HLA-II类基因调控巨噬细胞在新疆哈族食管鳞癌浸润转移中的作用机制研究

The mortality of Kazakh esophageal carcinoma in Xinjiang was significantly higher than that of national average, and it has more inflammatory cell infiltrate, especially macrophages, which maybe related with Kazakh unique living environment and diet. Studies have shown that M2 macrophages with lower expression of HLA - class II genes in inflammatory microenvironment could promote the tumor invasion and metastasis, and its mechanism is still not fully proved. So this project to adopt macrophages and esophageal squamous cancer(ESCC) cells co-culture, observe the change of tumor cell morphology and invasiveness, then explore the effect of HLA-class II and CIITA methylation on macrophage differentiation regulation by using RNA interference, methyltransferase inhibitor and cell functional experiment, test the differential expression of invasion and metastasis related gene in JAK - STAT and NF-κB signaling pathway by using gene chip. At the same time, verify it in Kazakh ESCC tissues level. Eventually comprehensive evaluation the mechanism of HLA-II and CIITA methylation on macrophage regulation, infiltrate invasion and metastasis of Kazakh ESCC, Providing new ideas for prognosis estimation and immunogene therapy in Xinjiang Kazak esophageal carcinoma.

新疆哈族食管癌死亡率明显高于全国的平均水平，其食管癌及癌前病变炎症背景较重，间质巨噬细胞浸润明显，可能与哈族独特的居住环境和饮食习惯相关。研究显示炎性微环境中低表达HLA-II类基因的M2型巨噬细胞具有促进肿瘤浸润和转移的作用，其具体机制尚未完全探明。故本项目拟采用巨噬细胞和食管鳞癌细胞共培养，观察癌细胞形态、侵袭能力改变的基础上，利用RNA干扰、甲基化酶抑制途径和细胞功能实验观察HLA-II和CIITA甲基化对巨噬细胞分化调节作用；通过信号通路芯片检测干扰前后巨噬细胞JAK-STAT和NF-κB通路传导侵袭转移相关基因的差异性表达；同时在体内哈族食管鳞癌组织水平进行验证；探讨HLA-II类基因和CIITA甲基化介导巨噬细胞分化在食管鳞癌侵袭转移中的作用机制，为新疆哈族食管鳞癌预后判断和免疫基因治疗提供新的思路。

非可控性炎症是哈萨克族食管鳞癌发生的重要特征之一。巨噬细胞成为炎症及肿瘤微环境中参与应答的主要免疫细胞，主要分为M1型和M2型巨噬细胞，研究显示M1型巨噬细胞发挥促炎抗肿瘤的作用，M2型巨噬细胞发挥抗炎促肿瘤的作用，但肿瘤微环境中巨噬细胞的极化及调控肿瘤的具体作用机制尚未完全探明。本项目研究发现M2型巨噬细胞数量的增加与食管鳞癌组织中侵袭转移相关蛋白表达的增高及微血管、淋巴管的密度呈明显的正相关，高密度的M2型巨噬细胞可能是哈萨克族食管鳞癌高侵袭性和不良预后的重要判断指标。同时我们发现HLA-DR的下调具有促进巨噬细胞向M2型巨噬细胞转化的作用，干扰巨噬细胞中HLA-DR可以影响转移相关基因的表达从而促进食管鳞癌细胞的增殖、迁移和侵袭，这个过程可能是通过NF-KB通路来发挥作用的，初步研究我们还发现HLA-DR甲基化可能是肿瘤微环境HLA-DR下调从而促进M2型巨噬细胞转化的主要因素。为肿瘤微环境巨噬细胞的转化提供新的研究靶点，从而为临床食管鳞癌的靶向及免疫治疗提供理论基础。