乳腺肺转移的区域免疫特性与共抑制分子拮抗肽干预研究

Breast cancer is the first suffered cancer type among women. Metastasis of breast cancer is the main cause of the lethality. The main organ to the metastasis is lung. Therefore, it is very important to study the regional immune properties of lung metastasis of breast cancer. In this project, The lung metastasis model will be established in mice by using 4T1 cell line, the sub-clone of lung metastasis will be screened. Based on these, the dynamic changes of the main immune cell population in lung, spleen and draining lymphonode will be studied during the lung metastasis, the key population which lead to the metastasis will be found out. The role of the putative co-inhibitory molecules such as PD-1, LAG3, and TIGIT expressed on these cells will be also studied. The mirror-imaged phage display peptide library biopanning technique will be introduced to find blocking peptides consist of D-amino acids targeting these co-inhibitory molecules. The theraputic effects and mechanism of these novel blocking peptides will be studied. This project will provide important data for the mechanism study and therapy of breast cancer metastasis.

乳腺癌是女性中发病率位于第一位的恶性肿瘤，乳腺癌的转移是导致患者死亡的主要原因，其中肺脏是乳腺癌转移的主要器官，因此，研究乳腺癌肺转移的区域免疫特性具有重要的意义。本项目拟利用小鼠乳腺癌4T1建立肺转移模型，筛选肺脏高转移的亚克隆细胞系。在此基础上，研究乳腺癌肺转移过程中肺、脾脏和引流淋巴结中主要免疫细胞亚群的动态变化，通过选择性的删除特定的细胞亚群等方法研究对乳腺癌肺转移起关键作用的细胞亚群。另外，研究在这些关键细胞亚群上表达的主要免疫共抑制分子PD-1、LAG3和TIGIT等在乳腺癌转移过程中作用，并且首次利用课题组建立的镜像噬菌体展示技术筛选针对这些共抑制分子的D肽拮抗肽，探讨这些新型拮抗肽干预乳腺癌肺转移的作用效果和机制，本研究将为乳腺癌转移的机制和治疗方法研究提供重要的理论基础。

乳腺癌的转移是导致病人死亡的主要原因，而肺部是最常见的转移部位。为了研究乳腺癌细胞肺转移过程中的区域免疫机制，我们建立了高肺转移倾向的小鼠4T1亚克隆细胞系4T1-LM3，通过尾静脉注射和乳腺脂肪垫原位注射两种方式研究了肺转移过程中主要免疫细胞亚群的动态变化。我们的研究结果发现，不论在肺部还是脾脏，MDSCs的比例和数量在肺转移发生的过程中均呈现大幅度上升的趋势，MDSCs通过表面的PD-L1分子与CD8+ T细胞表面的PD-1之间的相互作用导致CD8+ T功能下降，进而使得肺部的转移灶数目增加；这些MDSCs可能主要是骨髓来源，因此切除脾脏尽管能大幅度降低小鼠全身的MDSCs数量，但并不能减少肺部的转移灶。利用镜像噬菌体展示肽库技术筛选得到的小分子多肽具有很好的抗酶解稳定性，没有传统化疗药物的细胞毒作用，却可以阻断PD-1/PD-L1之间的相互作用，恢复CD8+ T细胞的功能，进而减少乳腺癌的肺转移。该研究为阐明乳腺癌肺转移的机制提供了重要的理论基础，并且提出了一种新的肿瘤免疫干预方法和药物筛选的策略。