酪氨酸磷酸酶Shp2调控肿瘤相关巨噬细胞功能促进肿瘤免疫逃逸的机制研究

Tumor-associated macrophages (TAMs) play critical roles in mediating tumor immune evasion, elucidating the molecular targets responsible for shaping the function of TAMs in tumor microenvironment is pivotal for improving the efficacy of tumor immunotherapy. As an oncogene, phosphatase Shp2 is recently reported to have the potential to become novel anti-tumor agent. However, whether Shp2 participate in the modulation of TAM functions is poorly understood. We have previously indicated the involvement of Shp2 in regulating macrophage plasticity, and in our present project, we observed that Shp2 deficiency in macrophages significantly inhibited tumor growth, further investigations suggested that Shp2 might hamper CD8+ T cell-mediated anti-tumor immune response by upregulating the expression of immunoinhibitory molecule PD-L1 on TAMs. Based on these findings, we plan to further explore the effect of Shp2 on PD-L1-mediated tumor immune evasion as well as the improper proliferation or activation of CD8+ T cells, by regulating TAM functions. We will also investigate the mechanisms by which Shp2 affects the signaling transduction events in TAMs. Our project will help to provide theoretical and experimental clues for Shp2-based tumor intervention strategy from an immune perspective .

肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是介导肿瘤免疫逃逸的关键因素，其功能主要受肿瘤微环境影响，寻找调控TAM功能的分子靶点对于肿瘤免疫治疗具有重要意义。酪氨酸磷酸酶Shp2作为一种癌基因，是当前肿瘤靶向药物研发的新热点，我们以往的研究表明Shp2与巨噬细胞的可塑性密切相关，但其在肿瘤免疫中的作用尚不清晰。本研究经预实验发现，巨噬细胞中Shp2的缺失显著抑制了肿瘤生长，初步分析Shp2可能通过上调TAM中免疫抑制分子PD-L1的表达，抑制了CD8+ T细胞介导的抗肿瘤应答，导致肿瘤的免疫逃逸。基于此，本项目拟利用已构建的巨噬细胞Shp2敲除小鼠作为研究工具，明确Shp2在PD-L1介导的肿瘤免疫逃逸中的作用，及其通过调控TAM功能对CD8+ T细胞增殖、活化的影响，同时进一步明晰Shp2调节TAM磷酸化信号传导的方式。本课题预期为靶向Shp2的肿瘤干预新策略从免疫学角度提供理论基础与实验依据。

肿瘤局部的免疫抑制性微环境是制约肿瘤免疫治疗疗效的主要因素，在实体瘤的治疗过程中，由于肿瘤组织中趋化信号的缺乏，往往导致具有肿瘤杀伤作用的T细胞无法有效浸润至肿瘤局部。作为塑造肿瘤微环境的重要参与者，肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages, TAMs）介导了肿瘤的血管生成和免疫逃逸，提示在肿瘤免疫治疗中，除了可以靶向肿瘤细胞本身，TAMs也是重要靶点之一。因此，寻找TAM功能调控元件对于抗肿瘤免疫微环境的塑造以及肿瘤免疫治疗效果的增强都具有重要意义。.酪氨酸磷酸酶Shp2是磷酸酶家族内经典的原癌基因，高表达于多种类型的肿瘤中，近年来Shp2变构抑制剂的开发成为新一代肺癌靶向药物的研究热点。然而，以往的研究大多关注于Shp2对肿瘤细胞本身的生物学效应，对于其在肿瘤免疫中发挥的作用仍缺乏认识。我们的研究首次发现Shp2在促进肿瘤免疫逃逸中的重要作用，肿瘤相关巨噬细胞中缺失Shp2能够明显抑制黑色素瘤的生长，且巨噬细胞Shp2缺失小鼠中黑色素瘤生长的减缓与肿瘤浸润性CD8+ 细胞毒性T细胞比例增加相关。机制研究显示：Shp2的缺失增强了巨噬细胞响应IFN-γ以及肿瘤来源细胞因子的敏感性，导致肿瘤微环境中趋化因子CXCL9水平的上调，进而促进CD8+ T细胞和Th1细胞向肿瘤局部的浸润。肿瘤浸润性CD8+ T细胞和Th1细胞的增多进一步促进了肿瘤微环境中CXCL9诱导因子IFN-γ的产生。此外，通过对数据库中11种类型肿瘤的临床患者样本进行分析，CXCL9和IFN-γ的正相关性得到了进一步证实。因此Shp2的缺失放大了“巨噬细胞/CXCL9 - T细胞/IFN-γ”这一正反馈循环信号，有利于塑造Th1型抗肿瘤免疫微环境。