let-7通过SOCS1调控巨噬细胞极化及其在前列腺癌进展中的作用

Tumor-associated macrophages (TAMs) are related to the development of several kinds of tumors，but how the macrophage polarization works in prostate cancer is still unknown. In previous work, we have already induced macrophages of different phenotypes including M1,M2 and TAM and found that consistent upregulation of expression of microRNA let-7b and let-7c are characteristics of prostatic TAM. We have also observed that the expression of IL-6,IL-12,IL-1β mRNA increased significantly in M1,while the expression of IL-10 was up-regulated only in TAM. Suppressor of cytokine signaling 1(SOCS1) involves in a huge number of cytokines and is regarded as a potential target of let-7, therefore, we hypothesize that macrophage M1/M2 polarization may be under the regulation of miRNAlet-7 and SOCS1, which may regulate JAK2/ STAT3 signaling, and then the changed macrophage may affect the progression of prostate cancer. In this project, the co-culturing model of primary macrophages and prostate cancer cell lines is used to study the association among let-7, SOCS1 and JAK2/ STAT3 signaling, and analyze the influence of macrophage polarization mediated by these molecules on prostate cancer cells. The results will be tested through nude mice experiments and case - control study. The project aims to investigate the mechanism of macrophage polarization mediated by let-7-SOCS1-JAK2/STAT3 pathway and how the changed macrophage affects prostate cancer progression, and find the key node of immune regulatory network and the therapeutic targets in prostate cancer.

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）被认为与多个肿瘤的疾病进展相关，但巨噬细胞极化在前列腺癌中的作用机制却不清楚。在前期工作中，我们诱导了M1、M2、TAM，发现TAM中let-7b、let-7c表达显著增高；同时M1中IL-6、IL-12、IL-1b表达增高，而IL-10只在TAM中高表达。由于SOCS1涉及广泛的细胞因子分泌，为let-7的潜在靶标，因此我们推测巨噬细胞可能受到let-7和SOCS1调控，其表型转变可能涉及JAK2/STAT3并影响前列腺癌疾病进展。本研究拟通过前列腺癌细胞与原代巨噬细胞的共培养来研究let-7与SOCS1、JAK2/STAT3通路的联系，分析它们调控的巨噬细胞极化对前列腺癌进展的影响，并通过裸鼠实验和病例-对照进行验证。探明let-7-SOCS1在巨噬细胞转变中的作用，探讨巨噬细胞极化对前列腺癌进程的影响，寻找前列腺癌免疫调控网络的关键节点和治疗靶点。

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）数目被认为与前列腺癌的进展相关，并可能作为其诊断与预后的标志，TAMs功能逆转是抗肿瘤免疫的重要一环。然而，在前列腺癌中，M1/M2转变是如何发生和调控的，哪些分子在调控过程中起着关键节点作用，却不清楚。本项目在课题组前期对前列腺癌分子遗传学研究成果的基础上，从miRNAs调控和外泌体的信号传输两方面探讨了M1/M2转变的调控机制。首先，我们通过前列腺癌细胞与原代巨噬细胞的共培养来研究let-7与SOCS1、JAK2/STAT3通路的联系，分析它们调控的巨噬细胞极化对前列腺癌进展的影响，并通过病例-对照进行验证；其次，我们获取了前列腺癌来源的外泌体，分析外泌体对前列腺癌微环境中巨噬细胞的作用及分子机制，并进而探索外泌体干预在前列腺癌免疫治疗中的作用。我们的结果显示：（1）let-7b显著促进巨噬细胞CD163、CD206表达增高，其过表达或敲低显著影响巨噬细胞炎性因子IL-10、IL-12、IL-13、TNF-α的表达；let-7b下调TAM中SOCS1表达，显著提高STAT1、STAT3、STAT5a的蛋白磷酸化；let-7b的敲低显著增加巨噬细胞吞噬抗原的能力并抑制前列腺癌增殖、迁移和血管形成；（2）我们分离的PCa-exos能被巨噬细胞大量吸收，并诱导巨噬细胞中CD206表达显著增高，其IL-10、IL-1β及IL-12等炎症因子的表达水平与M2亚型巨噬细胞的表达谱一致。经PCa-exos诱导后的巨噬细胞中AKT、STAT3的磷酸化蛋水平增高，来自该组的上清能够促进前列腺癌细胞的侵袭和血管生成能力。并进而证实，PCa外泌体中let-7b、miR 99-b等miRNAs表达较高。我们的研究首次发现let-7b-5p通过抑制SOCS1表达，从而激活STAT通路并分泌促肿瘤细胞因子。let-7b-5p抑制剂逆转M2分化可增强巨噬细胞吞噬功能并发挥抗肿瘤作用；同时，我们也证实，前列腺癌细胞能够通过外泌体刺激AKT/STAT3磷酸化从而调控巨噬细胞向M2表型分化，这一进程可能与外泌体中miR-99b/let-7b相关。这些结果支持以miRNA为基础的M1/M2转变在前列腺癌免疫治疗中的可能性，也进一步确认了外泌体在前列腺癌进展中的作用，初步确定了与前列腺癌巨噬细胞极化相关的新靶标。