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嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法是通过将患者自身T淋巴细胞进行基因修饰,使其能够特异性识别和杀灭肿瘤的癌症治疗方式。CAR-T细胞疗法作为一种新型有效的癌症免疫治疗方法,在血液肿瘤治疗方面取得了良好的治疗效果。然而,由于实体肿瘤中免疫抑制性微环境对CAR-T细胞浸润及其在体内存续的限制,使得CAR-T细胞疗法治疗实体瘤的效果并不明显。因此,增强CAR-T细胞向实体肿瘤组织的浸润及提高CAR-T细胞在体内的功能和存续,成为目前肿瘤免疫治疗的热点研究方向。趋化因子在淋巴细胞的迁移中起着不可或缺的作用,而DPP4能够抑制多种趋化因子的活性。在DPP4相关研究中发现,DPP4抑制剂能够增加淋巴细胞向肿瘤组织的迁移,延缓肿瘤的生长。所以,CAR-T细胞疗法与DPP4抑制剂的联合将很有希望提高CAR-T细胞向肿瘤组织的浸润,增强CAR-T细胞治疗实体瘤的效果。首先,我们检测了T细胞表面与细胞迁移相关的趋化因子受体CXCR3表达,结果发现CXCR3在活化T细胞表面普遍高表达。CXCR3的配体CXCL10是DPP4的作用底物之一,DPP4能够剪切CXCL10氨基端的前两个氨基酸使其失去生物活性。我们通过ELISA检测肿瘤中CXCL10、DPP4的表达并利用transwell实验检测了二者对T细胞迁移的影响,结果显示DPP4会抑制CXCL10对T细胞的招募,DPP4抑制剂能够增加T细胞的迁移。为了进一步确定DPP4抑制剂的作用机制,我们利用慢病毒载体技术构建了表达不同形式CXCL10的细胞模型。通过transwell实验发现,只有全长形式的CXCL10(1-77)能够实现对T细胞的趋化,截短形式的CXCL10(3-77)无招募功能,并且DPP4抑制剂能够增加CXCL10(1-77)对T细胞的招募。以上结果表明,DPP4抑制剂能够在体外有效促进T细胞的迁移。接着,我们利用实体瘤小鼠模型探究DPP4抑制剂在体内对CAR-T细胞浸润的作用。通过检测实验组和对照组小鼠血清和肿瘤匀浆中DPP4酶活性,发现实验组小鼠血清和肿瘤匀浆中DPP4酶活性明显低于对照组,证实了DPP4抑制剂在体内抑制DPP4酶活性的有效性。通过比较各组小鼠肿瘤生长情况发现,联合治疗比单独给药能够更好地延缓肿瘤的生长。更重要的是,联合组小鼠肿瘤浸润性淋巴细胞的数量和比例明显高于对照组,这说明DPP4抑制剂在体内也能有效促进CAR-T细胞向肿瘤组织的浸润。另外,联合组小鼠肿瘤中CXCL10的含量明显高于CAR-T组,说明DPP4抑制剂可抑制DPP4对CXCL10的剪切,防止其他外切酶对CXCL10的进一步剪切,保持CXCL10的含量和生物活性,从而促进CAR-T细胞向肿瘤组织的浸润。综合以上研究结果表明,DPP4抑制剂能够抑制DPP4对CXCL10的剪切,保持CXCL10的生物活性,促进表达CXCR3的CAR-T细胞向肿瘤组织的归巢,进而有效延缓肿瘤的生长。本课题明确了DPP4通过CXCL10/CXCR3趋化轴影响T细胞迁移的机制,研究并证实了DPP4抑制剂在CAR-T细胞归巢到实体肿瘤组织中的作用,建立了增强靶向实体瘤的CAR-T疗法的一种治疗体系,并且实现了DPP4抑制剂的“老药新用”,研究结果为针对实体肿瘤的联合治疗提供了一种新思路并奠定了实验基础。