IL-35-Treg在肠道肿瘤免疫治疗中的研究

From a functional perspective, one of the key features of the tumor immune contexture is its immunosuppressive environment, which underlies the basis for tumor escape from host immune surveillance. The immune suppressive activity of intratumoral Treg cells represents a major hurdle for effective anti-tumor immunity, highlighting their potential as an immunotherapeutic target. Thus, there is a clear need to develop more selective approaches to limit intratumoral Treg cell function without impacting peripheral immune homeostasis. Based on recent observations from the work during the applicant's PhD period, we propose that this goal is achievable and may be efficacious, with IL-35-Treg as potential options. In the present study, we plan to disclose the mechanism of how IL-35-Treg is involved in preventing anti-tumor immunity and the possibility of application in colorectal cancer immunotherapy. Furthermore, we hope to elucidate the specific bio-markers that expressed by IL-35-Treg cell population within the tissue of human colorectal cancer. Our project would not only identify additional potential therapeutic targets but would also likely inform clinical trial design and highlight additional biomarkers that could be used to assess IL-35-Treg sub-population function and fate following therapeutic intervention.

调节性T细胞（Treg）在肿瘤组织中的富集是肿瘤免疫治疗的一个重要障碍。删除Treg有助于肿瘤的清除，但无差别的去除Treg会带来很高的自身免疫疾病风险。肿瘤微环境的Treg很可能是具有肿瘤特异性的Treg亚群，这些细胞如果能有效的被去除，将有助于打破肿瘤免疫耐受，同时不会引起很高的自身免疫疾病风险。申请人博士期间在小鼠中发现一群分泌IL-35的新型效应Treg，选择性的干预其功能可有效的提高小鼠抗肿瘤免疫且不引起全身炎症反应。本项目拟通过删除IL-35-Treg对已形成肠道肿瘤的小鼠进行治疗性研究，探索IL-35-Treg抑制抗肿瘤免疫反应的作用特点和调控机制，评估其应用于肠道肿瘤免疫治疗的效果。通过对比临床肿瘤样本中IL-35-Treg与其他免疫细胞的免疫状态验证其调控机制，进一步鉴定肿瘤中IL-35-Treg的特征表达分子或调控靶标，为临床上针对该群细胞进行肠道肿瘤免疫治疗提供指导。

恶性肿瘤是严重危害人类身心健康的疾病，其中肿瘤转移往往是病情加重无法治疗的主要原因之一。研究发现在肿瘤组织中抑制性免疫细胞、抑制性细胞因子IL-35等增多，从而抑制机体的抗肿瘤免疫。研究不同Treg细胞亚群的特性和功能，对于了解肿瘤抑制性微环境形成的机制和制定肿瘤针对性治疗方案，以及准确判断治疗预后效果都至关重要。.本项目使用IL-35报告基因小鼠35EbiT建立了小鼠肠炎模型及自发肿瘤和皮下肿瘤模型，分析肿瘤小鼠中IL-35-Treg及其他免疫细胞的数量和表型。研究发现，删除IL-35-Treg细胞会加重肠道炎症的发生进而促进肠道自发肿瘤的形成，从而初步探索了IL-35-Treg细胞在调节肠道免疫反应及肠道肿瘤免疫中的作用特点和机制。之后，利用临床标本和单细胞转录组数据，进一步分析结直肠癌患者外周血和肿瘤组织中的Treg亚群及相关基因表达情况，发现人IL-35-Treg和IL-10-Treg是两群独立的效应性Treg亚群，IL-35-Treg主要是低表达CD45RA的活化型Treg。最后，通过结直肠癌患者肿瘤组织中Treg细胞亚群的鉴定和IL-35-Treg细胞特异性分子表达谱分析，研究找到了IL-35-Treg特异表达的分子标志物，包括转录因子、趋化因子受体及效应分子，从而进一步在人体中鉴定和定义这群新的活化型IL-35-Treg亚群，为临床上针对这群细胞进行肿瘤免疫治疗提供新的思路。.此外，为了更好的在小鼠体内跟踪分析分泌IL-35的免疫细胞，我们构建了一套效率更高的Split-Cre-LoxP重组酶系统，由两个基因启动子同时控制Cre重组酶活性，从而进行后续细胞标记和基因敲除实验。基于生信分析构建结直肠癌患者预后预测模型和肠道微生物通过调节DCA代谢促进结直肠癌细胞肝转移的研究结果，有助于我们深入了解结直肠癌肝转移发生的机制，后续正在准备临床验证及转化应用研究。