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结肠癌高表达MTA1对肿瘤微环境中肿瘤相关巨噬细胞的调控目的 在多个人类癌种的肿瘤细胞中表达上调的肿瘤转移相关基因1(Metastasis Associated 1,MTA1)所编码的MTA1蛋白是一个依赖ATP的核小体重构去乙酰化酶复合物的一个亚基,通过参与染色质重塑从而广泛影响下游基因的表达,因此对肿瘤细胞分泌的细胞因子、趋化因子以及肿瘤微环境具有调控作用。但目前关于肿瘤细胞高表达MTA1对局部微环境免疫状态的调控尚不明晰。本文旨在基于结肠癌癌种,阐释肿瘤细胞高表达MTA1对肿瘤微环境中巨噬细胞浸润及功能活化的调控及其对CTL抗肿瘤杀伤效应的影响。方法分析TCGA结直肠癌队列转录组数据和TIMER2.0免疫浸润数据库评估MTA1表达水平与趋化因子表达水平、免疫细胞浸润水平的关系,并使用细胞因子抗体芯片检测MTA1高表达对趋化因子表达的调控;qPCR检测巨噬细胞炎性相关分子表达水平;流式细胞术检测巨噬细胞极化表面标志分子、自噬水平、淋巴细胞功能活化及功能耗竭相关分子表达、淋巴细胞凋亡水平、自噬水平、肿瘤细胞凋亡水平、肿瘤细胞、巨噬细胞与淋巴细胞的相互作用。多重荧光免疫组化实验检测结直肠癌组织中的 CD8、CD4、CD20、CD206、CD163、CD68、CD86、PD-Ll、MTA1分子的表达水平。使用inform2.2.4进行图像分析,R包ISAT进行距离分析,Flow jo软件进行流式细胞实验结果分析,Graphpad8.3进行所有的数据统计学分析。结果在肿瘤细胞MTA1表达水平与其趋化效能的评估中,1)结肠癌细胞高表达MTA1广泛下调单核细胞募集相关的趋化因子的表达,上调T细胞募集相关细胞因子的表达;2)结肠癌细胞高表达MTA1提升了 CD206阳性为特征的M2型巨噬细胞极化比例,降低了以CD163阳性为特征的M2型巨噬细胞极化比例,但对M1型巨噬细胞的极化比例并无显著下调。3)所有共培养体系中,巨噬细胞分泌的抗炎因子IL-10和促炎因子iNOS、TNF-α、IL-6相比于阴性对照都显著升高;MTA1高表达的结肠癌细胞所在的共培养体系中,巨噬细胞分泌促炎因子IL-6显著低于MTA1低表达的两组。4)MTA1高表达的结肠癌细胞所在的共培养体系中,淋巴细胞活化水平、衰竭水平和凋亡水平均显著高于对照组和MTA1敲低组;5)MTA1高表达的结肠癌细胞所在的共培养体系中,肿瘤细胞与淋巴细胞的相互作用却显著低于对照组和MTA1敲低组。6)最终体现在杀伤效果上,MTA1高表达的结肠癌细胞所在的共培养体系中杀伤效能显著低于MTA1低水平的共培养体系。7)流式细胞术检测到共培养体系中巨噬细胞的存在能够在降低淋巴细胞的活化标志分子表达、提高功能耗竭的分子表达水平的同时,降低淋巴细胞的凋亡水平,显著提高淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤效能。在结直肠癌组织切片中,1)高表达MTA1的组织中巨噬细胞的浸润密度显著降低,CD8+T浸润密度显著升高;2)巨噬细胞活化类型上,高表达MTA1的组织中CD206阳性的巨噬细胞相对升高,CD 163阳性和CD86阳性的巨噬细胞浸润水平相对降低。3)在距离分析中CD8+T与CD163+巨噬细胞的细胞间通讯程度更强;CD8+T细胞与肿瘤细胞的距离随着MTA1表达水平升高呈现降低的趋势,体现MTA1高表达肿瘤细胞对CD8+T的募集效果。4)结直肠癌组织中的PD-L1表达水平与巨噬细胞浸润密度正相关,而与MTA1表达水平不存在明显的相关性。结论结直肠癌中MTA1高表达造成肿瘤微环境中巨噬细胞的募集减少,巨噬细胞分泌的炎症因子降低、巨噬细胞辅助淋巴细胞识别肿瘤细胞的作用减弱,进而致使T细胞无法识别肿瘤细胞、肿瘤杀伤效应无法发挥,从而造成肿瘤微环境中局部免疫抑制,肿瘤细胞免疫逃逸。单细胞转录组测序数据分析结肠癌微环境中免疫细胞亚群与癌症进程的关系目的 探究结肠癌肿瘤微环境中免疫细胞亚群组分对结肠癌疾病进程的相关性研究,基于高分辨的转录表达状态,从调控功能的水平探索CD4+T细胞不同亚型对结肠癌进展的差异调控作用。方法 利用GEO数据库中结肠癌单细胞测序数据,基于CIBERSORTx算法对癌症基因组图谱(TCGA)数据库中结肠癌患者队列的表达谱数据进行免疫细胞亚群的评分,将获得的免疫细胞评分与临床资料结合进行转移预后相关分析。基于免疫细胞评分筛选相关基因,使用DAVID分析平台进行功能聚类,进而比较免疫细胞亚群对结肠癌细胞功能调控的差异。使用LASSO算法筛选免疫细胞亚群并使用Cox分析构建风险预后模型。结果 相比于TCGA结肠癌未转移患者,转移患者中hT04CD4-TCF7丰度升高(p<0.01)、hT11CD4-CTLA4、hT12CD8-LEF1、hB01PlasmaB-IgG、hM10Macro-IL1B丰度下降(p<0.05)。在生存分析中,基于AUC曲线,38个免疫细胞亚群中有15个亚群与患者总生存显著相关(p<0.05)。CD4+T细胞亚群对结肠癌细胞调控功能的比较中,CD4-GNLY、CD4-ANXA1、CD4-CXCR6这几个亚群对结肠癌肿瘤的.调控作用优先聚集在血管生成相关的通路,CD4-IL23R优先聚集在能量代谢相关的通路,CD4-GZMK相比于其他亚群独特地在缺氧应激相关通路表现出聚集,CD4-ANXA1、CD4-TCF7、CD4-CTLA4相比于其他亚群优先聚集在细胞增殖相关的通路,CD4-ANXA1、CD4-TCF7、CD4-CTLA4、CD4-CXCL13 相比于其他亚群在细胞黏附和细胞迁移的通路优先地聚集。基于免疫细胞亚群的构成及其所代表的阿免疫状态对患者进行预后评估具有较好的效果,具有一定的实际运用价值。结论 转移与非转移患者的结肠癌微环境免疫细胞亚群构成具有显著差异,不同免疫细胞亚群对结肠癌细胞功能调控存在差异,结肠癌免疫微环境中免疫亚群的构成差异影响患者的生存预后。