研究背景:目前,乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一,占女性恶性肿瘤的40%。转移是造成乳腺癌患者死亡的重要原因。乳腺肿瘤会侵犯并且会破坏女性乳房处的正常组织然后通过淋巴管、血道,引起局部或全身复发转移。此外,乳腺部位的脂肪组织是其主要组成部分之一,以前脂肪组织只是简单的理解成为一种储存能量的组织,但最近几年对脂肪细胞以及其脂肪分泌产物的研究,它已经不再只是被认为是基本的储能惰性细胞,其分泌的多种脂肪细胞因子会参与乳腺癌的发生发展、侵袭和转移。目前发现人脂肪细胞能分泌大约100多种多肽物质,包括血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)、瘦素(Leptin,LP)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-alpha,TNF-a)、肝素结合表皮生长因子样生长因子(heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor,HBEGF)、白细胞介素-6(IL-6)等等,通称为脂肪细胞因子(adipocytokines)。这些脂肪细胞因子可能是导致乳腺癌恶化的重要因素之一。因此探究乳腺癌和脂肪细胞之间的相互作用的分子机制,寻找有效的干预策略具有非常重要的意义。肿瘤免疫治疗是通过调动人体的免疫系统,通过增强机体抗肿瘤的免疫力,从而抑制和杀伤肿瘤细胞。肿瘤免疫治疗是目前肿瘤治疗的领域中最具前景的研究方向之一。众所周知,活化T细胞需要“双信号”的介入,即组织相容性复合体(MHC)-肽-T细胞抗原受体T细胞抗原受体(TCR)复合体作为第一信号以及抗原递呈细胞(APC)表面共刺激分子所提供的第二信号(即辅助信号),当机体缺失共刺激分子刺激时会引发T细胞的应答失衡,使得肿瘤逃脱机体免疫监控。PD-1作为共刺激分子家族中的成员之一,在T、B细胞的活化中起着非常重要作用。因此,以PD-1为靶点的免疫调节在抗肿瘤治疗中有着重要意义。方法:本研究中,通过动物实验,我们在幼年B/C雌性小鼠腹股沟脂肪组织中分离出了一种成纤维细胞样细胞,称之为脂肪干细胞(ADSCs),将其诱导为成熟的脂肪细胞。我们将脂肪细胞和乳腺癌细胞共培养,利用免疫印迹,免疫组化,实时定量PCR实验方法比较单独培养和共培养以后的乳腺癌细胞4T1和EMT6蛋白水平和mRNA水平PD-L1的表达情况。同时我们将小鼠分为A B俩组,A组将脂肪细胞和乳腺癌细胞(3:1)混合皮下接种,B组单独皮下接种乳腺癌细胞,比较俩组小鼠成瘤能力和肿瘤大小。有研究阐明STAT3信号通路活化与Notch信号通路活化与多种肿瘤的发生、转化、侵袭和转移密切相关。我们发现炎性细胞因子IL-1β、TNF-α和IL-6等可直接或间接激活STAT3信号,从而诱导肿瘤细胞发生EMT和CSC转化。我们通过实时定量RT-PCR和ELISA实验,以及免疫印迹的方法检测与脂肪细胞共培养的乳腺癌细胞中,STAT3的磷酸化水平以及炎性细胞因子IL-1β、TNF-α和IL-6等的表达情况。结果:在mRNA水平和蛋白水平,共培养以后的乳腺癌细胞4T1和EMT6相比于单独培养的细胞能够高表达PD-L1。由于PD-1/PD-L1是表达于多种肿瘤表面的共抑制分子,它在介导乳腺肿瘤细胞免疫逃逸中起着重要作用。通过动物实验发现将脂肪细胞和乳腺癌细胞(3:1)混合皮下接种体内成瘤更快,而且更容易发生肿瘤的肺转移。上述结果表明,乳腺癌细胞在脂肪细胞的作用下,它的迁移能力、侵袭性、转移能力和致瘤原性均显著增强。表明脂肪细胞处理的乳腺癌细胞获得了恶性表型。与此同时我们实验结果发现与脂肪细胞共培养的乳腺癌细胞中,STAT3的磷酸化水平呈明显升高,Notch剪切体的表达也是升高。共培养以后的脂肪细胞中IL-6 mRNA水平表达增加了十几倍,而且,STAT3抑制剂可部分逆转与脂肪细胞共培养所造成的乳腺癌细胞PD-L1表达上调的现象。这提示,IL-6/STAT3信号轴的活化在乳腺癌细胞过表达PD-L1过程中发挥重要作用。结论:(1)脂肪细胞可以促进乳腺癌细胞高表达PD-L1,从而使肿瘤细胞发生免疫逃逸。(2)脂肪细胞通过IL-6/STAT3信号轴的活化使得乳腺癌细胞获得恶性表型以及免疫逃逸。