科罗索酸通过下调PD-1增加CD8+T细胞浸润抑制ALPPS诱导肝再生所致肿瘤生长的研究

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目的:(1)建立荷瘤大鼠ALPPS动物模型;(2)明确科罗索酸不影响ALPPS诱导的肝再生,同时抑制ALPPS诱导肝再生所致的肿瘤细胞生长的作用;(3)探索科罗索酸降低PD-1表达进而抑制ALPPS诱导肝再生所致的肿瘤细胞生长的可能机制。方法:SD大鼠Walker256细胞悬液1ml(大约2×10个)种植于大鼠后股部内侧,10天后可见直径约1.5cm皮下肿瘤。移植肿瘤采用骨科穿刺针穿刺中肝叶左右两部分,并移植肿瘤块,直径约0.3cm。ALPPS操作是在完成大鼠肝脏原位肿瘤移植模型的基础上完成的,实验分4组进行。I组:对照组;仅进行剖腹,肝脏韧带的游离及关腹操作;II组:原位种植组,在I组操作的基础上,在肝脏的左右中叶内种植肿瘤,而不进行ALPPS操作;III组:种植/ALPPS组,在II组操作基础上进行ALPPS操作;IV组:移植/ALPPS/CA组,在III组操作基础上,术后采用CA药物治疗。术后15天处死大鼠,采血并留取肿瘤、肝、肺及肾脏组织标本。测量肿瘤质量及体积,并采用生化自动分析仪检测肝肾功能,血清细胞因子浓度采用ELISA检测试剂盒进行检测。采用免疫组织化学法对CD8,CD86,CD206,CD31,Ki67,TGFβ,PD-1等指标进行检测分析,同时对肝肾肺组织进行HE染色分析。结果:(1)POD10动物在麻醉后处死,肝脏可见界限清晰的灰白色肿块,但其体积及重量各组间无差异;在POD15对动物进行同样处理,II/III/IV组平均体积为394.8mm3,741.7mm3和371.6mm3,II/III/IV组平均质量分别为0.45g,0.84g和0.41g,而且发现肿瘤限界清晰,无肝内及肝外转移,而且发现在经历了ALPPS操作的III组及IV组,FLR明显增大,同时也发现在IV组的肿瘤的大小及质量明显小于III组肿瘤的大小及质量。(2)比较不同组间肝脏在右中叶(FLR)的肝脏增殖率(HRRs),ALPPS操作组(III组、IV组)与非操作组(I组,II组)相比,P<0.01,具有统计学差异。ALPPS操作组与无操作组间CD86+枯否细胞数比较,P值分别<0.01,具有统计学差异。另外,在经历ALPPS操作的III组、IV组间CD86+枯否细胞数值相比,无统计学差异。同样未经历ALPPS操作的I组,II组间比较,也无统计学差异,P值均>0.05。(3)III组的HRRs与II组的HRRs相比,明显高于II组,P值<0.01,具有统计学差异。III组的Ki-67+肝细胞数明显高于II组的Ki-67+肝细胞数,P<0.01,具有统计学差异。另外,III组的移植肿瘤的质量明显高于II组的移植肿瘤质量,两者相比,差异具有统计学意义,P<0.05。III组的Ki-67+肿瘤细胞数明显高于II组的Ki-67+肿瘤细胞数,上述实验结果表明,ALPPS诱导肝再生的同时,加速了FLR的肿瘤的生长。进一步分析数据,IV组肿瘤的质量明显低于III组肿瘤的质量,P值<0.05,具有统计学差异。同时IV组Ki-67+肿瘤细胞数明显低于III组Ki-67+肿瘤细胞数,P<0.05,具有统计学差异。(4)在II、III、IV组内发现动物肺脏、肾脏及肝脏的形态学上的变化:在肺脏出现肺间质水肿,肺泡隔增宽和炎性细胞浸润;在肾脏出现肾脏皮质小动脉和小动脉旁炎性细胞浸润;肝脏门静脉区域炎性细胞浸润和GLISSION鞘增厚。另外,通过检测肝、肾功能,提示ALPPS操作可使肝功能受到损伤,而对肾功能无影响,药物的使用也不影响肾脏功能。另外比较III组、IV组肝功能指标水平比较以及体重变化无统计学差异,提示科罗索酸的使用不影响肝脏功能及体积的改变。(5)我们采用IHC技术验证了CA对肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的极化效果,提示:科罗索酸可以减少M2型巨噬细胞并促进M2型巨噬细胞向M1型巨噬细胞转换(IV组内M1与M2的比较,IV组与III组间M2型细胞的比较)。(6)ALPPS诱导肝再生过程中致使肿瘤增殖,III组瘤体内TGF-β细胞数明显高于II组(未经历ALPPS手术)的TGF-β+细胞数,二者相比,P<0.01,具有统计学差异。使用CA的IV组内,TGF-β+肿瘤细胞数明显低于III组TGF-β+肿瘤细胞数,P<0.01。提示ALPPS诱导肝再生致使肿瘤增长,增加了肿瘤细胞TGF-β表达,科罗索酸可下调TGF-β(转化生长因子)的表达,与TGF-β在肿瘤细胞内表达类似。另外,我们采用ELISA法检测血浆TGF-β和VEGF(血管内皮生长因子)表达水平,发现各组间无差异。上述实验结果提示,ALPPS诱导肝再生加速肿瘤生长,可能与增加TGF-β和CD31(CD31是血管内皮生长因子的标记物)表达相关,采用CA抑制肿瘤生长,下调了肿瘤组织内TGF-β和CD31的表达。(7)比较III组与II组肿瘤组织内PD-1+细胞浸润情况,发现具有统计学差异,P<0.01;而III组与IV组相比,IV组明显低于III组,P<0.01。另外,对3组肿瘤组织内CD8+T细胞浸润情况进行分析发现,II组与III组、III组与IV组相比,P值均<0.01。实验结论:1、成功建立了荷瘤大鼠ALPPS模型;+2、ALPPS诱导肝细胞增殖与CD86枯否细胞相关。3、科罗索酸通过抑制肿瘤细胞增殖而抑制肿瘤的生长,科罗索酸对ALPPS诱导的肝再生无影响并且可抑制因ALPPS诱导的肝再生所导致的肿瘤增殖。4、科罗索酸不加重ALPPS术后其他脏器功能损害。5、科罗索酸(CA)通过促进肿瘤体内M2型巨噬细胞向M1型巨噬细胞转换;下调肿瘤组织内TGF-β、CD31及PD-1的表达;增加了CD8+淋巴细胞的浸润,从而发挥抗肿瘤作用。
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