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目的:ACT001是我国原研抗肿瘤候选新药,来源于对古老抗炎药物的化学结构改进,能穿透血脑屏障。STAT3是胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)免疫抑制的关键分子,而ACT001的结构特点提示他能靶向结合STAT3。本研究旨在阐明ACT001在GBM中逆转免疫抑制的作用机制。内容:探究STAT3的表达水平是否与胶质瘤恶性程度、胶质瘤患者预后、胶质瘤的免疫抑制相关。研究ACT001是否直接结合STAT3从而抑制其磷酸化和PD-L1的转录表达。研究ACT001能否在体内改善抗肿瘤免疫反应。方法:下载癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中RNA测序和芯片数据、中国胶质瘤基因组图谱(Chinese Glioma Genome Atlas,CGGA)数据库中RNA测序、GSE16011芯片数据和相关临床数据。分析STAT3表达水平在不同的胶质瘤病理类型、GBM亚型间是否有统计学差异。分析STAT3表达水平不同的患者的生存期是否有统计学差异。用免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)染色检测胶质瘤组织芯片中p-STAT3、PD-L1的表达。在Morpheus网站上计算STAT3与免疫相关分子在RNA表达上的相关性。用“利用表达数据估计恶性肿瘤间质和免疫细胞(Estimation of stromal and immune cells in malignant tumors using expression data,ESTIMATE)”算法和“利用RNA转录相关亚群进行细胞类型鉴定(Cell-type identification by estimating relative subsets of RNA transcripts,CIBERSORT)”算法分别计算胶质瘤纯度和22种白细胞浸润程度与STAT3的RNA表达之间的关系。聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)、蛋白印迹(Western blot,WB)实验和免疫荧光(Immunofluorescence,IF)双染检测ACT001处理后SNB 19、U251 MG、TJ179这三个GBM细胞系中p-STAT3、STAT3和PD-L1的表达。用ACT001的生物素探针下拉蛋白后用银染和WB检测是否含有STAT3蛋白。用ACT001处理STAT3过表达质粒转染后的胶质瘤细胞观察STAT3-PD-L1通路的变化。染色质免疫沉淀实验(chromatin immunoprecipitation assay,Ch IP)下拉与STAT3结合的DNA,对PD-L1启动子逆转录后进行PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳。用STAT3过表达质粒和PD-L1启动子过表达质粒进行双荧光素酶报告基因检测。建立稳定表达荧光素酶的GL261-C57BL/6小鼠脑GBM原位种植模型,在活体成像显示稳定成瘤后给与ACT001灌胃治疗,记录肿瘤发展情况和小鼠生存期。对鼠脑标本石蜡包埋后进行IHC检测p-STAT3、PD-L1、CD206、CD163、i NOS、IFNγ。结果:GBM中STAT3的m RNA水平比非肿瘤组织和世界卫生组织(World health organization,WHO)定义的较低级别胶质瘤(II级和III级,Lower grade glioma,LGG)组织高。间质型和经典型的GBM中STAT3的m RNA水平比前神经元型和神经元型高。原发性GBM中STAT3的m RNA水平比继发性GBM高。高表达STAT3 m RNA的胶质瘤和GBM患者生存期较短,并对放疗和放化疗存在治疗抵抗。IHC染色显示胶质瘤的p-STAT3和PD-L1表达都高于非肿瘤组织,而且WHO等级越高的胶质瘤表达p-STAT3和PD-L1越多。STAT3的m RNA水平与肿瘤免疫共刺激分子TNFSF9呈负相关,与肿瘤免疫抑制性分子PD-L1、CD86、HAVCR2、LGALS9、FCGR2B、TGFB1、肿瘤纯度、免疫细胞浸润评分呈正相关。白细胞浸润分析显示,STAT3的m RNA水平主要与M2巨噬细胞浸润程度呈正相关。PCR、WB和/或IF实验显示,ACT001处理显著降低p-STAT3和PD-L1水平,而STAT3表达变化不明显。银染和WB实验显示,ACT001探针下拉蛋白包含STAT3分子。WB实验显示,ACT001降低p-STAT3和PD-L1的能力在STAT3质粒过表达的胶质瘤细胞中下降。PCR和琼脂糖凝胶电泳实验显示,Ch IP实验下拉的STAT3结合的DNA中有PD-L1启动子序列。双荧光素酶报告基因实验显示,转染STAT3过表达质粒能使PD-L1的转录增加。体内实验显示,ACT001处理能延长GL261-C57BL/6荷瘤小鼠的生存期,并减少肿瘤组织内p-STAT3、PD-L1以及M2巨噬细胞标志物的表达(CD163、CD206),增加抗肿瘤免疫标志物(i NOS、IFNγ)的表达。结论:STAT3高表达是胶质瘤恶性程度和患者不良预后的重要因素,与胶质瘤的免疫抑制浸润密切相关。ACT001能通过竞争性结合STAT3抑制胶质瘤细胞PD-L1的转录表达。ACT001能延长GBM荷瘤鼠的生存期,逆转GBM免疫抑制。