肿瘤免疫微环境中CD147的负性调控功能及分子机制研究

The induction of an immunosuppressive state within the tumor microenvironment (TME) is a critical step to promote the tumor malignant progress. Blocking the negative regulators in the TME could reverse this state and enhance the antitumor immunity. But the number of known negative regulators is limited and their mechanisms is not fully demonstrated. CD147 is a key molecule in the regulation of TME. We previously found that CD147 was up-regulated in various cancer cells and some activated immune cells. Knock-out of CD147 in T cells could enhance the activation and proliferation, indicating CD147 a potential negative regulator. But it remains unknown that if CD147 plays a role in the induction of tumor immunosuppression. Our preliminary results showed that CD147 was up-regulated in tumor infiltrating lymphocytes in mice. Its expression level was negatively correlated with that of perforin. Knock-out of CD147 in T cells significantly inhibited the tumor progress in mice, indicating CD147 an important molecule in negatively regulating the antitumor response. In the present study, we will use multiple in-vitro and in-vivo models (including the T-cell CD147 knock-out mice) and the samples of cancer patients, to explore the expression, distribution and negative regulation function of CD147 in TME, and to identify its ligand(s). This study will not only provide a new molecular mechanism for understanding how the tumor immunosuppressive microenvironment formation, but also provide some new drug targets for tumor immunotherapy.

肿瘤免疫抑制性微环境形成是促进肿瘤恶性进展的关键步骤，抑制微环境中的负性调控分子可逆转这一过程，但目前已知的负性调控分子有限，且其机制仍未完全阐明。CD147分子是调节肿瘤微环境的关键分子，我们前期发现其在多种癌细胞及活化的免疫细胞中表达上调，敲除T细胞CD147可促进其活化增殖，提示该分子可能是潜在的负性调控分子，但其是否参与了肿瘤免疫抑制的形成尚无报道。初步研究发现，CD147在小鼠肿瘤浸润淋巴细胞中表达上调，且与穿孔素等表达负相关，T细胞敲除CD147显著抑制小鼠体内肿瘤进展，提示CD147可能是负性调控抗肿瘤免疫反应的重要分子。本课题拟采用T细胞特异性敲除CD147小鼠等体内、外模型，结合肿瘤患者临床标本，深入探讨CD147在肿瘤免疫微环境中的表达分布、负性调控功能及其相互作用配体机制。不仅为理解肿瘤免疫抑制性微环境的形成提供新分子、新机制，而且为发展肿瘤免疫治疗药物提供新的靶点。

CD8+ T细胞是具备抗肿瘤功能的重要免疫细胞亚群，但肿瘤微环境中的CD8+ T细胞常因负性调控分子上调等机制，处于“耗竭”状态，不能有效发挥抗肿瘤作用，靶向负性调控分子可恢复其杀伤功能，成为当前肿瘤治疗领域非常有前景的治疗策略。但目前已知的负性调控分子有限，且其机制仍未完全阐明。CD147分子是调节肿瘤微环境的关键分子，我们前期发现其在多种癌细胞及活化的免疫细胞中表达上调，敲除T细胞CD147可促进其活化增殖，提示该分子可能是潜在的负性调控分子，但其是否参与了肿瘤浸润CD8+ T细胞功能的抑制尚无报道。.本项目采用T细胞特异性敲除CD147小鼠等体内、外模型，结合肿瘤患者临床样本，探讨了T细胞上CD147分子的负性调控功能及机制。研究发现，在小鼠移植瘤模型中，CD147分子在肿瘤浸润CD8+ T细胞中表达显著升高，与已知的免疫检验点分子呈共表达模式，且在耗竭CD8+ T细胞中表达水平上调。T细胞特异性CD147分子敲除可显著抑制两种肿瘤在小鼠体内的生长，增加肿瘤浸润T细胞的含量，诱导肿瘤组织中细胞凋亡，但不影响肿瘤血管新生及肿瘤细胞增殖，这一作用主要依赖CD8+ T细胞实现。在体内、外模型中，我们发现CD147分子缺失可增强CD8+ T细胞杀伤功能，并部分逆转其耗竭状态，这一作用可能由转录因子Runx3和T-bet介导进行。T细胞CD147缺失还可影响TRM分化和趋化因子表达。在 NSCLC患者组织中，肿瘤浸润CD8+ T细胞上CD147分子的表达水平与肿瘤组织病理分级及晚期患者生存存在一定的相关趋势。.综上所述，本项目首次发现CD147分子可能是CD8+ T细胞效应功能的负性调控分子，并参与介导肿瘤免疫逃逸，提示CD147分子可能是一个潜在的肿瘤免疫治疗的新靶点。