KLRG1调控巨噬细胞免疫功能及其在肺腺癌中的作用机制研究

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目的:本文旨在探索杀伤细胞凝集素样受体1(The killer cell lectin-like receptor G1,KLRG1)对巨噬细胞免疫功能的调控机制,以期为临床通过干预巨噬细胞免疫功能治疗肿瘤提供新的免疫靶点。方法:(1)采用流式细胞术(Flow cytometry,FCS)和实时荧光定量聚合酶链反应(Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)分析肺腺癌患者和正常体检对照组外周血中单核巨噬细胞数量变化与极化情况;(2)采用免疫组化染色(Immunohistochemistry,IHC)、蛋白免疫印迹(Western blot,WB)和 FCS分析体外细胞系RAW264.7(小鼠单核巨噬白血病细胞)与肿瘤来源的巨噬细胞中KLRG1的表达;(3)采用FCS分析体外细胞系RAW264.7在LPS刺激后KLRG1的表达;(4)采用慢病毒技术敲低RAW264.7中KLRG1,酶联免疫吸附(Enzyme immunosorbent assay,ELISA)与 qRT-PCR 检测白细胞介素-12(Interleukin-12,IL-12)与白细胞介素-18(Interleukin-18,IL-18)表达情况;(5)将敲低KLRG1的巨噬细胞同CD3+T细胞共培养,FCS分析CD4+T-bet+T细胞(Th1)比例,ELISA检测其效应分子 γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)的分泌水平;(6)采用 FCS、Western blot、qRT-PCR分析敲低KLRG1后巨噬细胞极化方向及其相关效应分子的变化;(7)将敲低KLRG1的巨噬细胞同肺腺癌细胞共培养,FCS分析肺腺癌细胞的增殖情况;(8)将敲低KLRG1的巨噬细胞与肺腺癌细胞混合皮下注射构建小鼠皮下瘤模型,采用FCS、ELISA、qRT-PCR分析敲低KLRG1后对小鼠肿瘤生长的影响;(9)采用Mn2+刺激RAW264.7 与骨髓来源的巨噬细胞(Bone marrow derived Macrophage,BMDM),FCS、ELISA、qRT-PCR分析巨噬细胞极化方向以及相关效应分子的变化;(10)构建小鼠皮下瘤模型,采用FCS、ELISA、qRT-PCR分析Mn2+治疗后对小鼠肿瘤来源巨噬细胞免疫功能调控以及肿瘤生长的影响。结果:(1)肺腺癌病人外周血中M1型单核巨噬细胞数量下调,M2型单核巨噬细胞上调,单核巨噬细胞趋化为M2型;(2)肺腺癌组织中,髓系细胞KLRG1表达量下调,荷瘤小鼠肿瘤相关巨噬细胞KLRG1的表达量也明显下调,另外在鼠源性细胞系RAW264.7中,KLRG1也存在表达;(3)LPS刺激后巨噬细胞KLRG1表达明显上调;(4)敲低巨噬细胞KLRG1后诱导IL-12、IL-18下调;(5)敲低巨噬细胞KLRG1后诱导Th1细胞极化受损,Th1效应分子IFN-γ分泌量明显降低;(6)敲低KLRG1后M1型细胞因子表达降低,M1功能受到抑制;(7)敲低KLRG1后巨噬细胞对肿瘤细胞吞噬杀伤作用减弱,肿瘤细胞增殖明显;(8)敲低KLRG1组小鼠肿瘤较对照组体积明显增加,肿瘤组织中浸润的CD4+T与CD8+T较对照组明显降低,IFN-y、TNF-α分泌量也下调;(9)Mn2+刺激RAW264.7与BMDM后,KLRG1的表达量上调,CD86也明显上调,但CD206变化不大,同时M1型细胞因子mRNA水平明显上调,M2型细胞因子mRNA水平变化不大;(10)给予Mn2+治疗后的荷瘤小鼠,肿瘤体积明显缩小,肿瘤组织中浸润的KLRG1+M细胞比例明显增加,CD4+T与CD8+T细胞比例也明显增加。结论:本文证实巨噬细胞中KLRG1的表达上调可促进M1型巨噬细胞功能增强,并通过上调的IL-12增强了下游T细胞的抗肿瘤免疫应答。同时,Mn2+亦可通过诱导巨噬细胞KLRG1的表达增强抗肿瘤免疫应答,为肿瘤治疗提供了新的理论基础和实验依据。
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