IRF7经IL-8/IL-10调控人膀胱癌细胞增殖和侵袭转移的作用及机制研究

MIBC (Muscle invasive bladder cancer) is easy to recurrence and metastasis, has poor therapeutic effect and prognosis, the molecular mechanism is still unclear. We found the high expression of transcription factor IRF7 in MIBC by GEO library, and the results of clinical samples were consistent with this phenomenon. We show that the high expression of IRF7 promotes the proliferation, invasion and metastasis of bladder cancer cells in vitro and in vivo; IRF7 directly regulates the expression of IL-8 and IL-10, and the expression of integrin α2β1 is affected by IRF7 and IL-8. Based on these results, we suggest that IRF7/IL-8/Integrinα2β1 is a new signaling pathway for the proliferation, invasion and metastasis of bladder cancer cells; the IL-8 and IL-10 regulated by IRF7 chemoattract immature DC (dendritic cells) to the tumor site, induce the formation of new CXCR1(+)PD-L1(+)CD11b(hi)HLA-DR(low) regulatory DC, and form the inhibitory microenvironment. We want to explore the role and mechanism of IRF7 on the proliferation, invasion and metastasis by bladder cancer cell itself and microenvironment, to investigate the formation of inhibitory immune microenvironment and provide new clues for clinical targeted therapy.

肌浸（肌层浸润性）膀胱癌易复发和转移，治疗效果欠佳，预后差，其发生发展的分子调控机制尚不清楚。我们分析GEO库发现转录因子IRF7在肌浸膀胱癌中高表达，临床标本检测结果确认一致；预实验提示IRF7高表达促进了膀胱癌细胞的增殖、侵袭和转移；预测并经实验确认IRF7可直接调控IL-8、IL-10的转录；且整合蛋白(Integrin)α2β1的表达受IRF7和IL-8的影响。据此我们认为IRF7/IL-8/Integrinα2β1通路是促膀胱癌细胞增殖、侵袭和转移的新信号机制；IRF7通过分泌的IL-8和IL-10趋化未成熟DC至肿瘤部位、诱导CXCR1(+)PD-L1(+)CD11b(hi)HLA-DR(low)新型调控型DC的形成，组成抑制性的免疫微环境。本课题从细胞和微环境两方面阐明IRF7促膀胱癌细胞增殖、侵袭和转移的作用及机制，明确抑制性免疫微环境的成因，为临床靶向治疗提供新线索。

肌浸膀胱癌由于病程进展快，恶性程度高，易复发和转移等，是膀胱癌致死的主因。治疗的金标准为全膀胱切除辅于化疗，但生存率较低；肿瘤免疫治疗能解除微环境中免疫细胞的抑制作用，在肿瘤的治疗中有一定的疗效但受限较多。因此寻找新的治疗手段和分子靶点抑制肌浸膀胱癌的发展，尤为迫切。.本课题通过GEO数据库对人膀胱癌患者大样本数据进行信息学分析，发现IRF7在肌浸膀胱癌中呈现高表达，与正常上皮和浅表移行癌相比差异显著；对于不同阶段膀胱癌，肌浸（T2阶段以上）IRF7的表达强度明显高于非肌浸膀胱癌（T1阶段）和非浸润性乳头状癌（Ta）阶段。通过对临床样本分析，发现IRF7在肌浸膀胱癌中的表达明显高于正常组织和非肌浸组织；通过细胞和在体水平的实验，发现高表达IRF7促进了膀胱癌细胞的增殖和侵袭转移，其磷酸化水平受IRF7表达的影响，并主要分布在胞核内。为明确IRF7调控细胞功能的途径，通过RNA-seq转录组测序，对差异表达基因KEGG通路分析，发现细胞因子和细胞因子受体间相互作用明显，通过多重蛋白检测发现IL-8差异显著，ELISA检测也得到验证。为明确IRF7与IL-8间的关系，通过荧光素酶报告基因，CHIP实验，发现IRF7可与IL-8启动子结合，影响IL-8细胞因子的分泌；并且IRF7的表达也影响了膀胱癌细胞IL-8受体CXCR1的表达。为探求IRF7调控膀胱癌细胞增殖侵袭的机制，我们首先检测了经典信号分子的表达，发现干扰IRF7后，p-PI3K，p-Akt，p-STAT3表达均明显降低；检测与侵袭迁移相关的EMT途径，发现Vimentin, N-cadherin, snail, slug表达均降低，说明IRF7调控膀胱癌细胞的侵袭迁移与EMT途径相关；同时我们也发现p-smad2/3的表达也降低，smad与EMT信号通路存在相关性。总之，通过上述研究，我们认为膀胱癌细胞高表达的IRF7磷酸化后入核，通过与IL-8启动子的结合，调控其转录表达，释放的IL-8通过自分泌或旁分泌的方式与肿瘤细胞表面的CXCR1受体结合，通过EMT途径促进了肿瘤细胞的增殖和侵袭。