MIF介导低氧差异调控胶质瘤细胞和DCs迁移的机制研究

脑胶质瘤细胞浸润性生长是其难以根治的重要原因，应用基质金属蛋白酶抑制剂（MMPI）阻断肿瘤侵袭过程中细胞外基质降解的治疗策略被寄于厚望，但三期临床试验结果却不尽如人意。基于MMPs在免疫细胞迁移及功能发挥中的重要作用，我们推测MMPI抗肿瘤策略失败与非选择性抑制免疫细胞迁移及功能密切相关，促使我们寻找更合理的抗肿瘤侵袭策略。低氧是肿瘤组织的显著特征，影响肿瘤细胞及免疫细胞的生物学行为。我们发现，低氧下胶质瘤细胞侵袭性增强而DCs的迁移能力下降，提示低氧调控胶质瘤细胞与DCs迁移的机制不同，揭示这种不同有望发现仅抗胶质瘤侵袭而不影响免疫系统功能的新靶点。在前期工作中我们发现巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）是低氧差异调节胶质瘤细胞与DCs迁移的关键分子。本课题拟对MIF与低氧调节细胞迁移的相关性及其信号传导通路展开研究，探讨MIF作为抗肿瘤侵袭靶点的合理性，并构建人鼠嵌合模型进行体内验证。

肿瘤细胞浸润性生长是人脑胶质难以根治的重要原因，应用基质金属蛋白酶抑制剂（MMPI）阻断细胞外基质降解以抗肿瘤侵袭的治疗策略曾被寄于厚望，但III期临床试验结果却不尽如人意，因此需要寻找更合理的抗肿瘤侵袭策略。低氧是肿瘤组织的显著特征，影响肿瘤细胞及相关免疫细胞的生物学行为。随着本项目研究进展，我们发现低氧诱导的巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）是低氧差异调节胶质瘤细胞与树突状细胞（DCs）迁移的关键分子，低氧诱导的MIF能增强胶质瘤细胞侵袭性而抑制DCs的迁移能力。其中，我们首次发现RhoA/ROCK1是介导这一差异调控的关键下游通路之一。在胶质瘤中，MIF能够增强该通路活性，促进其侵袭迁移。而在DCs中，MIF能够干扰F-actin环的形成从而抑制其迁移。此外，我们研究还发现MIF能够通过上调ROCK1活性来促进胶质瘤细胞的自噬、集落形成以及血管生成拟态（VM），从而进一步促进胶质瘤的恶性进展。这些结果提示，MIF有望成为一种仅阻断胶质瘤侵袭而不影响免疫系统功能的新治疗靶点，为针对胶质瘤侵袭迁移的靶向治疗提供了新的治疗策略和参考，具有广阔的临床应用前景。由于人原代DCs取材困难，上述研究成果主要是基于临床人脑胶质瘤标本和体外胶质瘤细胞系的相关实验，DCs相关研究仅完成了关键部分，更为复杂的机制研究未能进一步深入。同时在完成该课题原有实验设计的基础上，我们还对研究内容进行了适当深入拓展，首次发现低氧上调的miR-584-3p能够通过靶向ROCK1对胶质瘤侵袭和迁移起到重要调控作用；periostin和miR-Let-7f对胶质瘤侵袭和迁移的重要调控作用；JSI-124能够通过促进凋亡和自噬性死亡以及抑制侵袭和血管生成的方式抑制胶质瘤细胞的进展；低氧上调的IL-6/miR155-3p和低氧下调的miR224同样能够通过影响胶质瘤细胞的自噬水平促进其恶性进展；首次阐明低氧诱导的miR-584-3p和miR-Let-7f分别通过靶向ROCK1和POSTN促进了胶质瘤细胞血管生成拟态（VM）的形成。以上研究结果较为全面且深入的研究了胶质瘤的多种生物学特性，为开发基于抗侵袭、抗自噬以及抗血管生成策略的胶质瘤综合治疗方案提供了一定的新思路。