钙调蛋白磷酸酶B亚基（CnB）联合IFN-γ对肿瘤相关巨噬细胞功能的影响及其在抗肿瘤中的应用研究

Interferons are widely used auxiliary antitumor drugs in clinical practice. They are often used in synergy with chemotherapy drugs, molecular targeted drugs or immunomodulatory drugs for cancer treatment, but most combinations are not ideal due to insufficient efficacy or increased side effects. Thus, it is necessary to search for new agents with low toxicity and high efficiency to combine with interferons. Calcineurin B subunit (CnB) has an efficient antitumor activity with low toxicity, which is being developed under pre-clinical trials. We found that CnB synergized with IFN-γ in activation of macrophages and amplified IFN-γ signal cascade and enhanced the inhibitory effect of melanoma cell lung metastasis. In this project, we intend to investigate whether CnB and IFN-γ synergize in activation of tumor-associated macrophages (TAMs), promoting the polarization of TAMs from subtype M2 (protumor) to subtype M1 (antitumor). Next, we intend to reveal the signal transduction pathway of synergy of CnB and IFN-γ in TAMs. This study will also focus on the in-vivo antitumor effect of combination of CnB and IFN-γ and intrinsic mechanism. We intend to examine whether the synergy of CnB and IFN-γ regulates the function or proportion of major tumor-infiltrating immune cells, and examine which factor (TRAIL, CXCL9/10, etc.) is the critical one in mediating CnB plus IFN-γ- induced tumoricidal activity. In addition, we will explore the synergistic effect of CnB and IFN- γ in physiological conditions and its possible role in tumor immune surveillance.

干扰素是临床上广泛使用的抗肿瘤辅助药物，它常与化疗药、分子靶向药或免疫类药物配伍用于肿瘤治疗，但大部分联用组合的疗效并不突出或存在毒性增加的问题，因此有必要寻找新的高效低毒的联用药物。钙调蛋白磷酸酶B亚基（CnB）体内具有高效的抗肿瘤活性，目前正作为抗肿瘤新药进行研发。前期研究发现CnB与IFN-γ可协同活化巨噬细胞，级联放大IFN-γ信号，增强对黑色素瘤细胞肺转移的抑制。本项目拟进一步研究二者是否协同活化肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），促进TAMs由促肿瘤的M2型向抗肿瘤的M1型转化；并明确CnB与IFN-γ协同活化TAMs的信号转导通路。本项目还将着重研究CnB与IFN-γ联合抗肿瘤的效应和机制，明确二者协同对主要的肿瘤浸润免疫细胞的影响，并评估TRAIL、CXCL9/10等因子在联合抗肿瘤中的地位。此外，我们将探索机体中天然存在的CnB和IFN-γ是否存在协同及在肿瘤免疫监视中的功能。

干扰素是临床上广泛使用的抗肿瘤辅助药物，它常与化疗药、分子靶向药或免疫类药物联合用于肿瘤治疗，但大部分联用组合的疗效并不突出或存在毒性增加的问题，因此有必要寻找新的高效低毒的联用药物。我们前期研究发现钙调蛋白磷酸酶B亚基（CnB）体内具有高效的抗肿瘤活性，毒副作用很低，目前正作为抗肿瘤新药进行研发。在该背景下，我们开展CnB与IFN-γ联合抗肿瘤的作用和机制研究。我们发现，CnB联合IFN-γ可协同活化肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），促进TAMs由促肿瘤的M2型向抗肿瘤的M1型转化；CnB与IFN-γ还可以诱导人单核细胞衍生的巨噬细胞向M1亚型分化。信号通路研究表明，CnB可激活受体integrin αM ，活化p38 MAPK，进一步诱导STAT1 Ser727和Tyr701位点的磷酸化，而IFN-γ可作用于受体IFNGR，通过p38 MAPK/PKC-δ/Jak2激酶诱导STAT1 Ser727和Tyr701位点的磷酸化。最终CnB与IFN-γ通过不同的信号途径共同作用于干扰素通路中的关键分子STAT1，引起下游效应因子的大量产生。我们进一步在小鼠黑色素瘤原位生长模型和肺转移模型中研究了二者的协同效应，结果显示，联合用药与单独用药相比，显著增强对黑色素瘤的生长及向肺部的转移的抑制，延长小鼠的生存时间，并促进肿瘤相关巨噬细胞向M1型分化。联合用药并不增加毒性。抗体中和实验证明，肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）是CnB与IFN-γ联合抗肿瘤的关键效应因子。综上，CnB与IFN-γ协同效应和作用机制的阐明将有助于克服干扰素用药中的局限，增强二者的抗肿瘤疗效，并拓宽治疗范围。