阿司匹林干预肠道菌群调控T细胞亚群TIGIT-CD155信号通路预防大肠癌的分子机制研究

The role of aspirin in tumor prevention and adjuvant therapy has been paid more and more attention. Many reports have shown that the use of aspirin in colorectal cancer can reduce the progression and recurrence of the disease, but the anti-tumor mechanism is still controversial.Our previous study found that aspirin was able to interfere with the changes in the number and function of gut Microflora and immune cells in C57 and APC (Min / +) mice, and regulate the abnormal expression of TIGIT in T cell activation. Based on this, We propose that the aspirin is to prevent the occurrence of colorectal cancer by interfering with changes in intestinal microflora by TIGIT-CD155 signaling pathway. This study was to investigate the effect of aspirin on C57, APC (Min / +) and Colorectal cancer Mice model in vitro and in vivo to investigate the molecular mechanism of Aspirin in the regulation of TIGIT-CD155 signaling pathway in the T cells subsets, and to investigate the relevance between the intestinal flora changes and the characters of T cell subsets .This study is beneficial to develop a new strategy for the treatment of colorectal cancer or aspirin combined with intestinal flora and immune cells, immune molecules to prevent and treat colorectal cancer.

阿司匹林在肿瘤预防和辅助治疗中的作用越来越受到人们的重视，诸多报道证明将其用于大肠癌可有效减少疾病的进展和复发，但抗肿瘤的机制仍存在争议。本课题组前期实验发现：阿司匹林能够干预C57和APC（Min/+）小鼠肠道菌群和免疫细胞数量和功能的变化，调控T细胞活化的协同共抑制分子TIGIT的异常表达；基于此，我们提出的科学假设是：阿司匹林是否通过干预肠道菌群的变化调控T细胞亚群TIGIT-CD155 信号通路来预防大肠癌的发生；本研究拟通过阿司匹林干预C57、APC（Min/+）和大肠癌小鼠模型的体内、外实验，明确阿司匹林干预肠道菌群的变化规律，揭示阿司匹林调控T细胞亚群TIGIT-CD155信号通路的分子机制，探讨肠道菌群的变化与T细胞亚群免疫学特性的关联性。本研究有利于从一个崭新的角度开发治疗大肠癌新的分子靶向药物或阿司匹林联合肠道菌群及免疫细胞、免疫分子预防和治疗大肠癌的新策略。

结直肠癌是威胁人类生命的最常见癌症之一。尽管外科手术、放化疗及生物学治疗在结直肠癌的防治中取得了长足的进展，但结直肠癌的预防和治疗依然面临着巨大的挑战。阿司匹林，是一种广泛应用于慢病防治的非甾体类抗炎药，被证实在结直肠癌的防治中也有很好的疗效，但其作用机制仍不清楚。我们的研究结果显示不同剂量不同时间点阿司匹林干预正常-结直肠腺瘤-癌序列小鼠模型（正常小鼠模型、APC(Min/+)小鼠、结直肠癌小鼠模型 ）的肠道菌群、免疫细胞和血清细胞因子的变化有不同的规律。在结直肠癌形成过程中有益菌的丰度提高，阿司匹林的干预减缓结直肠癌模型小鼠肠道菌群向致病菌聚集，使菌群结构改变速度减缓，维持肠道菌群的多样性，不断调节CD11c+MHCⅡ+DC、CD19+GL-7+B、CD4+IL-17+Th17、CD4+CD25+Treg细胞的比例变化及TNF-α、IL-17A、IL-23等血清细胞因子的分泌水平，通过影响肠道菌群和免疫细胞的变化来预防结直肠癌的发生、发展。我们的研究发现：阿司匹林能够通过调控TIGIT-CD155信号通路抑制结直肠癌细胞系的生长和侵袭，从而达到抵抗结直肠癌的目的；肠道菌群失调与结直肠癌密切相关，益生菌制剂可通过调控肠道菌群抑制结直肠癌。本课题进一步探讨了阿司匹林、益生菌制剂及两者的联合应用防治结直肠癌的作用效果及其可能的机制，以及在结直肠癌进展过程中对肠道菌群和免疫微环境的调控，结果显示：阿司匹林、益生菌制剂以及两者的联合应用，可通过调控结直肠癌小鼠模型中肠道菌群向正常小鼠肠道菌群靠拢，降低有害菌的丰度，抑制CD4+CD25+Treg细胞，促进CD4+IL-4+Th2细胞的数量和功能，进而促进CD19+GL-7+B细胞的数量，使得肿瘤细胞高表达促凋亡蛋白BAX，达到防治结直肠癌的效果。综上所述，阿司匹林、益生菌制剂通过调控肠道菌群结构变化，重塑免疫微环境，达到防治结直肠癌的目的，其中，防治结直肠癌效果的强弱依次为阿司匹林、益生菌制、两者的联合。