表达IL-12的溶瘤腺病毒逆转肿瘤相关DC细胞激活抗肿瘤免疫反应的机制研究

One of the most important reasons for tumor immune tolerance is the tumor associated dendritic cells induced by tumor environment. However, the greatest challenge of studying is reprogramming these immunosuppressive DC cells and initiates the anti-tumor immune response. Based upon which we have constructed a dual-targeted oncolytic adenovirus expressing interleukin-12 in our pervious research, we found that these virus can not only lyse tumor cells but induce the antitumor immunity in ex vivo experiments, but the mechanisms remain unknown. Accordant with the references, we propose the hypotheses that oncolytic adenovirus expressing IL-12 can lyse tumor cells, secret high concentrations of IL-12, release tumor antigens, and produce the 'dangerous signal'. Furthermore, IL-12 up-regulates Stat4 gene through achieving NF-κB, and reprogram DC cells with immune tolerance phenotype. After activating, DC cells present tumor antigen, secret inflammatory cytokines, and finally trigger the anti-tumor immunity. In this study, we will explore the further mechanisms of these proposals, and the results of the study will provide an evidence to support its subsequent improvement and clinical applications theoretically.

肿瘤相关树突状细胞是肿瘤产生免疫耐受的重要原因之一。如何逆转这类具有免疫抑制表型的DC细胞，恢复其免疫应答功能，是目前研究的热点与难点。申请者在课题组前期工作基础上，成功构建表达IL-12的肿瘤靶向性溶瘤腺病毒。体外实验显示该病毒裂解肿瘤细胞后可刺激免疫耐受型DC细胞发挥抗肿瘤免疫功能，但其作用机制尚不清楚。研究显示Stat4分子表达下调可导致DC细胞活化受阻并呈现免疫耐受表型。Stat4的表达依赖于NF-κB的活化，而IL-12可通过非STAT信号通路促进NF-κB分子入核并发挥功能。提示："IL-12可能通过激活NF-κB上调Stat4的表达，逆转具有耐受表型的DC细胞；活化后的DC细胞在溶瘤作用产生的'危险信号'刺激下递呈肿瘤抗原，发挥抗肿瘤免疫效应"。该假设的阐明有望为病毒-基因疗法的后续改进和临床应用提供重要理论依据。

肿瘤免疫抑制是目前肿瘤免疫治疗领域亟待解决的难点。肿瘤组织中存在的肿瘤相关树突状细胞是肿瘤产生免疫耐受的重要原因之一，如何逆转肿瘤内的这类具有免疫抑制表型的DC细胞，恢复其免疫应答功能，诱导机体产生抗肿瘤免疫反应是目前研究的热点与难点。本研究在前期发现IL-12可有效促进DC细胞发挥免疫活化功能的基础上，进一步探究其作用机制。本研究围绕肿瘤相关树突状细胞的体外获取；IL-12逆转这类具有免疫抑制表型的DC细胞的机理；以及初步探讨IL-12联合T细胞免疫治疗的效果，三个方面开展研究工作。. 首先通过体外诱导的方式获得了与肿瘤相关DC功能类似的免疫耐受型DC细胞建立了整套分离、纯化、诱导、鉴定的SOP，解决了肿瘤相关DC细胞获取困难的难题，为后续肿瘤相关DC细胞研究提供保障。. 在此基础上证明IL-12对肿瘤相关DC细胞具有促成熟作用，且该作用是通过NF-κB 上调Stat4分子的表达实现的，同时研究发现IL-12可降低STAT3的磷酸化状态，提示STAT3和STAT4的平衡是影响DC细胞不同状态的的一个重要因素。同时通过IL-12联合T细胞免疫治疗发现IL-12可有效增强T细胞的抗肿瘤能力，为IL-12联合T细胞免疫治疗后续改进和临床应用提供重要理论依据。. 进一步探讨肿瘤微环境中的免疫因子是否可以通过调控STAT3磷酸化，影响肿瘤细胞的免疫耐受特性。大量研究表明肿瘤干细胞不仅是肿瘤起始细胞，在肿瘤免疫耐受方面具有重要作用。本研究发现肝癌细胞分泌IL-17E可与肝癌干细胞表面的IL-17RB受体结合，一方面激活NF-kB信号通路（可通过ACT1或TRAF6等），抑制细胞凋亡反应从而促进细胞增殖；另一方面IL-17E/RB信号轴经由受体RB上的Box1，Box2与Jak2直接结合，激活Stat3信号通路，促进肿瘤干细胞的自我更新能力。.本研究共资助博士研究生2名，硕士研究生2名，发表论文3篇，SCI收录2篇，核心期刊收录1篇。