基于胸腺输出功能的扶正固本法调节乳腺癌TAMs分化和招募作用机制研究

Tumor proliferation and metastasis is largely influenced by inflammatory cell infiltration in tumor tissue, the negative immune regulators TAMs (tumor associated macrophages) has the largest proportion (30% -50%). The thymus is a specialized location for development of macrophages. Our preliminary experiment found that athymism mice bearing with 4T1 breast cancer has low lung metastasis rate (100% for control group and 20% for athymism group) and less F4/80-positive cell numer. The mechanism may be related with the blocking of myeloid cells development, which leads to decrease infiltration of TAMs inflammatory cells in tumor tissue, and finally suppress the tumor immune-remodeling process. Preliminary result indicated that the active compound of "Fuzheng Guben" Chinese herbs "Huangqi" could decrease the thymic index to the normal range, and reduce the number of TAMs in the breast cancer microenvironment. It suggested that regulating of thymic output function, blocking TAMs differentiation and recruitment, followed by inhibiting immune remodeling maybe one of the anti-tumor mechanisms of "Fuzheng Guben" herbs. This research intends to analysis the correlation between TAMs distribution and thymic output function in stage IV mouse breast cancer model and clinical breast cancer cases. The aim of this project is trying to explore the anti-tumor mechanism and application law of "Fuzheng Guben" herbs in breast cancer treatment in this new direction.

研究表明，乳腺癌的增殖和转移很大程度受肿瘤局部炎症细胞影响，其中TAMs（肿瘤相关巨噬细胞，F4/80阳性）占肿瘤炎症细胞总数的30%-50%，发挥最大免疫负调节作用。胸腺是髓系干细胞向单核巨噬细胞分化的场所，预实验发现胸腺功能缺失的小鼠乳腺癌组织中F4/80阳性的巨噬细胞数剧减，且肺转移率由100%降至20%。推测胸腺缺失后TAMs分化、招募受阻，在癌组织中浸润减少，最终降低乳腺癌的肺转移率。预实验还发现扶正固本代表药黄芪的有效组分能使乳腺癌荷瘤小鼠的胸腺系数降低至正常水平，同时显著降低癌组织中F4/80阳性细胞数，抑制乳腺癌肺转移率。提示调节胸腺功能、阻断TAMs分化和招募可能是扶正固本抗乳腺癌转移的机制之一。本项目拟采用小鼠乳腺癌转移模型结合临床乳腺癌病例分析，明确胸腺输出功能和TAMs分化、招募的相关性，并尝试从这一角度诠释扶正固本抗乳腺癌转移的内涵，探索其治疗机制和应用规律。

本项目初步探索了胸腺输出功能对乳腺癌炎性浸润细胞TAMs分化和招募的影响，并进一步研究该过程和乳腺癌转移之间的生物学行为关系。同时研究了扶正固本中药复方乳痈方和多个补益中药及其有效部位对胸腺功能的调节作用，包括黄芪、当归、枸杞、铁皮石斛、淫羊藿、三七皂苷、朝藿定C等。胸腺是机体重要的免疫器官和内分泌器官。本课题发现，胸腺功能状态在乳腺癌发展过程中发挥重要作用，而其分泌的PTMα和Tβ15b1可能是胸腺影响肿瘤发展和转移的因素之一。课题组发现PTMα基因过表达后促进肿瘤原位生长以及远处的转移；Tβ15b1过表达可促进肿瘤远处转移，晚期抑制肿瘤原位生长；PTMα、Tβ15b1基因沉默后抑制肿瘤远处转移，促进其原位生长，以Tβ15b1基因沉默后尤为明显。胸腺功能失衡的宏观表现主要是机体的免疫细胞分布失衡。课题组发现，乳腺癌的增殖和转移过程使机体呈现PLR和NLR增加等血象异常现象，机体表现出慢性炎症、血瘀以及贫血，外周血免疫负调节因子增加。中医认为，乳腺癌以脏腑亏虚、气血不足为发病之本，气郁、痰浊、淤血、热毒等为发病之标。课题研究结果表明，乳痈方可对抗TGF-β1引起的iTECs表型转变，有助于修复荷瘤机体胸腺功能，TGFβ1能诱导iTECs细胞表型变化，一定浓度乳痈方能阻碍TGFβ1诱导的胸腺上皮细胞表型变化。黄芪、枸杞对胸腺上皮细胞的增殖无明显影响，当归抑制细胞增殖而补阳药淫羊藿促进胸腺上皮细胞增殖，其对PTMα、Tβ15b1的mRNA表达水平均有影响。三七二醇型皂苷PDS可以通过降低NLR调节肿瘤免疫环境，PDS的这个作用可能与PDS降低荷瘤小鼠脾脏系数，增加胸腺系数有关。本课题从胸腺输出功能可能对乳腺癌转移起到关键的作用的角度出发，证明胸腺的这一作用与乳腺癌局部炎性浸润细胞TAMs的增殖、分化相关，而与TAMs的招募关系有限。同时发现，在影响TAMs的基础上，乳腺癌还影响了胸腺调节的T淋巴细胞分化和成熟，这也是影响荷瘤机体免疫失衡的重要因素。本项目探索扶正固本治则抗气血两虚乳腺癌的作用机理，从新的角度诠释扶正固本抗肿瘤治则的科学性。