HBXIP通过GM-CSF调控乳腺癌MDSCs募集与活化的作用及其机制研究

Recruitment and activation of myeloid derived suppressor cells (MDSCs) in tumor sites is responsible for tumor immune escape. With the prominent effect of anti-MDSCs cancer therapy, MDSCs receive worldwide attention. However, the mechanism by which MDSCs are recruited and activated in tumor sites is elusive. Primarily, mouse breast cancer model revealed that oncoprotein HBXIP could enhance the recruitment and activation of MDSCs in the tumor sites of breast tumor-bearing mice. Furthermore, HBXIP could stabilize the mRNA of GM-CSF, which is responsible for the accumulation and activation of MDSCs, and as a result, upregulate GM-CSF expression and promote it secretion. This project, based on the primary findings, will first demonstrate the promotion of tumor progress enhanced by HBXIP through upregulating the recruitment and activation of MDSCs using mouse breast cancer model. This project will illustrate the molecular mechanism by which HBXIP stabilized the mRNA of GM-CSF through m6A methylation and upregulated the expression of GM-CSF. This project will give insights into the mechanism of MDSCs accumulation and activation in breast cancer, and also provide target(s) for breast cancer therapy.

髓源性抑制细胞(Myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)在肿瘤部位的募集和活化是肿瘤免疫逃逸的关键。随着以MDSCs为靶点的抗肿瘤治疗作用凸显，MDSCs受到广泛关注，但其在肿瘤中显著募集和活化的分子机制尚不清楚。本项目前期研究发现癌蛋白HBXIP可促进乳腺癌荷瘤小鼠肿瘤组织中MDSCs募集与活化，并通过稳定MDSCs募集活化关键因子GM-CSF的mRNA上调GM-CSF的表达促进其分泌。本项目拟在前期工作基础上，应用小鼠乳腺癌模型深入研究HBXIP调控乳腺癌MDSCs募集活化促进肿瘤发展的作用；通过RNA免疫共沉淀结合高通量测序、qPCR等技术重点阐明HBXIP通过N6-甲基腺嘌呤(m6A)增加GM-CSF的mRNA稳定性进而上调GM-CSF表达的分子机制。该项目将阐释乳腺癌MDSCs募集与活化的新机制，为乳腺癌治疗提供新靶点。

肿瘤细胞在生长增殖过程中分泌的众多细胞因子会影响肿瘤免疫微环境中的免疫细胞的募集与活性从而影响肿瘤的进展。细胞因子网络可以激活多个促进肿瘤细胞生存、增殖、侵袭和迁移的细胞信号通路。众多肿瘤源性细胞因子如粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)，胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)、基质金属蛋白酶3 (MMP-3)和基质金属蛋白酶9 (MMP-9)等都与肿瘤免疫微环境的改变相关。因此，细胞因子可作为乳腺癌的重要治疗靶点。同时目前迫切需要针对这些细胞因子的治疗药物。RNA的N6-甲基腺苷修饰（m6A）对mRNA的剪接过程、稳定性、翻译效率和核滞留等均可产生重要影响。m6A甲基化修饰通过甲基转移酶、去甲基转移酶和甲基化识别蛋白质，在表观遗传水平上调控原癌基因、抑癌基因等的表达，进而影响肿瘤的发生发展。RNA的N6-甲基腺苷修饰是否参与肿瘤免疫微环境的调控也鲜有报道。该项目的主要研究内容可归纳为两个方面：乙型肝炎病毒X 蛋白结合蛋白（hepatitis B X-interacting protein, HBXIP）通过调控m6A参与肿瘤免疫发挥促癌的作用；牛蒡子苷元这一活性小分子可以作为针对细胞因子的药物有效治疗乳腺癌细胞增殖与迁移。.我们阅读了近年来关于m6A甲基化修饰在乳腺癌中作用机制及功能的文献报道，总结出了N6-甲基腺苷修饰（m6A）在乳腺癌中的研究进展，对m6A在乳腺癌中的研究有了详细全面的了解，这对将进行该方面研究的科研人员提供了很好的指导和引领作用，另外我们的研究发现牛蒡子苷元这一中药活性小分子可以有效抑制肿瘤细胞产生的巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)，胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)细胞因子从而抑制乳腺癌细胞的增殖。同时我们的研究发现牛蒡子苷元可以调控STAT3/β-catenin信号通路影响乳腺肿瘤干细胞干性影响乳腺癌细胞增殖。我们的研究将为癌症的免疫治疗和新药开发等提供新的靶点，具有重要的学术价值和应用前景。并且牛蒡子苷元可以作为肿瘤药物开发的参考，为抗肿瘤药物开发提供依据.