CXCL5诱导高密度中性粒细胞转化的低密度中性粒细胞分泌Arginase-1/CCL17促进大肠癌进展的免疫机制研究

批准号:
81802326
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
赵敬坤
依托单位:
学科分类:
H1818.肿瘤免疫治疗
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯波、宗雅萍、冯浩、沈晓卉、陈春、徐卓晴
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中文摘要
大肠癌微环境中趋化因子表达分泌决定免疫细胞功能的动态平衡,影响肿瘤进展。我们发现CXCL5在大肠癌中高表达,在体内通过诱导中性粒细胞聚集促进肿瘤进展。最新观点将肿瘤相关中性粒分为促肿瘤的低密度中性粒(LDN)和抑肿瘤的高密度中性粒(HDN)。前期证实早期大肠癌以HDN为主,进展期大肠癌LDN比例升高,并与CXCL5表达呈正相关;LDN上清液中Arginase-1/CCL17表达升高。因此我们提出大肠癌高表达CXCL5可能诱导HDN向LDN转化,LDN通过分泌Arginase-1/CCL17促进大肠癌进展。本项目旨在1)进一步证实LDN在进展期大肠癌中比例升高并促进肿瘤进展;2)研究CXCL5是否诱导HDN向LDN转化及分子机制;3)探讨LDN通过分泌Arginase-1/CCL17调控T细胞功能促进肿瘤进展的免疫机制。本研究有助于发现大肠癌免疫治疗新靶点,对改善大肠癌患者预后具有重要意义。
英文摘要
The chemokines in colorectal cancer microenvironment determine the homeostasis of immune cell function and affect tumor progression. We found that CXCL5 was highly expressed in colorectal cancer and was able to promote tumor progression in vivo via inducing neutrophil accumulation. Recent studies divide tumor-associated neutrophils into two types: protumoral low density neutrophils (LDNs) and anti-tumoral high density neutrophils (HDNs). Preliminary experiments demonstrated that HDN was mainly expressed in early colorectal cancer and the proportion of LDN in advanced colorectal cancer was increased which was positively correlated with the expression of CXCL5. The expression of Arginase-1/CCL17 in LDN supernatant was also increased. Therefore, we propose that high expression of CXCL5 in colorectal cancer may induce the conversion of HDN to LDN, and LDN may promote the progression of colorectal cancer by secreting Arginase-1/CCL17. In this project, we are planning to 1) further confirm that the proportion of LDN is increased in advanced colorectal cancer and is able to promote tumor progression; 2) study whether CXCL5 can induce HDN to convert to LDN and its molecular mechanisms; 3) explore the immune mechanisms of LDN secreting Arginase-1/ CCL17 to regulate T cell functions to build immune tolerant microenvironment then promoting tumor progression. Our study will help find new targets for immunotherapy of colorectal cancer and improve the prognosis of patients with colorectal cancer.
大肠癌微环境中中性粒细胞的表达影响肿瘤的进展,然而机制并不明确。在本研究中,我们发现依据在密度梯度离心液中的密度不同,肿瘤相关中性粒细胞可分为低密度中性粒(LDN)和高密度中性粒(HDN)。并且发现随着肿瘤分期的进展,LDN比例逐渐增加,在动物实验中观察到了同样的结果。对中性粒细胞群落进一步流式分析发现,1)血液中HDN层细胞全部是成熟的中性粒细胞:CD14low/CD11bhigh/CD66bhigh/CXCR2high,LDN层可被分为3个群落:M-LDN(成熟LDN,CD14low/CD11bmid-high/CD66bhigh/CXCR2high)、IM-LDN(不成熟LDN,CD14low/CD66blow/CD11bmid-high/CXCR2low)、单核细胞(CD14high/CD11bhigh/CD66blow)。M-LDN和HDN的 marker 表达基本一致,明显区别于IM-LDN。仅成熟的中性粒细胞表达CXCR2,因此可以响应于CXCL5等趋化因子的刺激。2)组织中发现HDN/LDN均主要集中为1个细胞群落:CD10high/CD16high/CD11bmid-high/CD66bhigh,为成熟的中性粒细胞。 LDN 的前向散射 (FSC) 比HDN 更高,这表明它们在保持相似颗粒度的同时体积比 HDN 大。以上表明M-LDN可能为HDN受肿瘤影响而发生脱颗粒后转化而来, 与IM-LDN的来源不同。进一步研究表明,M-LDN和HDN都可以被CXCL5诱导发生脱颗粒,M-LDN更容易被诱导NETosis,提示M-LDN可能正处于脱颗粒状态。仅被CXCL5刺激后的HDN的上清液对肿瘤细胞、T细胞具有有杀伤性,M-LDN丧失杀伤功能,强烈提示二者脱颗粒成分具有不同。肝脏转移灶中,肿瘤可以通过分泌CXCL5诱导HDN部分脱颗粒释放PAD4转化为LDN,并介导M-LDN在肝脏的富集,然后M-LDN通过脱颗粒释放MPO激活ROS介导的NOX2/ ERK依赖性NETosis帮助游离肠癌细胞在肝脏的定植和侵袭。本研究有助于进一步揭示中性粒细胞在大肠癌进展和转移中的作用,发现大肠癌免疫治疗新靶点,对改善大肠癌患者预后具有重要意义。
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Platelet infiltration predicts survival in postsurgical colorectal cancer patients
血小板浸润可预测结直肠癌术后患者的生存率
DOI:10.1002/ijc.33816
发表时间:2021-10-19
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF CANCER
影响因子:6.4
作者:Miao, Yiming;Xu, Zifeng;Zhao, Jingkun
通讯作者:Zhao, Jingkun
CXCL5 induces tumor angiogenesis via enhancing the expression of FOXD1 mediated by the AKT/NF-κB pathway in colorectal cancer
CXCL5 通过增强结直肠癌中 AKT/NF-kappa B 通路介导的 FOXD1 表达来诱导肿瘤血管生成
DOI:10.1038/s41419-019-1431-6
发表时间:2019-02-21
期刊:CELL DEATH & DISEASE
影响因子:9
作者:Chen, Chun;Xu, Zhuo-Qing;Lu, Ai-Guo
通讯作者:Lu, Ai-Guo
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