背景:炎症性肠病(IBD)患者,包括克罗恩氏病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)患者,较健康人群更易发生肠癌,由IBD发展而来的肠癌称为肠炎相关结直肠癌(CAC)。IBD患者肠上皮屏障破损,肠道微生物进入肠粘膜固有层,激活固有免疫细胞Toll样受体(TLRs)炎性通路,如巨噬细胞TLR4炎性通路,释放大量促炎因子和DNA突变诱导剂活性氧(ROS),诱导肠上皮细胞恶性变,从而导致肠癌发生发展。肠道炎性微环境是CAC发生的重要诱因,抑制肠道炎症是防治CAC的重要手段。氯喹(CQ)及其衍生物羟氯喹(HCQ)除治疗疟疾外,也用于治疗炎症性疾病,如细菌感染、系统性红斑狼疮、风湿性关节炎等。CQ/HCQ通过抑制胞内细菌生长、促炎因子释放、促炎信号通路活化发挥抗炎作用。此外,CQ/HCQ也能用于治疗肿瘤,现有多项临床试验表明:CQ/HCQ通过抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡,治疗非小细胞肺癌、头颈部肿瘤和转移性实体瘤等。有研究发现CQ能有效缓解轻中度活动性UC患者肠道炎症,但是,CQ/HCQ对IBD诱导而来CAC是否有防治作用未知,值得我们进一步探讨。目的:在小鼠致死性肠炎和CAC模型中,研究HCQ对肠炎和肠道肿瘤的疗效,并对其抗炎和抗肿瘤机制进行初步探讨。方法:1.用高剂量葡聚糖硫酸钠(DSS)喂予小鼠建立致死性肠炎模型,HCQ持续每天给药,观察小鼠存活率。2.用氧化偶氮甲烷(AOM)+DSS建立小鼠早期CAC模型,HCQ持续每天给药,评估小鼠肠炎。分离纯化小鼠肠粘膜固有层免疫细胞,Westernblot检测炎性蛋白NF-κB、STAT3和MAPK表达,实时定量PCR检测促炎因子IL1β、IL6、TNFα、COX2、IFNβ、IP10、RANTES 和 MCP1 的 mRNA 水平,流式检测ROS表达。3.分析基因表达综合数据库(GEO)微阵列数据,研究TLR4基因在IBD患者和健康人群表达变化。4.体外TLR4配体脂多糖刺激巨噬细胞活化,检测HCQ对TLR4信号通路蛋白表达、促炎因子mRNA水平和ROS生成的作用。5.用AOM+DSS建立小鼠中晚期CAC模型,HCQ持续每天给药,观察小鼠肠道肿瘤数目、直径改变。分离纯化小鼠肠粘膜固有层免疫细胞,Western blot检测炎性蛋白表达。分离纯化小鼠肠道肿瘤细胞,免疫组化检测细胞增殖蛋白Ki-67、凋亡蛋白c-PARP表达,Western blot检测细胞周期调控蛋白、凋亡蛋白表达,免疫荧光染色分析小鼠结肠Tunel表达。结果:1.HCQ显著提高小鼠致死性肠炎存活率。2.HCQ缓解小鼠CAC早期肠道炎症,具体表现为缓解小鼠体重下降、结肠缩短,降低疾病活动指数和组织形态学评分。HCQ抑制肠固有层免疫细胞炎性蛋白 NK-κB、STAT3 和 MAPK 磷酸化、促炎因子 IL1 β、IL6、TNFα、COX2、IFNβ、IP10、RANTES 和 MCP1 表达、ROS 释放。3.与健康人群相比,IBD患者肠道高表达TLR4基因。体外实验,HCQ抑制巨噬细胞TLR4信号通路,具体表现为抑制TLR4通路相关蛋白活化,抑制促炎因子表达和ROS释放。4.HCQ抑制小鼠CAC中晚期肠道肿瘤发生发展,具体表现为缓解小鼠体重下降,小鼠肠道肿瘤数目减少、直径减小,降低小鼠腺癌比例。HCQ抑制肠固有层免疫细胞炎性蛋白NK-κB、STAT3和MAPK磷酸化。HCQ抑制肠癌细胞增殖、诱导周期停滞和细胞凋亡。结论:本课题中,我们发现HCQ缓解小鼠CAC模型早期肠炎和中晚期肿瘤发生发展。在小鼠CAC早期肠炎,HCQ抑制肠固有层免疫细胞炎性通路活化、促炎因子生成和DNA突变诱导剂ROS释放。HCQ发挥抗炎作用可能部分是通过抑制巨噬细胞TLR4通路活化起作用的。因此,HCQ可以抑制肠炎,进而抑制肠上皮细胞恶性变,抑制肿瘤发生发展。此外,HCQ也能直接调控肿瘤细胞。在小鼠中晚期CAC,HCQ能抑制肠道肿瘤细胞增殖、促进其周期停滞和凋亡。总之,HCQ通过抗炎和抗肿瘤双重作用,对小鼠CAC起防治作用。临床上,HCQ可作为潜在药物,防止IBD向CAC发生发展。