背景结肠癌是发病率和死亡率均较高的一种恶性肿瘤。虽然这些年传统治疗手段得到了不断发展,但其五年生存率仍很低。随着细胞程序性死亡受体1(Programmed cell death protein 1,PD-1)抗体的上市,肿瘤免疫治疗的发展受到人们更多的关注。PD-1抗体在恶性黑色素瘤、肺癌等肿瘤中取得了显著疗效,但在结肠癌中的疗效不理想。因此探究结肠癌肿瘤组织内的免疫微环境状态,研究PD-1抗体在治疗结肠癌的作用机制对提高PD-1抗体在结肠癌中的疗效意义重大。目的探究结肠癌患者肿瘤微环境中的免疫抑制状态,并初步探讨PD-1抗体治疗在小鼠结肠癌模型中抗肿瘤作用机制。方法1.临床标本的检测通过流式细胞术检测结肠癌患者外周血、癌旁组织和癌中心组织中CD4/CD8比值、Tregs细胞比例以及PD-1分子在T细胞上的表达情况,研究体外阻断PD-1分子对CD8~+T细胞分泌IFN-γ能力的影响,分析结肠癌患者癌中心组织中的免疫抑制状态。2.动物实验使用CT26细胞构建BALB/c小鼠结肠癌模型,在荷瘤一周后将小鼠随机分成两组:PBS对照组和PD-1抗体治疗组。治疗结束两周时按照PD-1抗体治疗的效果将PD-1抗体治疗组分成PD-1抗体治疗无反应组(α-PD-1 non-response)和PD-1抗体治疗有反应组(α-PD-1 response),然后称量小鼠脾脏和肿瘤组织的重量,并通过流式检测PBS对照组、α-PD-1 non-response组和α-PD-1 response组小鼠脾脏和肿瘤组织中各免疫细胞亚群比例。结果1.与外周血和癌旁组织相比,结肠癌癌中心组织中含有更高比例的Tregs细胞。2.与外周淋巴细胞(Peripheral blood lymphocyte,PBL)和癌旁浸润淋巴细胞(Paracancerous infiltrating lymphocyte,PIL)相比,癌中心组织中浸润的肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor-infiltrating lymphocyte,TIL)上高表达抑制性分子PD-1。PD-1分子的表达抑制了CD8~+T细胞分泌IFN-γ的能力。3.PD-1抗体治疗后荷瘤小鼠的肿瘤生长减缓,带瘤生存时间延长。4.α-PD-1 response组小鼠脾脏和肿瘤组织中均含有更高比例的CD3~+T淋巴细胞、CD3~+CD4~+T淋巴细胞、CD3~+CD8~+T淋巴细胞;而α-PD-1 non-response组的小鼠与PBS对照组的小鼠相比脾脏和肿瘤组织中各T淋巴亚群比例无统计学差别。5.α-PD-1 response组小鼠肿瘤组织中CD4~+Foxp3~+Tregs细胞的比例比另外两组更高,结果具有统计学差异。6.α-PD-1 response组的小鼠脾脏和肿瘤组织中含有更低比例的髓源抑制性细胞(Myeloid-derived suppressor cell,MDSC);α-PD-1 non-response组的小鼠与PBS对照组的小鼠相比脾脏和肿瘤组织中MDSC比例无统计学差异。结论结肠癌癌中心组织处于免疫抑制性状态。体内实验证实PD-1抗体治疗可以有效抑制部分结肠癌荷瘤小鼠肿瘤生长并显著增加生存时间。PD-1抗体治疗的效果与T淋巴细胞浸润的增加和抑制性细胞如MDSC的降低有关。