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髓系抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)是一群具有很强免疫抑制功能的异质性细胞,与多种肿瘤的预后呈负相关。小鼠MDSCs的表型为CD11b+Gr-1+。已有的研究表明肿瘤细胞可通过分泌IL-6、TGF-β和IL-33等细胞因子诱导MDSCs的产生,但对其能否通过膜接触的方式诱导MDSCs的产生却知之甚少。NKG2D配体表达在多种肿瘤细胞的表面,能够有效活化NK细胞和CD8+T细胞,在抗肿瘤免疫中起重要作用。然而,肿瘤细胞通过一系列的逃逸机制躲避NKG2D介导的杀伤,如肿瘤细胞产生可溶性的NKG2D配体下调NK细胞和CD8+T细胞表面NKG2D的表达水平;肿瘤细胞表面持续表达NKG2D配体也会下调杀伤细胞表面NKG2D的表达。但是,NKG2D配体能否通过诱导MDSCs产生的方式介导肿瘤的免疫逃逸现在还不是十分清楚。 为了探讨NKG2D配体能否诱导MDSCs的产生,我们将前期研究中制备的稳定表达RAE1ε(NKG2D的配体之一)的BaF3细胞(简称BaF3-RAE1ε)和表达空载体的BaF3细胞(简称BaF3-mock)皮下注射到小鼠体内,流式检测小鼠脾脏、外周血、骨髓中CD11b+Gr-1+的细胞数量及比例。结果发现,与BaF3-mock相比,BaF3-RAE1ε荷瘤小鼠外周血和脾脏中CD11b+Gr-1+细胞的数量和比例明显上调,而骨髓中的CD11b+Gr-1+细胞的数量和比例没有明显变化。进一步给BaF3-RAE1ε荷瘤小鼠注射中和性抗NKG2D抗体后,脾脏中CD11b+Gr-1+细胞的比例和数量出现明显下降。以上结果提示:RAE1ε在体内可以通过NKG2D受体诱导CD11b+Gr-1+细胞的产生。为了研究NKG2D配体在体外能否诱导骨髓细胞分化为CD11b+Gr-1+细胞,将BaF3-mock和BaF3-RAE1ε细胞用CFSE标记,然后与骨髓细胞共培养,检测CFSE阴性的细胞中CD11b+Gr-1+细胞的比例和数量。结果发现:与BaF3-RAE1ε共培养后的骨髓细胞中CD11b+Gr-1+细胞的比例和数量出现明显的增高。进一步利用中和性抗NKG2D抗体阻断后,CD11b+Gr-1+细胞的数量和比例均出现了明显下调。以上结果提示,NKG2D的配体RAE1ε在体内和体外均可以通过NKG2D诱导CD11b+Gr-1+细胞的产生。 为了探讨经RAE1ε诱导后的CD11b+Gr-1+细胞在细胞因子和酶的表达上有无变化,我们分别分选BaF3-RAE1ε和BaF3-mock荷瘤小鼠脾脏中的CD11b+Gr-1+细胞,检测其相关细胞因子和酶的表达情况。结果发现,经RAE1ε诱导后的CD11b+Gr-1+细胞精氨酸酶活性及IL-10的分泌显著上调,而PGE2和NO的表达没有明显变化。为了探讨经RAE1ε诱导后的CD11b+Gr-1+细胞对CD8+T细胞的增殖是否有影响,我们将分选的BaF3-RAE1ε和BaF3-mock荷瘤小鼠脾脏中CD11b+Gr-1+细胞,分别与CFSE标记的、经anti-CD3/CD28抗体活化后的脾细胞共培养,3天后检测CD8+T细胞的增殖情况。结果发现BaF3-RAE1ε来源的CD11b+Gr-1+细胞对CD8+T细胞增殖具有更强的抑制作用。在共培养体系中加入nor-NOHA(精氨酸酶抑制剂)或阻断性anti-IL-10抗体后,CD8+T细胞增殖能力得到恢复,提示经RAE1ε诱导的MDSCs可通过分泌IL-10和精氨酸酶抑制活化CD8+T细胞增殖。此外,我们还检测了BaF3-RAE1ε和BaF3-mock荷瘤小鼠血清中相关细胞因子的分泌情况,结果发现与BaF3-mock相比,BaF3-RAE1ε荷瘤小鼠血清中IL-4的分泌显著上调,IL-6和IFN-γ没有明显变化。 为了探讨经RAE1ε诱导后的MDSCs是否具有更强的促肿瘤效应,我们将分选后的BaF3-RAE1ε和BaF3-mock荷瘤小鼠脾脏中的MDSCs,分别回输到CT-26皮下移植瘤小鼠体内,检测肿瘤的大小和小鼠的生存情况,结果发现回输BaF3-RAE1ε来源的MDSCs明显促进了皮下肿瘤的生长,降低了小鼠的生存率。进一步给小鼠体内注射中和性抗IL-10抗体或nor-NOHA后,发现注射中和性抗IL-10抗体或nor-NOHA都明显延缓了肿瘤的生长,以上结果提示,RAE1ε诱导的MDSCs通过IL-10和精氨酸酶促进肿瘤的生长。 为了探讨RAE1ε能否在体外增强MDSCs的抑制功能,我们将CT-26荷瘤小鼠脾脏来源的MDSCs,体外与BaF3-RAE1ε和BaF3-mock共培养,检测共培养上清中的细胞因子分泌情况。结果发现与BaF3-mock相比,BaF3-RAE1ε诱导后的MDSCs高分泌1L-10和IL-4,而IL-6、IFN-γ、PGE2、TGF-β和NO的表达水平没有明显变化。阻断RAE1ε-NKG2D通路后,IL-10和IL-4的分泌明显降低。以上结果表明BaF3-RAE1ε通过NKG2D诱导MDSCs产生IL-10和IL-4。此外,我们还检测了体外RAE1ε诱导的MDSCs对T细胞增殖的影响,结果发现与BaF3-mock相比,经BaF3-RAE1ε诱导后的MDSCs对CD8+T细胞增殖具有更强的抑制效应,且在加入了中和性抗IL-10抗体后CD8+T细胞增殖能力得到了恢复,提示在体外RAE1ε通过IL-10增强MDSCs对CD8+T的抑制功能。 总之,本研究发现NKG2D的配体RAE1ε能够通过NKG2D诱导CD11b+Gr-1+MDSCs的产生,经RAE1ε诱导后的MDSCs免疫抑制功能增强且促进肿瘤生长的作用增强。本研究提出了NKG2D配体通过诱导MDSCs的产生从而参与负向调控免疫应答的新机制,更全面地了解NKG2D配体在肿瘤免疫中的双重性,为肿瘤的预后评估和以NKG2D配体为靶向的肿瘤治疗提供新的认识。