B7-H3促进肿瘤相关巨噬细胞在肺癌微环境中聚集的作用和机制

Accumulation of tumor-associated macrophages (TAMs) in tumor microenvironment is a key factor in tumor progression. Therefore, clarifying the accumulation mechanism is very important for the prevention and treatment of cancer. In the preliminary work, we found that there existed “specific” B7-H3 expression on TAM in tumor microenvironment, which was closely related to the levels of accumulation of TAM. By further study, it was found that stimulating B7-H3 signal could significantly release chemokine CCL3 and CCL4. Given that CCR5 was highly expressed on TAM and CCR5 was rarely expressed on monocytes/macrophages from peripheral tissues, we speculated that CCL3/4-CCR5 could retain TAM in lung cancer microenvironment. In addition, it was also found that B7-H3 signal could significantly resist the apoptosis of THP-1, and we found the possible signaling pathways involved in a preliminary analysis. In conclusion, we speculated that B7-H3 signaling activation could promote the accumulation of TAM in lung cancer microenvironment through synergistic “retention effect” and “anti-apoptotic effect”. This project intends to comprehensively analyze the role and mechanism of B7-H3 expressed by TAM as well as in the role and mechanism of promoting the accumulation of TAMs in lung cancer microenvironment through experiments in vitro and in vivo.

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）聚集是影响肿瘤进展的关键因素，因此阐明该群体的聚集机制，对于肿瘤防治非常重要。前期工作中我们发现，肺癌微环境中TAM “特异性”表达B7-H3，且B7-H3表达水平 与TAM聚集水平显著正相关。进一步研究发现，刺激B7-H3信号可以显著释放趋化因子CCL3和CCL4，鉴于TAM上高表达CCR5，而外周组织几乎不表达CCR5，因此我们推测CCL3/4-CCR5途径可以将TAM滞留于肺癌微环境，促进其聚集；此外，我们还发现B7-H3信号可以显著抵抗单核巨噬细胞THP-1体外凋亡，并对涉及的可能信号通路做了初步分析。综上所述，我们推测B7-H3信号激活可以通过“滞留效应”和“抗凋亡”效应协同促进肺癌微环境中TAM聚集。本项目拟通过特有的B7-H3激发型抗体以及自行构建的B7-H3ko小鼠模型，通过体内外实验，综合分析B7-H3在促进TAM在肺癌微环中聚集的作用和机制。

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）聚集是促进肿瘤进展的关键因素，因此阐明该群体的聚集机制，对于肿瘤防治非常重要。本项目在文献复习和前期工作的基础上，首先分析了B7-H3分子是如何通过CCL3/4-CCR5趋化途径促进TAM肿瘤微环境中滞留；其次分析了 B7-H3信号抵抗单核巨噬细胞凋亡的作用机制。本项目旨在揭示B7-H3分子可以通过“潴留”作用和“抗凋亡”作用，两者协同共同促进肺癌微环境中TAM聚集，进而促进肿瘤进展的作用机制。项目实施工程中，基本按照任务书规定的任务，按计划完成了相应的研究内容，结果发现：1）临床标本分析发现B7-H3在TAMs中的表达具有高度的特异性，外泌体转运miR-29a-3p是调节其表达的重要机制，此为重要的原创性发现；2）B7-H3在缺乏诱导的TAMs抗凋亡中发挥着重要作用，进一步机制研究发现B7-H3可以通过激活NF-κB上调HIF-1ɑ来增强单核细胞-巨噬细胞的抗凋亡能力。B7-H3介导的抗凋亡能力有助于TAMs在肿瘤微环境中的积累，进而促进肿瘤的发展。3）B7-H3可以调控单核细胞系 THP-1上 CCL3/4的表达并可以通过 CCL3/4-CCR5轴招募 TAM，促进TAM聚集，而在肿瘤微环境中招募的 CCR5highTAM 可以增强 肿瘤 的迁移和侵袭。综上所述，我们基本实现了项目预期目标。此外，在项目资助下还做了延伸性研究，具体结果如下：1）分析了B7-H3通过铁死亡方式在促进肿瘤进展中发挥着重要作用，已成文待发表；2）发现B7-H3参与了肿瘤失巢凋亡，该部分工作正在进行中；3）发现了B7-H3同家族成员HHLA2分子糖基化修饰的作用方式，其生物学功能目前正在进行中；4）鉴定了B7-H3与FN之间可以结合，并能够介导肿瘤粘附，在促进肿瘤进展中发挥着重要作用。5）此外，还就B7-H3分子对肺癌的直接影响以及对gdT细胞的影响做了探索性研究；6）除上述工作以外，项目负责人完成了关于B7家族成员PD-L1和GL50在肿瘤免疫微环境中的作用机制的合作研究。就具体考核指标而言，项目负责人在项目执行期间以通讯作者（含共通讯）在包括Gut，Science Advances上以及oncoimmunology等著名杂志上发表论文12篇，项目标注8篇。还有5篇论文正处于进行中或投稿阶段。受本项目资助，共培养研究生4名，目前在读研究生5名。