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目的:通过对Vav1与肿瘤浸润T淋巴细胞(tumor infiltrating T lymphocytes,TIL-T)活性的研究,提出肿瘤诱导的T细胞失能的分子机制;初步探讨TIL-T中Vav1基因的表达情况及其与肿瘤局部微环境中吲哚胺2,3双加氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase,IDO)的表达的相关性,提出肿瘤诱导的T细胞失能的一个可能的分子机制;分析IDO对T细胞活性、Vav1基因和蛋白表达水平,Vav1蛋白磷酸化及其下游信号分子[Ca2+]流、MAPK、NF-κB等的影响,同时测定IL-2基因的表达水平。提出TIL-T中Vav1信号异常的可能机制;提出调控TIL-T活性的方法,为纠正肿瘤诱导的免疫抑制提供新的解决方法。内容:1)检测TIL-T中Vav1 mRNA的表达水平,分析其与T细胞活性、肿瘤局部IDO表达水平的相关性。2)体外以稳定表达IDO的CHO细胞与T细胞共孵育,观察IDO对T细胞增殖、凋亡的影响,以及对Vav1基因、蛋白表达及Vav1蛋白活化的作用;观察IDO对T细胞中Vav1下游信号主要传导途径[Ca2+]流、MAPK及NF-κB的变化。探讨IDO在调控Vav1表达和活化中的作用,以及Vav1进一步调节T细胞活性的机制。3)将IDO抑制剂1-甲基色氨酸(1-MT)加入共孵育体系,观察T细胞增殖、凋亡以及Vav1信号途径的变化。方法:1)无菌条件下分离肺癌原位TIL-T及恶性胸腹水中的T淋巴细胞,在体外加入刺激活化因子,观察T淋巴细胞对刺激的反应性,同时检测T细胞中Vav1基因的表达水平;再用免疫组化的方法观察肺癌原位肿瘤组织中IDO蛋白的表达情况。2)体外以稳定表达IDO的CHO细胞株与外周血正常T细胞共同培养,MTT法检测T淋巴细胞的增殖率,流式细胞仪检测T细胞凋亡,Real-time PCR法检测Vav1和IL-2 mRNA水平,Western blot免疫印迹和免疫沉淀的方法检测Vav1蛋白表达及磷酸化水平,及其下游分子ERK1/2、p38和IκBα的活化;应用细胞钙离子成像系统检测单细胞内[Ca2+]i的动态变化。3)以IDO抑制剂1-MT加入共孵育体系,观察T细胞增殖、凋亡以及Vav1基因蛋白表达水平和下游信号途径的变化。结果:1)在11例肺癌患者肿瘤原位手术标本中,3例TIL-T对活化刺激信号的反应性低下,只表现为极微的增殖反应;其余8例TIL-T对刺激信号的反应正常,可正常增殖。同样用刺激活化信号在体外对10例癌症患者癌性胸腹水中T淋巴细胞进行激活,我们观察到,所有病例所采集的T细胞均能正常增殖。2)利用Real-time PCR的方法对肺癌原位TIL-T和癌性胸腹水中分离得到的T淋巴细胞中Vav1的mRNA含量进行了检测,结果显示可分为两组:对刺激信号反应正常的8例肺癌原位TIL-T和癌性胸腹水中的T细胞中,Vav1 mRNA含量与正常对照差异无统计学意义(P>0.05)。而3例表现为“失能”状态的T细胞中Vav1的mRNA水平却非常低(P<0.05)。3)免疫组化检测显示所观察的肺癌患者标本中IDO阳性表达率为27.3%,肺癌原位组织及转移性淋巴结中IDO表达呈一致性。3例IDO表达阳性的肺癌组织,其中浸润T淋巴细胞中Vav1基因表达水平较对照组下降;8例IDO表达阴性的肺癌组织Vav1基因表达水平与对照组的差异无统计学意义(P>0.05)。IDO表达阳性的3例标本中TIL-T对活化刺激信号的反应性低下。4)稳定表达IDO的CHO细胞株经检测稳定表达IDO mRNA和蛋白,表达的IDO经氨基酸检测分析可分泌至细胞外并且发挥活性;将此细胞与T细胞共孵育后,T细胞增殖下降,凋亡增加;Vav1 mRNA及蛋白水平下降,磷酸化水平降低,而且Vav1下游分子的活化水平均降低;同时IL-2基因的表达下降。5) 1-MT加入共孵育体系后,T细胞增殖及凋亡均可部分恢复,Vav1 mRNA及蛋白水平也可部分恢复。结论:1) Vav1基因的表达与肿瘤局部浸润的T淋巴细胞的活性具有相关性,与肿瘤局部微环境中IDO的表达水平具有相关性。部分肺癌原位肿瘤局部浸润的T淋巴细胞呈现为功能抑制状态,在这些“失能”细胞中信号传导蛋白Vav1的表达下降。免疫组化结果提示IDO可能是肿瘤局部微环境中影响T细胞中Vav1蛋白表达和活化的重要因素之一。2) IDO抑制T细胞增殖,诱导T细胞凋亡。IDO对TCR信号传导通路具有调节作用。IDO及其代谢产物可能通过抑制T细胞中信号传导蛋白Vav1及其下游分子的表达和活化而抑制T细胞功能。3) Vav1的低表达和活化障碍,导致其下游分子的活化障碍,以致IL-2因子的合成和分泌减少,使T细胞增殖抑制。Vav1的下调与T细胞的凋亡是否有关仍需进一步探索。4) Vav1信号通路在IDO诱导的T细胞凋亡中的作用尚需进一步探索。本研究为进一步探讨IDO在病理或生理情况下对T细胞的抑制作用提供了另一个研究方向,初步探索了调控肿瘤局部T淋巴细胞功能的方法,同时为抗肿瘤免疫治疗方法的发展提供了新的治疗方法。