缺氧肿瘤细胞与其诱导的MDSCs在口腔鳞癌侵袭转移中相互作用及机制研究

髓源性抑制细胞（MDSCs）是在炎症促进肿瘤侵袭、转移中发挥重要作用的一类骨髓源性细胞(BMDCs)。最新研究发现，在BMDCs募集促进肿瘤血管生成、基质降解和营造"转移前微环境"中，缺氧诱导起决定作用，提示：MDSCs可能在缺氧微环境介导肿瘤侵袭、转移中发挥重要作用。本课题组在前期证实肿瘤缺氧与口腔鳞癌侵袭、转移密切相关基础上，提出假设：缺氧微环境中肿瘤细胞与MDSCs相互作用共同调控口腔鳞癌侵袭、转移。围绕此假设，本课题拟采用体内外模型，在基因、蛋白、miRNA和表观遗传层面，从两方面：①MDSCs扩增、募集、活化、炎症介质分泌、"转移前微环境"营造；②口腔鳞癌细胞增殖、细胞外基质降解、归巢趋化、血管和淋巴管生成、EMT、迁移、侵袭和转移；诠释口腔鳞癌缺氧微环境中肿瘤细胞和其诱导的MDSCs相互作用共同促进口腔鳞癌侵袭、转移的分子机制。研究结果将为口腔鳞癌侵袭、转移的防治提供新策略。

髓源性抑制细胞（MDSCs）是在炎症促进肿瘤侵袭、转移中发挥重要作用的一类骨髓源性细胞。本研究从口腔鳞癌临床标本、体外细胞株和动物模型不同层面，采用炎症细胞因子芯片、RNAi、流式细胞术、免疫荧光、免疫组化、Luciferase报告基因等方法，深入探讨缺氧微环境肿瘤细胞与MDSCs相互作用共同调控口腔鳞癌侵袭和转移的分子机制。主要研究结果为：1.口腔鳞癌HIF-1α表达与T分级、淋巴结转移、组织学分级、微血管密度和预后差具有相关性，而HIF-2α与T分级和微血管密度相关。2. 5%O2下HIF-2α调控VEGF的表达，而1%O2下，VEGF同时受HIF-1α和HIF-2α的调控，但GLUT-1、uPAR和CA-IX仅受 HIF-1α的调控。3.动物模型中HIF-1α或HIF-2α沉默均显著抑制肿瘤生长、增殖和血管密度，然而二者存在差异，HIF-2α沉默在移植瘤早期生长中发挥抑制作用，后期得到削弱；而HIF-1α沉默对移植瘤生长抑制相对较晚的阶段。两者同时沉默比单独沉默之一，可获得更有效的抑制作用。4.荷瘤小鼠脾脏、外周血和移植瘤中MDSCs均显著高于对照组，且MDSCs多分布于缺氧区域。5.荷瘤小鼠脾脏中分选出MDSCs（CD11b+Gr-1+）明显促进口腔鳞癌移植瘤中微血管密度和淋巴管密度、促进肿瘤的生长和转移。6.体外迁移试验发现肿瘤细胞上清液显著促进MDSCs的迁移，而缺氧肿瘤细胞上清液进一步促进了MDSCs的迁移。7. 肿瘤细胞来源的细胞因子MIF和IL-6是肿瘤缺氧调控MDSCs募集和促进肿瘤发展中关键因子。8.HIF-1α或HIF-2α沉默后降低了MIF和PAI-1的表达,但却升高了IL-6, IL-8, CXCL10和CCL5的表达; 抑制NF-κB能显著抑制了缺氧条件下MDSCs的迁移，而HIF-1α和HIF-2α沉默可增加NF-κB转录活性。这些结果提示：1.HIF-1α和HIF-2α在口腔鳞癌发生、发展中发挥着叠加和差异的作用。2.HIF-α/MIF 信号通路和NF-κB/IL-6信号通路在缺氧微环境调控MDSCs的迁移和募集发挥重要作用。因此同时阻断HIF-α/MIF和NF-κB/IL-6两条信号通路，才能有效抑制肿瘤缺氧微环境促进MDSCs的募集，从而有效抑制口腔鳞癌的生长和转移。