KLRG1调控肿瘤环境中T细胞免疫功能的机制研究

In the process of antitumor immunity, the function of effector T cells was suppressed by inhibiting signals, the so-called immune checkpoints. Identifying new immune checkpoints contributes to the development of tumor-specific target agents. Our published study has demonstrated that KLRG1 (The Killer cell Lectin-like Receptor G1) may inhibit the proliferation and effector function of T cell. Our further preliminary study also showed that exogenous N-Cadherin initiated a KLRG1-dependent signaling to recruit SHIP1 in the cell. This effect can regulate the expression of cyclin and cytokine and finally induce the depletion of T cells in the tumor environment. Based on the previous findings, we hypothesize that KLRG1 may affect the proliferation of T cells by the “SHIP1-AKT-P21” signal pathway; and that KLRG1 may inhibit the function of effector T cells through the loop signal pathway “SHIP1-IFN-γ-miRNA155-SHIP1”. The future research aims to explore the further elaborate the molecular mechanism of KLRG1 in the regulation of the immune function of T cells. Another aim of this research is to evaluate the feasibility and outcomes of KLRG1 as a target therapy in immunodeficient mouse models. The future findings may update the knowledge of the roles of KLRG1 in tumor environment, and provide potential new targets for tumor immunotherapy.

在抗肿瘤免疫过程中，T细胞效应功能受“免疫检查点”信号负向调控，发现免疫检查点有助于肿瘤免疫靶向新药的研发。KLRG1作为潜在的免疫检查点，在肿瘤环境中对T细胞免疫功能的调控机制目前尚无报道。我们发表的成果表明：KLRG1可抑制肿瘤环境T细胞增殖及效应功能。预实验亦显示：KLRG1可与外源性N-Cadherin结合，进而胞内募集SHIP1，通过影响细胞周期蛋白和效应细胞因子的表达诱导肿瘤环境T细胞耗竭。据此提出假设，KLRG1可能通过SHIP1/AKT/p21通路抑制T细胞增殖及通过 SHIP1/IFN-γ/miRNA155/SHIP1环路负向调控T细胞效应功能。本课题拟阐明KLRG1在肿瘤环境中调控T细胞免疫功能的分子机制，并通过体内动物试验验证靶向KLRG1治疗肿瘤的可行性及效果。本项目内容均属首次阐述，所得结果有助于开启对肿瘤环境中KLRG1的认识，为新型免疫靶向药物研发提供基础。

本课题以研究者前期发现KLRG1调控T细胞参与抗肿瘤效应为基础，结合预实验结果，旨在探究发现新的T细胞免疫检查点及其调控T细胞的作用机制。近年来，恶性肿瘤的发病率及死亡率依然居高不下，这已成为威胁人类生命健康的重要原因，因此，探究肿瘤的发生与发展机制，以及开发新的抗肿瘤药物，成为了全球肿瘤研究的工作重心。免疫治疗是近年来恶性肿瘤治疗最重要的突破之一，PD-1/PD-L1、CTLA-4单抗药物的出现，给终末期恶性肿瘤患者带来了前所未有的希望。然而，由于免疫治疗药物的敏感性和耐药性，在一定程度上限制了免疫治疗的推广，因此，进一步探寻新的T细胞免疫检查点及其调控T细胞的作用机制，是本课题最重要的研究内容，以此希望为免疫治疗药物的研发提供新的理论基础。在本课题的研究中，我们通过测序筛查及分子生物学研究，发现DGKz可直接参与调控KLRG1的转录与表达，进一步调控mTOR信号通路，进而影响T细胞增殖、效应细胞分化、产生抗肿瘤细胞因子等，从而影响T细胞抗肿瘤效应。我们在细胞实验及动物实验层面，对前期发现均进行了验证，并结合临床标本的数据，达到了项目设计之初的众多实验目标。与此同时，我们还惊喜的发现，DGKz/KLRG1/mTORC1/mTORC2信号轴同时参与调控Treg细胞增殖分化等功能，促进肿瘤微环境中Treg功能的异常增强，进而促进肿瘤发生；该信号轴同时促进Tfr细胞异常转化为Tfh细胞，促进B细胞生发中心产生自身免疫性抗体，进而促进SLE等自身免疫性疾病的发生，该发现为自身免疫性疾病的病因研究提供了崭新的研究思路。该课题的研究成果不仅能为肿瘤及自身免疫性疾病的研究提供新的理论基础，也能为课题进一步的延续提供可行性的保障，同时，这些研究成果已通过科学论文的形式发表或即将发表。