肿瘤微环境中FAP+基质细胞对T细胞免疫调节作用的研究

2010年11月《Science》的研究表明，存在于肿瘤微环境中表达成纤维细胞活化蛋白α（FAP）的基质细胞能阻止免疫细胞去攻击癌细胞，破坏它可使肿瘤细胞失去对免疫系统的抵抗力，提示FAP+基质细胞在免疫抑制中发挥重要作用，但其作用机理并不清楚。本研究拟扩增小鼠fap基因，构建重组腺病毒Ad-FAP，转染DC细胞后，DC细胞回输Lewis肺癌荷瘤小鼠，在体内检测FAP+基质细胞被杀伤的情况，以及CD4+CD25+ Treg细胞的变化；另外，在体外实验中，重组腺病毒Ad-FAP转染小鼠正常基质细胞，模拟肿瘤微环境中的FAP+基质细胞，检测它对CD4+ CD25+ Treg细胞及效应T细胞的作用。这两方面的研究将为探讨FAP+基质细胞发挥肿瘤免疫抑制的作用机制，发展以FAP为靶点的免疫治疗方法提供理论依据。

肿瘤微环境对肿瘤的发生和发展具有重要的意义。肿瘤相关成纤维细胞(carcinoma associated fibroblasts, CAFs)是肿瘤微环境的重要组成部分， 其表面的成纤维细胞激活蛋白α (fibroblast activation protein-α, FAP) 广泛参与了肿瘤的生长、侵袭、转移以及肿瘤细胞外基质重建、血管生成、免疫逃逸等过程，促进了肿瘤的发展进程。但其机制并不清楚。.本研究，（1）用FAP过表达慢病毒感染小鼠正常胚胎成纤维细胞（BALB/3T3），通过单克隆化得到稳定表达FAP单克隆细胞系（FAP-3T3细胞）。（2）进行FAP+基质细胞和FAP-基质细胞的增殖研究发现，FAP的表达能显著的提升了BALBc 3T3 细胞的增值能力。FAP+基质细胞的增殖能力是FAP-基质细胞的3倍（图B），DAPI和Merged 阳性，说明FAP+基质细胞恶性倾向明显。（3）通过流式细胞分析进行FAP+基质细胞和FAP-基质细胞的表面标志研究，发现FAP的表达显著的提升了BALBc 3T3细胞表面相关免疫标志结果显示，H-2Dd， H-2Kd， H-2Ld，CD11b, CD34和Sca-1在FAP+基质细胞和FAP-基质细胞表达量差异；另外，RT-PCR检测显示现mFAP和mFSP-1仅在FAP+基质细胞阳性基质细胞表达，说明，构建的细胞表达FAP和血管新生标志的表达，有EMT倾向。(4) 成功建立荷廇小鼠模型，体内实验发现，FAP-3T3治疗组能够抵抗肿瘤细胞增殖生长、抑制肿瘤细胞的肺部转移；引起机体抗肿瘤间质FAP+基质细胞的免疫反应，导致FAP+基质细胞坏死，继而降低肿瘤组织的FAP、Ⅰ型胶原表达水平；引起肿瘤组织T淋巴细胞浸润，通过T细胞介导的免疫效应，攻击肿瘤及基质细胞，导致细胞凋亡。(5) 进行了人乳腺癌和肺癌手术后样本以及细胞系移植瘤FAP检测用免疫组化和RT-PCR检测了人乳腺癌和肺腺癌手术后样本以及4T1乳腺癌和LLC肺癌细胞系移植瘤FAP检测，均为阳性。. 该研究结果提示FAP可能是诱导肿瘤微环境免疫耐受的关键蛋白分子之一，是一种理想的肿瘤间质靶标。