花生四烯酸通过5-脂氧合酶调控结直肠癌肿瘤免疫微环境的研究

基本信息
批准号:81903163
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.50
负责人:王英男
学科分类:
依托单位:中山大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
花生四烯酸代谢组学C08_结、直肠肿瘤免疫治疗5脂氧合酶
结项摘要

The efficacy of immune checkpoint blockade in the treatment of advanced colorectal cancer (CRC) is limited to 5% of the population with microsatellite instability-high (MSI-H). Looking for a combined target is the key point to expand its application. The patient’s tumor burden is high in advanced stage. In order to imitate the situation in human body, we adopted mouse model with a high tumor burden of mouse CRC cells. The results showed that the therapeutic effect of PD-1 antibody was poor in high tumor burden model, while short-term high-fat diet could significantly enhance the therapeutic effect of PD-1 antibody treatment. To clarify the mechanism of this phenomenon, we compared the serum metabolites of high fat diet group with normal diet group after treatment with PD-1 antibody under high tumor load models by metabonomics. We found that the arachidonic acid (ARA) metabolic pathway changed most obviously, and the up-regulation of 5-lipoxygenase (5-LOX) gene was the highest in ARA metabolic pathway. By down-regulating 5-LOX in cancer cells, T cells infiltration in tumor tissues was significantly reduced. Therefore, the objectives of the current project are to clarify the effect of ARA on the immune microenvironment of CRC tumors through 5-LOX, explore the mechanism of 5-LOX in promoting T cell recruitment and cytotoxic function, and reverse the drug resistance of immunotherapy through targeting ARA. Completion of this study will not only reveal the mechanism of ARA regulating tumor immunity, but also clarify the synergistic effect of ARA and PD-1 antibody, thus providing a new idea for the combined regimens of CRC immunotherapy.

免疫检查点阻断在晚期结直肠癌(CRC)治疗中疗效仅限于5%的微卫星高度不稳定人群,寻找联合靶点是拓展其应用的关键。为模拟晚期患者肿瘤负荷高的情况,我们采用肿瘤负荷高的小鼠CRC细胞皮下成瘤模型。结果显示PD-1抗体在高肿瘤负荷模型中疗效欠佳,而PD-1抗体治疗时给予短期高脂饮食可显著增强其疗效。为明确其机制,我们采用代谢组学比较高肿瘤负荷下PD-1抗体治疗后高脂与正常饮食组的血清代谢物,发现花生四烯酸(ARA)代谢通路改变最明显,其中5-脂氧合酶(5-LOX)基因上调最高。下调肿瘤细胞的5-LOX显著减少肿瘤组织中T细胞浸润。因此,本项目拟明确ARA通过5-LOX对CRC肿瘤免疫微环境产生影响,探索5-LOX促进T细胞招募和杀伤功能的机制,并通过靶向ARA逆转免疫治疗耐药。该问题的解决将揭示ARA调控肿瘤免疫的机制,明确ARA和PD-1抗体的协同作用,为CRC免疫治疗联合方案提供新思路。

项目摘要

以免疫检查点抑制剂为代表的免疫疗法在实体瘤的治疗中具有里程碑式的意义,极大地提升了实体瘤患者的生存。但在结直肠癌(CRC)中,免疫治疗目前仍面临有效率低、缺乏有效联合治疗方案的问题。本研究针对一种Omega-6多不饱和脂肪酸,花生四烯酸(ARA),开展相关研究。ARA作为一种常见的食品添加剂,可促进生长发育,在保健品及医药领域具有广泛的应用。在本研究中,我们在C57BL/6J小鼠中构建了鼠源肠癌肿瘤细胞系MC38皮下成瘤模型,发现外源性给予ARA治疗能够显著促进PD-1抗体的疗效。接下来我们对给予ARA及PD-1抗体单独或联合处理的小鼠肠道内容物进行宏基因组测序,分析结果表明ARA能够改善肠道微生态,增加肠道中益生菌的比例,改变肠道菌群的代谢。进一步我们收集了ARA及PD-1抗体单独或联合处理的小鼠的肠道内容物及血清,针对ARA代谢通路进行靶向代谢组学分析。结果表明ARA能够经肠道菌群代谢产生12(S)-HETE,并进入血液循环。我们的结果首次发现ARA通过调节肠道菌群发挥促进免疫治疗疗效的功能,并首次提出肠道菌群代谢产物12(S)-HETE在免疫治疗中发挥关键作用。本项目的发现将为ARA联合肠菌制剂在CRC免疫治疗中的临床转化应用提供理论基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

论大数据环境对情报学发展的影响

论大数据环境对情报学发展的影响

DOI:
发表时间:2017
2

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

DOI:10.1016/j.scib.2017.12.016
发表时间:2018
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
5

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020

王英男的其他基金

批准号:11501376
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11871344
批准年份:2018
资助金额:53.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

花生四烯酸的5-脂氧合酶代谢途径对骨性关节炎病变的影响

批准号:30672129
批准年份:2006
负责人:林剑浩
学科分类:H0608
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
2

5-脂氧合酶基因及5-脂氧合酶激活蛋白基因变异间相互作用对动脉粥样硬化的影响

批准号:30470725
批准年份:2004
负责人:张红叶
学科分类:H0214
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
3

15-脂氧合酶别构调控分子设计及其对花生四烯酸代谢网络的影响

批准号:21573012
批准年份:2015
负责人:刘莹
学科分类:B0707
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
4

5-脂氧合酶在压力负荷诱导心肌重构中的作用及机制研究

批准号:81860080
批准年份:2018
负责人:邓伟
学科分类:H0209
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目