ASICs在肿瘤酸化微环境中对MDSCs抑制免疫活性的影响及其机制的研究

The failure of immunotherapies and antitumor responses contributed to accumulation of MDSCs in patients with advanced stage cancer in vivo. Immunosuppression features of MDSCs could elicit by tumor microenvironment,but the molecular mechanisms have not been fully elucidated. Our previous study demonstrated that extracellular acid can evoke cation inward currents in mice MDSCs via ASICs with pH dependent.The increase of the pH sensitivity in MDSCs with ASICs upregulation was also confirmed.The roles of ASICs play during the process of MDSCs activation have not been reported. So we proposed that ASICs play a key role in MDSCs activation in tumor host.Our term will detect the expression and localization of ASICs in mice MDSCs and its functions in the effect of acidosis on MDSCs immunosuppression phenotype by means of electrophysiology,immunology,cytology,et al.These results may further investigate mechanisms by which acidosis in tumor milieu promote tumor progression through regulation of MDSCs and provide a new target of cancer immunotherapy for future drug design,also as another viewpoint of immunology reseach.

晚期肿瘤患者体内聚集大量髓源抑制细胞(MDSCs)是导致患者免疫功能抑制和肿瘤免疫治疗失败关键因素。肿瘤微环境能够诱导肿瘤MDSCs活化，但启动MDSCs活化的分子机制尚不清楚。申请者前期工作发现MDSCs上表达酸敏感通道（ASICs），H+可以激活ASICs，引起MDSCs出现阳离子内向电流，而且肿瘤微环境MDSCs ASICs表达上调，对H+敏感性增加呈pH依赖性，而ASICs在MDSCs活化过程中的作用国内外尚未见报导。我们推测"ASICs是肿瘤微环境介导MDSCs活化的关键分子"。本课题组将运用电生理学等手段观察在低pH条件下ASICs在MDSCs中的表达规律及其对MDSCs免疫抑制表型的影响及其分子机制。本研究将进一步揭示肿瘤微环境酸化通过ASICs调控MDSCs功能进而影响肿瘤进展转归规律，拓宽MDSCs研究思路，为肿瘤免疫治疗提供新靶标。

髓源抑制细胞（MDSCs）是诱导肿瘤酸性微环境免疫抑制状态的重要细胞群，往往导致肿瘤免疫治疗失败。酸敏感离子通道（ASICs）是由H+激活的门控阳离子通道，可以感知细胞内外H+梯度变化。本课题以小鼠来源MDSCs为研究对象，探讨肿瘤微环境酸化促进MDSCs活化是否与其表达ASICs相关以及ASICs对MDSCs的功能影响机制，为肿瘤免疫治疗提供新的药理学靶标。.1、MDSCs在基因和蛋白水平都能表达ASIC1、ASIC2和ASIC3，且肿瘤MDSCs表达ASICs水平高于正常小鼠。 ASIC1和ASIC3表达于MDSCs细胞质内，ASIC2表达于MDSCs胞膜。.2、肿瘤微环境酸化可促进MDSCs分泌抑制性细胞因子。当pH降低至5.5较正常对照，其分泌ROS增加约2.6倍（p＜0.001）； TGF-β1约增加3倍左右（p<0.001)；酸化明显促进MDSCs表达COX-2、TNF-α、ARG-1。预先用阿米洛利处理显著抑制酸化刺激MDSCs细胞因子分泌，用ASIC 1抑制剂PcTx1能够抑制荷瘤小鼠来源MDSCs TNF-α表达，ASIC 3抑制剂APETX2明显降低COX-2分泌，且两者均能减少ROS和ARG-1的产生。进一步研究发现预先加入APETX2能逆转MDSCs对T细胞增殖的抑制作用，T细胞增殖显著增加达到正常水平提示ASIC1，3在酸性环境刺激MDSCs活化过程中起到重要作用。.3、肿瘤微环境酸化对MDSCs功能影响的分子机制.3.1 微环境酸化时荷瘤小鼠来源MDSCsp38磷酸化水平显著增高，约为正常小鼠MDSCs的1.86倍（p＜0.05）;预先加入阿米洛利，p38磷酸化水平显著降低（p＜0.01）。且酸化能够刺激MDSCs NF-κB途径p65活化，阿米洛利、PcTx1预处理，PcTx1能够抑制p-p65、pIκB、pIKK磷酸化，即抑制NF-κB活化；而APETx2对该信号通路作用不明显提示MDSCs在酸性环境中NF-κB途径被激活，激活过程与ASIC 1密切相关。.3.2 微环境酸化荷瘤小鼠MDSCs STAT1、STAT6磷酸化增高。预先分别加入阿米洛利、PcTx1、APETx2，发现pSTAT 1、pSTAT 6磷酸化显著下降，提示酸化刺激ASIC 1、ASIC 3，触发STAT1、STAT6活化，介导MDSCs活化发挥免疫抑制作用。.