STAT3过度活化促成炎症微环境导致NK细胞免疫监视功能抑制的分子机制

In the process of tumor occurrence and development, the excessive activation of STAT3 and impairment of NK cell-mediated immune surveillance are usually observed. Our previous studies have found that blocking STAT3 can promote the apoptosis and inhibit the proliferation of HCC cells; more importantly, blocking STAT3 can weaken the inflammation and break HCC-induced the immunosuppressive stutus of NK cells, as well as improving the host anti-tumor immune response to HCC. Based on these results, during the occurrence and development of HCC in DEN-induced C57BL/6 mice or HBV-tg mice model, we will observe dynamically the inflammation by Immunohistochemical methods. Meanwhile, we will detect instantaneously the activation level of STAT3 in hepatocytes or HCC cells, the profiles of inflammatory cytokines and chemokines,and analyze the phenotype and function of NK cells.Through these works, we will discover the relationship between the activation level of STAT3 in hepatocytes and NK cell function. By means of antibody neutralization, cell deletion/transfer, we will find the key molecules among STAT3 downstream genes or clarify which suppressive immune cells regulate NK cell function. This study will reveal the cellular and molecular mechanisms under which the activated-STAT3 in HCC induce the impairment of NK cell function, and providing new ideas for prevention and treatment of HCC.

肿瘤发生过程中通常伴随着STAT3的过度活化和NK细胞免疫监视功能的缺陷。近年来，我们的研究发现，阻断肝癌（HCC）细胞中活化的STAT3可以促进HCC的凋亡并抑制其增殖；更重要的是，阻断STAT3可以削弱炎症、打破HCC诱导的NK细胞功能抑制状态，提高机体抗HCC免疫应答。在此基础上，本研究将采用DEN诱导C57BL/6鼠或HBV转基因小鼠建立HCC模型，在动态观察HCC发生发展的过程中，实时监测肝细胞STAT3的活化水平及炎症相关因子的表达水平，同时分析NK细胞表型及功能变化，发现肝细胞中STAT3活化水平与NK细胞功能变化的关系；然后，通过抗体中和、细胞清除/转输等手段，发现肝细胞/HCC内活化的STAT3所调控的下游基因中对NK细胞发挥抑制作用的关键分子或免疫负调细胞。本研究将揭示HCC中STAT3过度活化导致NK细胞功能抑制的细胞与分子机制，为寻找有效治疗肝癌的途径提供新的理论。

转录因子STAT3是重要的癌基因，其信号通路与肝癌细胞的增殖、迁移有密切的关系。更为重要的是，STAT3信号通路诱导肝癌细胞对NK细胞的抵抗，阻断STAT3的肝癌细胞可以有效激活小鼠机体免疫系统对HCC的免疫应答，打破免疫耐受，产生有效的抗肿瘤效应。本课题是在以往研究的基础上，采用DEN诱导的C57BL/6鼠或HBV转基因小鼠建立HCC模型，利用细胞生物学和分子生物学技术，动态观察HCC发生发展的过程中肝细胞STAT3的活化水平及炎症相关因子的表达水平，同时分析NK细胞表型及功能变化，发现肝细胞中STAT3活化水平与NK细胞功能变化的关系，揭示HCC中STAT3过度活化导致NK细胞功能抑制的细胞与分子机制，为寻找有效治疗肝癌的途径提供新的理论。通过研究发现，在HCC发生、发展过程中，肝组织中STAT3的表达水平呈现动态变化，即伴随肝细胞损伤和炎症因子的升高，STAT3的活化水平也升高；同时，肝脏组织中NK细胞和CD8+T细胞表现为功能抑制和耗竭特征。进一步研究证明，HCC/HBV慢性感染诱导的TGFb、IL-10上调miR146a在NK细胞中的表达，miR146a进一步通过靶向负调STAT1抑制NK细胞功能。另外，HCC分泌的外泌体促进巨噬细胞向M2型极化，进一步诱导CD8+T细胞耗竭。靶向阻断STAT3可以有效抑制HBV+HCC的增殖、迁移和血管形成；并且，利用阻断STAT3的HCC全细胞作为疫苗，可以抵抗HCC诱导的免疫耐受的形成，诱导抗肿瘤细胞免疫和体液免疫，并诱导免疫记忆的形成。该研究成果阐述了HCC免疫逃逸的新机制，并为建立有效的HCC治疗策略提供了重要的理论依据。