髓源性抑制细胞在非小细胞肺癌免疫逃逸和侵袭进展中的作用及其机制研究

Cancer cells can evade the immune surveillance and destruction by a variety of ways. Mounting evidences indicate the immune tolerance contribute significantly to tumors growth, invasion, metastasis, and is an obstacle in immune therapy. Myeloid derived suppressor cells (MDSC) are a group of myeloid cells comprised of precursors of macrophages, granulocytes, dendritic cells (DC) and myeloid cells at earlier stages of differentiation. These cells are now considered as one of the major factors responsible for tumor associated immune defects and an attractive target for therapeutic intervention. However, the effectiveness of MDSCs and their clinical relevance in patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) has not yet been well evaluated. Our preliminary tests showed circulating MDSC were significantly increased and suppressed T-cell proliferation in patients NSCLC. This study is designed to further evaluate the characteristics of MDSC and the mechanism of their suppressive activity on T-cell proliferation in patients with NSCLC, so as to understand the biology of tumor-induced immune suppression. In addition, NSCLC patients who received cisplatin-based chemotherapy were evaluated for the clinical relevance and predictive role of MDSC. Moreover, the regulation effect of S100A9 in the accumulation and expansion of MDSC will also been investigated to explore the potential target for the immunotherapy against lung cancer.

肿瘤可逃避机体免疫系统的监视和攻击，这种免疫逃逸效应不仅促进了瘤细胞的生长、侵袭和转移，也给抗肿瘤免疫治疗带来难题。研究发现髓源性抑制细胞(MDSC) 可能是介导肿瘤免疫逃逸的主要细胞群，但其作用机制尚不清楚。申请人前期工作表明非小细胞肺癌患者外周血MDSC水平异常升高，并显著抑制T细胞的增殖和激活。本课题拟进一步分析非小细胞肺癌MDSC的表型特征、特定表型的MDSC抑制T细胞增殖的作用途径，揭示MDSC 参与免疫逃逸的机制和证据。并结合病例资料，分析MDSC水平与非小细胞肺癌分化程度、转移、复发等恶性生物学特征的关系，及对肺癌化疗疗效的预测价值，明确MDSC是否可作为评估非小细胞肺癌病情进展和预后的免疫指标。另外，通过分析 MDSC 细胞表面S100A9蛋白表达及其对MDSC趋化迁移的功能作用，阐明MDSC介导肿瘤免疫逃逸的调控机制，探索未来非小细胞肺癌免疫治疗的新靶点和新思路。

肺癌目前是我国发病率和死亡率第一位的恶性肿瘤，其中非小细胞肺癌约占肺癌总数的80％，研究非小细胞肺癌肿瘤微环境中影响免疫应答的各种因素，对于设计实施特异性的治疗方案和评估预后，进一步提高非小细胞肺癌的治疗水平具有重要意义。髓源抑制性细胞 ( myeloid derived suppressor cells，MDSC)是一群异质性细胞, 来源于骨髓祖细胞和未成熟髓细胞。MDSCs可以通过多种途径抑制机体的抗肿瘤免疫, 促进肿瘤发展。一系列的炎症介质包括精氨酸（L-Arg）和半胱氨酸耗竭，ROS和NO上调在MDSC介导的免疫耐受功能中起关键作用，但这些抑制介质的上游调控机制尚未明确。CHOP/GADD153，又称 CCAAT 增强子结合蛋白，属于C/EBP 家族成员，是内质网应激(ERS)特异的转录因子，在前期的动物实验中，荷瘤小鼠MDSC高表达CHOP，并且有MDSC的免疫耐受功能相关。但有关CHOP对非小细胞肺癌患者中MDSC的免疫逃逸机制研究尚未见报道。.本研究选取60例非小细胞肺癌患者外周血及癌组织，应用流式细胞学、免疫磁珠分选出CD14+HLA-DR-/lo MDSC，该群细胞表达CD11b、CD33。与健康者相比，肺癌患者外周血该群细胞比例显著升高(44.34±2.52% vs 11.63+1.51%，P <0.001)。分别将外周血和瘤组织中CD14+HLA-DR-/lo MDSC与CD4+T细胞共培养，MDSC 对T细胞增殖的有显著的抑制作用。在MDSC和CD4+T细胞以2:1、1:1比例共培养时T细胞增殖较1:0时显著降低。外周血和非小细胞肺癌组织CD14+HLA-DR-/lo MDSC细胞高表达CHOP和ARG-I，并且CHOP的 表达与ARG-I表达量及TNM分期有显著的相关性。进一步应用RNA干扰阻滞外周血和瘤组织中CD14+HLA-DR-/lo MDSC细胞 CHOP的表达，将CHOP阻滞的MDSC与CD4+T细胞进行共培养，结果发现MDSC对对T细胞的抑制作用显著降低。另外，CHOP阻滞的MDSC与未阻滞的MDSC相比，精氨酸酶I (ARG-I) 和活性氧产物 （ROS）的表达显著降低。我们的研究结果提示CHOP对MDSC介导非小细胞肺癌免疫抑制发挥了上游调控作用，为肺癌免疫治疗提供了新靶点和新思路。