CMTM6调控PD-L1募集MDSCs促进肝细胞肝癌免疫逃逸的分子机制研究

Immune checkpoint (PD-1/PD-L1) inhibitors are bringing new hope for system treatment of advanced hepatocellular carcinoma (HCC), however, its low overall response is still an urgent problem to be solved. Our previous studies have proved the co-expression of CMTM6 and PD-L1 with the increase of IL-6 secretion in HCC. Using high-throughput Mass Cytometry(CyTOF), we identified a PD-1+ T cell phenotype as reported, meanwhile we firstly found another group of myeloid derived suppressor cells (MDSCs) correlated with the expression of CMTM6. We will collect and analyse HCC clinical samples to verify the correlation between high expression of CMTM6 and clinical pathology and prognosis of HCC; Furthermore, we will focus on the molecular mechanism that binding of CMTM6 and PD-L1 regulates the intracellular domain activity of PD-L1 (without the participation of PD-1), then activates the STAT3/NF-kB/IL-6 signaling pathway to recruit MDSCs. This research is expected to clarify another molecular mechanism of CMTM6 regulating PD-L1 to promote tumor immune tolerance. These results will have important theoretical and practical significance for finding new therapeutic targets and to improve its curative effects of immunotherapy for HCC.

免疫检查点（PD-1/PD-L1） 抑制剂为晚期肝细胞肝癌(HCC)的系统治疗带来新的希望，但其总体应答率不高是当前亟待解决的科学问题。本项目组前期已证明CMTM6与PD-L1在HCC中共表达且促进IL-6的分泌，质谱流式细胞技术（CyTOF）高通量检测发现CMTM6高表达肝癌组织不仅浸润大量PD-1+的T细胞（文献报道），且特异性募集一群髓系衍生抑制细胞（MDSCs，本项目组首次发现）。本项目下一步拟收集HCC样本验证CMTM6高表达与肝癌临床病理及预后的关系；同时将重点研究CMTM6/PD-L1结合后，调控PD-L1的胞内段活性（无需PD-1的参与），激活STAT3/NF-kB/IL-6信号通路，从而募集MDSCs的分子机制。本项目将阐明CMTM6调控PD-L1促进肿瘤免疫耐受的另一种分子机制，其结果对于寻找HCC新的治疗靶点，提高肝癌免疫治疗的疗效具有重要的理论和现实指导意义。

免疫检查点(PD-1/PD-L1) 抑制剂在肝细胞肝癌(HCC)中取得一定的疗效，但其总体应答率不高是当前亟待解决的科学问题。本项目组前期已证明CMTM6与PD-L1在HCC中共表达且促进IL-6的分泌，质谱流式细胞技术(CyTOF)高通量检测发现CMTM6高表达肝癌组织特异性募集一群髓系衍生抑制细胞(MDSC)。项目实施期间，课题组进一步收集52例HCC肿瘤组织及癌旁对照样本，IHC验证CMTM6在肝癌组织中高表达，与MDSC分子标记物CD33、CD11b的表达在肝癌患者的组织中呈正相关，提示CMTM6高表达促进MDSC在肿瘤组织的浸润，但尚未发现CMTM6表达与CD15之间的相关性，分析可能与样本量不足相关，目前正在进一步收集临床样本。利用工具细胞Huh7构建体外细胞模型，获得CMTM6/PD-L1过表达组/敲除/对照组细胞株，体外细胞实验结果表明CMTM6/PD-L1共表达促进肝癌细胞的增殖及转移，促进转录因子STAT3/NF-Kb的磷酸化激活，导致细胞上清细胞因子IL-6分泌增加，证明CMTM6/PD-L1结合后，激活 STAT3/NF-kB/IL-6信号通路，与本课题的科学假设一致，下一步拟将以上细胞株与预激活的PBMC共培养，分析CMTM6/PD-L1共表达对MDSC的诱导分化作用。利用上述构建的细胞株，构建CMTM6/PD-L1过表达/敲除组/对照组原位HCC小鼠模型，体内动物实验表明，在过表达CMTM6/PD-L1后，细胞流式分析小鼠外周PBMC中MDSC的细胞比例显著下调，提示CMTM6/PD-L1共表达可能促进MDSC向肿瘤组织的浸润，下一步拟分离肿瘤组织制备细胞悬液，分析肿瘤组织内STAT3/NF-kB/IL-6信号通路相关蛋白及磷酸化、MDSC的浸润。本项目目前的临床样本检测数据、细胞学实验数据以及动物实验数据总体支持本项目的科学假设，但也存在一些矛盾，比如观察到CMTM6与CD33、CD11B的正相关，但CD15的相关性尚不明确，分析可能是样本量不够大，后期拟进一步扩大样本量，继续积累基础数据，探索CMRM6的临床转化价值。本研究的其结果对于寻找HCC新的治疗靶点，提高肝癌免疫治疗疗效具有潜在重要的理论和现实指导意义。