肺癌DCs中β-catenin上调抑制自噬诱导CD8+T细胞耐受及其机制

Our preliminary data have shown that β-catenin unregulated in dendritic cells (DCs) of lung cancer and then it activated mTOR signaling which lead to CD8+ T cells tolerance. Meanwhile, the level of autophagy decreased in DCs of lung cancer. We thus supposed thatβ-catenin unregulated in DCs of lung cancer might induce CD8+ T cells tolerance via the inhibition of autophagy. To verify it, we will first observe the autophagy level in DCs and the effects of autophagy on the phenotype of DCs and the activation of CD8+ T cells. And then we will detect the expression and location of β-catenin in DCs of lung cancer and its relationship with clinicopathologic feature. We will further regulate the expression of β-catenin and autophagy level in DCs to verify whetherβ-catenin inhibit the CD8+ T cells activation by altering the autophagy of DCs. Moreover, the transcription factors and autophagy associated genes were detected and regulated to illuminate the mechanisms. Finally, we will regulate the related factors to observe if we can restore the CD8+ T cells tolerance induced by DCs and screen an optimal therapeutic strategy. We aim to illuminate the mechanisms of CD8+ T cells tolerance induced by DCs in lung cancer and provide a new way for immunological therapy.

申请者前期发现肺癌DCs中β-catenin的表达上调，继而激活mTOR信号，导致CD8+T细胞耐受。进一步实验证实，肺癌DCs的LC3-II/I表达下降、自噬小体数量减少，提示其自噬水平降低。据此推测在肺癌中DCs通过上调β-catenin的表达抑制自噬从而诱导CD8+T细胞耐受。为此，本项目拟首先观察肺癌DCs的自噬水平及自噬对DCs表型和CD8+T细胞激活的影响；同时观察肺癌DCs中β-catenin的表达和定位及其与临床病理特征的关系，并对DCs中β-catenin的表达和自噬水平给予双重调控，证实β-catenin是否通过改变DCs的自噬抑制CD8+T细胞的激活；然后检测与β-catenin表达相关的转录因子及自噬相关信号分子等的变化并进行调控，初步阐明其作用机制；最后针对上述关键环节进行干预并在体内进行验证，筛选最优的治疗策略，为以DCs为基础的生物免疫治疗提供新的思路与手段。

研究表明，肿瘤微环境中DCs不能有效激活CD8+T细胞，继而导致CD8+T细胞耐受，因此，明确肿瘤微环境中DCs诱导CD8+T细胞耐受的机制对提高肺癌的疗效、改善预后具有重要的意义。.研究中我们发现，荷瘤小鼠脾脏、淋巴结、外周血及骨髓DCs中β-catenin的表达上调。采用LLC培养上清处理小鼠不同来源DCs，流式细胞术显示DCs中β-catenin的表达也上调。提示肺癌环境下可使DCs中β-catenin的表达上调。接下来我们采用TLRs配体LPS和CpG体外刺激可使小鼠DCs中β-catenin的表达上调，而MyD88-/-的小鼠在接种肺癌细胞后，DCs中β-catenin的表达不受影响，且CD8+T细胞能够被正常激活。同时发现DCs中IL-6的表达也显著降低，向培养基中加入IL-6可恢复由于DCs中β-catenin的表达上调引起的CD8+T细胞耐受。这些共同提示MyD88依赖的信号通路参与了肺癌DCs中β-catenin表达上调的过程。.接下来，我们发现β-catenin对DCs的比例和表型无显著影响。DCs中β-catenin的激活状态可影响荷瘤小鼠分泌IFN-γ的CD4+T和CD8+T细胞的比例，而且CD8+T细胞不能被有效激活，其耐受是通过DCs中β-catenin的表达上调诱导产生的。同时肺癌小鼠DCs中β-catenin上调可通过抑制DCs的交叉呈递功能引起CD8+T细胞耐受，采用不同方法增强DCs的交叉呈递能力均可逆转由于DCs中β-catenin表达上调诱导的CD8+T细胞耐受。在不同免疫应答阶段抑制DCs中β-catenin的表达也可恢复荷瘤小鼠的CD8+T细胞反应。这些共同提示β-catenin在DCs中表达上调导致了CD8+T细胞耐受的发生。.进一步研究显示，DCs中β-catenin上调可诱导IL-10增加，在初次应答阶段抑制IL-10可恢复由于β-catenin上调引起的交叉呈递抑制。同时小鼠DCs中β-catenin的激活可上调mTOR的活性，而抑制mTOR可以降低由于肿瘤导致的DCs中β-catenin的表达上调引起的IL-10的产生。接下来我们发现肿瘤环境下DCs的自噬发生了改变。共同提示肺癌可能通过影响DCs的自噬导致β-catenin表达变化继而影响了CD8+T细胞的耐受。