自噬调节剂联合化疗诱导结肠癌原位肿瘤疫苗的实验研究

One of most important reason of low immunogenicity in tumor is the immune selective pressure or the degrading of endogenous danger signals. Autophagy might weaken the immunogenicity of cancer cells by degrading tumor antigens and endogenous danger signals. One the other way,it might enhance the immunogenicity of cancer cells by promoting the cross presenting of tumor antigens. Our previous research indicated that colon cancer was immunogenic.Autophagy could be induced in colon cancer cells by chemotherapy. We are going to take further research on whether the immunogenicity of colon cancer (stem) cells could be enhanced via reducing endogenous signals degradation or promoting the antigen cross presenting by autophagy regulators combined with chemotherapy based on colon cancer cell lines and subcutaneously implanted tumor model in mice.This strategy amounts to make a cancer vaccine in situ bejond chemotherapy,which could not only aquire individual tumor antigen but also make assure that the tumor antigen specific immune cells could hoimng to the tumor microenvironment and kills the cancer cells,which helps to improve prognosis. Furthermore,the effect of this cancer vaccine in situ would be compared with dendritic cells vaccine,which helps us know which one is better for colon cancer treatment.

免疫压力选择或内源性危险信号降解是肿瘤免疫原性低下的主要原因之一。自噬既可能通过降解肿瘤抗原和内源性危险信号蛋白削弱肿瘤细胞的免疫原性，也可能通过促进肿瘤抗原的交叉递呈而提高免疫原性。我们的前期研究提示结肠癌具有免疫原性，化疗可诱导结肠癌细胞自噬。本课题拟通过体外实验和小鼠移植瘤模型分析自噬调节剂联合化疗药物能否减少内源性危险信号蛋白降解或促进肿瘤抗原交叉递呈，从而提高结肠癌（干）细胞的免疫原性，诱导抗肿瘤免疫反应。这种"化疗诱导抗原释放、自噬调节剂改善肿瘤免疫原性并诱导抗肿瘤免疫反应"的策略相当于在化疗基础上接种"原位肿瘤疫苗"，不仅能获得患者个体化抗原，而且保障肿瘤抗原特异性免疫效应细胞归巢到肿瘤所在部位并发挥抑瘤作用，从而可能提高化疗的有效率和延长有效时间，改善预后。在此基础上，本课题进一步对比 "原位疫苗"和常规树突细胞疫苗的抑瘤效率，分析原位疫苗是否优于常规树突细胞疫苗。

研究背景：细胞表面的钙网蛋白（CRT）可以促进化疗诱导的免疫原性细胞死亡(ICD)，这是一种新的肿瘤治疗策略。目前自噬与化疗诱导的免疫原性细胞死亡的关系还存在争论。.研究内容：研究常用化疗药物联合自噬抑制剂氯喹（CQ）对结肠癌细胞凋亡和CRT膜表达的影响，并进一步研究了在结肠癌细胞晚期自噬阶段如何增强CRT表达，从而促进癌细胞免疫原性死亡的机理。.主要结果及科学意义：化疗药物联合CQ后能促进结肠癌细胞发生凋亡，以及明显促进CRT膜表达，提示自噬可能在化疗药物促进结肠癌细胞凋亡和免疫原性死亡过程中起着重要作用。细胞自噬的激活和内质网应激都是化疗药物奥沙利铂诱导CRT向细胞表面转位的必要而非充分条件。同时使用自噬激活剂和内质网应激诱导剂可以非常有效地促使CRT向细胞表面转位，而奥沙利铂是通过引起内质网应激激活PERK/eIF2α来抑制mTOR/ULK1活性，从而激活Beclin 1依赖的自噬通路并且引起细胞表面CRT的增加。有意思的是，我们发现在早期阶段抑制自噬可以阻断CRT向细胞表面转位，而在末期阶段抑制自噬可以明显增加CRT的细胞表面转位。总之，我们的结果说明可以通过使用内质网应激诱导剂使5-Fu和SN-38等可以激活自噬的药物获得引起细胞免疫原性死亡的能力，并同时使用自噬末期抑制剂来进一步增强他们的诱导ICD能力。