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目的:在肿瘤发生发展的过程中,存在很多因素阻碍免疫系统发挥对肿瘤细胞的杀伤作用。除了肿瘤细胞本身的免疫逃逸,肿瘤微环境中的免疫抑制细胞--调节性T细胞(Regulatory T cells,Tregs)也起到了重要作用。目前,肿瘤细胞对Tregs招募作用的机理是当前肿瘤免疫的研究热点之一。转录因子SOX2是维持胚胎干细胞及肿瘤干细胞多样性的重要基因,并且已经证实,SOX2在多种肿瘤的发生及转移进程中起了重要作用。肿瘤干细胞样细胞如何招募Tregs并影响肿瘤微环境的机制尚未明确。本课题将探讨Sox2对Tregs的招募作用及其分子机理。
方法:首先,本实验运用免疫组化的方法分别检测了225例乳腺癌组织、45例癌旁组织、17例正常乳腺上皮组织、9例转移淋巴结组织及9例无转移淋巴结组织中SOX2和Foxp3的表达情况。其次,建立了Sox2基因沉默的稳定细胞系,通过实时定量PCR检测了细胞系中与Tregs招募相关的细胞因子,CCL1、CCL22及CCL28;同时在乳腺癌移植模型中检测了Sox2对Tregs的招募作用及其对相关细胞因子表达的影响。再次,运用Western blot和Real-timeRT-PCR分析SOX2对Tregs招募相关的细胞因子的调控作用及其信号通路。最后,使用FACS、免疫荧光及Real-time RT-PCR分析肿瘤组织和脾脏中T细胞比例的变化,同时检测Th1、Th2相关细胞因子的表达变化,证明Sox2对肿瘤微环境的重塑。
结果:我们发现在肿瘤组织中有44.1%的标本表达Foxp3,且其表达水平与SOX2的表达水平正相关;体内和体外实验均表明,Sox2基因沉默后,其对Tregs的招募作用会明显下降,同时,与Tregs招募相关的细胞因子CCL1、CCL22及CCL28的表达水平随着肿瘤微环境中Foxp3、CD31和Lyve-1表达量的降低及CD8+T细胞的增加而降低;同时,Th1相关的标志分子表达量增加,Th2相关的标志分子表达量降低。另外,通过瘤内注射CCL22和CCL28细胞因子,发现小鼠肿瘤中Tregs的比例增加,并恢复了由沉默Sox2对肿瘤微环境造成的影响。这些结果说明,Tregs在Sox2对肿瘤微环境调控的过程中发挥了重要作用。最后,我们检测了与CCL1、CCL22及CCL28分泌相关的NF-kB信号通路,发现Sox2可以对其进行调控,在沉默Sox2的细胞系中,NF-kB信号通路的活性降低。这些结果支持了我们的假设,即Sox2对Tregs具有招募作用且对肿瘤微环境造成影响。
结论:我们的实验证明Sox2可以招募免疫抑制性细胞Tregs,从而完成对肿瘤微环境的重塑,因此靶向Sox2重塑肿瘤微环境可能为乳腺癌治疗提供新的理论依据。