补体C5a对自然杀伤细胞免疫功能的调控及其在肿瘤免疫中的作用

NK细胞在肿瘤免疫监控中起重要作用，以NK为基础的免疫治疗已开始在临床中应用，因此有必要进一步认识调节NK免疫功能的分子机制。申请者的前期工作及他人研究发现，补体活性片段C5a能够与各种免疫细胞 (如树突状细胞，巨噬细胞，T细胞)上特异性受体(C5aR)作用，调控免疫细胞功能，从而影响多种免疫相关疾病的进程。补体是否参与NK功能调控尚未见任何报道，本课题里我们首次提出C5a可能参与NK功能调控并对肿瘤免疫有重要影响。通过分离培养小鼠NK细胞，将研究C5a对NK杀伤及分泌功能的影响，并探寻其信号作用机制；将建立小鼠NK特异性的肿瘤清除模型，研究补体缺失或C5a受体拮抗对NK肿瘤杀伤功能的影响；并将在人NK细胞上验证相关发现。课题将首次研究补体对NK细胞功能的影响，为研究肿瘤免疫中不同免疫成分间的相互作用提供理论依据，为干预实验奠定基础；同时这将进一步发展补体参与免疫细胞功能调控的理论。

NK细胞与补体系统都是机体固有免疫的重要组成部分，对监控各种类型肿瘤的生长，侵袭，播散有重要意义。以NK为基础的免疫治疗可能将是肿瘤免疫治疗中最有前景的方式之一。但是，研究提示肿瘤患者血清成分对NK功能有明显抑制作用，这限制了NK免疫治疗的临床运用。补体是否参与NK功能调控尚未见任何报道。.本课题首次研究了C5a对NK功能的影响并阐明了其调控机制。首先，体外分离培养小鼠NK细胞，研究C5a对NK杀伤及分泌功能的影响，阐明C5a调控NK功能的细胞内信号途径；其次，我们通过与英国伦敦大学国王学院合作，建立了研究NK细胞肿瘤清除功能的实验动物模型，再使用补体基因敲除小鼠和补体受体抑制剂，在动物模型上证实补体对NK肿瘤清除能力的影响；最后，我们还在人NK细胞上证实相关发现，为转化医学提供了理论基础。.体外实验结果显示：小鼠NK细胞表达补体C3a及C5a受体；而且在有炎症因子的作用下，高浓度C5a刺激可以明显抑制小鼠NK细胞的杀伤功能以及干扰素的分泌，同时降低其表面功能相关受体CD107a、NKP46的表达；与野生型小鼠相比，C5aR-/-小鼠的NK细胞(NK1.1+CD3-) 激活性受体NKp46表达明显增高，抑制受体Ly49I/C 及 NKG2A的表达下降，同时其肿瘤杀伤功能以及分泌功能也明显增加；流式和Western blot结果显示：C5a刺激上调NK细胞通路蛋白cAMP/PKA和 AKT/PI3K的表达, 同时下调ERK的表达。体内实验结果显示：与野生型小鼠相比，C5aR-/-小鼠肿瘤清除能力增强。.综上所述，我们可以得出以下结论：C5a受体信号对NK细胞功能具有负性调控作用。可能的机制如下：病理情况下（感染、肿瘤或自身免疫性疾病），补体C5a不同程度的激活，其通过结合NK细胞表面的C5aR，激活胞内通路蛋白cAMP/PKA表达,进而抑制ERK的表达，发挥对NK细胞的负性调控功能。