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目的:免疫治疗是肺癌治疗的重要手段,T细胞是免疫治疗发挥疗效的关键,而线粒体动力学对于T细胞的正常活化、增殖及抗肿瘤免疫反应具有重要意义,这与Drp1介导的线粒体分裂息息相关,本研究评估了不同Drp1表达状态对T细胞的活性和抗肿瘤能力的影响,探究了不同Drp1表达的T细胞对PD-1单抗抗肿瘤的作用的影响。研究方法:实验由体外和动物两部分完成。体外实验:分选健康人外周血CD3+T细胞并在体外扩增,构建不同Drp1表达状态CD3+T细胞,分别为:野生型T细胞组(T-WT)、过表达Drp1组(T-oeDrp1)、敲减Drp1组(T-sh Drp1)和相应的对照组(T-oe NC、T-sh NC)。将A549细胞与不同Drp1表达状态的CD3+T细胞共培养,分组为:T-WT对照组,A549细胞组,T-WT+A549组,T-oe NC/T-sh NC+A549组,T-oeDrp1/T-sh Drp1+A549组,T-WT+PD-1单抗组,T-oeDrp1/T-sh Drp1+PD-1单抗组,T-WT+PD-1单抗+A549组,T-oeDrp1/T-sh Drp1+PD-1单抗+A549组等共14组。用流式细胞术及LDH法检测各组癌细胞增殖与死亡比例,ELISA方法检测各组细胞的IFN-γ、granzyme B、Perforin、TNF-α的水平和免疫双荧光法检测各组的EMT相关蛋白、Drp1信号通路蛋白及免疫抑制相关蛋白的表达,每实验步骤重复次数≥3,采用单因素ANOVA方差分析分析组间分析,P<0.05有统计学差异。动物实验:选用45只4周龄、体重20±3g的雌性BALB/c裸鼠进行裸鼠成瘤实验。取A549癌细胞的悬液100μL注射至裸鼠右侧腹部皮下,当瘤组织成形(约7天,100-200mm~3)后,用不同Drp1表达状态的CD3+T细胞(5×10~6/200μL)单独或联合PD-1单抗(pembrolizumab 250ug,Q3d×3),对裸鼠进行腹腔内注射,分组为:空白对照组,T-WT对照组,T-oe NC/T-sh NC组,T-oeDrp1/T-sh Drp1组、T-WT+PD-1单抗组,T-oeDrp1/T-sh Drp1+PD-1单抗组共9组,每组5只,每周测量3次瘤组织的最大直径(Y)和最小直径(y),计算肿瘤体积:肿瘤体积=0.5×Y×y~2,同时记录相应时刻每组裸鼠肿瘤体积,取平均值绘制肿瘤生长曲线。实验期间以肿瘤体积达到1cm~3或裸鼠死亡作为观察终点,处死裸鼠,采用免疫荧光和免疫组化等方法检测肿瘤组织和脾脏中T细胞浸润和PD-L1表达情况以及肿瘤细胞增殖情况。各组肿瘤体积差异采用重复测量方差分析,各组裸鼠生存曲线使用Kaplan-Meier法绘制,多组间免疫荧光及免疫组化量化值采用单因素ANOVA方差分析,P<0.05有统计学差异。结果:体外实验结果显示,T-oeDrp1细胞分泌IFN-γ、Granzyme B、Perforin、TNF-α的水平均较T-oe NC细胞、T-WT细胞及T-sh Drp1细胞组显著增强(P<0.001),T-oeDrp1对A549癌细胞的增殖抑制、促进A549癌细胞的死亡能力和抑制A549癌细胞表达PD-L1能力(P<0.05)均较T-oe NC、T-WT及T-sh Drp1细胞组明显增强,并显著增加了PD-1单抗对A549癌细胞抑制作用;T-oeDrp1细胞联合PD-1单抗表达Actin、p-Drp1S616及p-ERK1/2T202/Y204水平较T-oe NC细胞、T-WT及T-sh Drp1细胞显著增强(P<0.05),表达Drp1水平较T-WT细胞显著增强(P<0.05)。裸鼠移植瘤实验结果显示,T-oeDrp1较T-sh Drp1抑制肺腺癌肿瘤生长能力增强(第27天肿瘤体积:259.17mm~3 vs 877.81 cm~3,P<0.001),生存时间分别为45.75天vs 30.00天;T-oeDrp1联合PD-1单抗后抑制肺腺癌肿瘤生长作用也较T-sh Drp1联合PD-1单抗作用显著(第27天肿瘤体积:121.94cm~3 vs 363.84cm~3,P<0.001),生存时间分别为54.75天vs 38.00天;免疫双荧光检测显示T-oeDrp1组较T-sh Drp1组抑制了肿瘤组织癌细胞和脾脏内免疫细胞的PD-L1的表达(肿瘤组织表达PD-L1细胞数:18.00 vs 35.67;脾组织表达PD-L1细胞数:14.33 vs 29.00,P<0.05),且T-oeDrp1+PD-1单抗组较T-sh Drp1+PD-1单抗组促进了肿瘤组织及脾脏内CD8+T细胞的浸润(脾:36.33 vs 19.33,瘤:41.00 vs 27.00,P<0.05)并抑制了CD8+PD-L1+双阳性细胞(脾:24.00 vs 31.00,P=0.06;瘤:33.00 vs 45.00,P<0.05)的浸润;肿瘤增殖指标ki-67检测显示T-oeDrp1组,T-oeDrp1+PD-1单抗组分别较T-sh Drp1组及T-sh Drp1+PD-1单抗组显著减低,(Ki67:74.00 vs 123.00,33.33 vs 115.67,P<0.05)。结论:Drp1可以正性调控T细胞活化,促进CD8+T细胞在肿瘤组织和脾脏内浸润,显著增强了PD-1单抗的抗肿瘤免疫反应,其联合增效作用可能跟PD-1-ERK-Drp1通路激活有关。