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GRA15Ⅱ在小鼠腫瘤微環(huán)境中促進(jìn)巨噬細(xì)胞極化抗肝癌

2024-05-09 08:29:44余焱霞王艷玲蔡亦紅
中國動物傳染病學(xué)報 2024年1期
關(guān)鍵詞:弓形蟲細(xì)胞因子通路

余焱霞,張 遠(yuǎn),王艷玲,蔡亦紅

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫,合肥 230032;2.安徽醫(yī)科大學(xué)病原生物學(xué)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,合肥 230032;3.安徽醫(yī)科大學(xué)人畜共患病安徽高校省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,合肥 230032)

肝細(xì)胞癌(hepatic carcinoma, HCC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一,占原發(fā)感染的90%以上,死亡率第二高,五年生存率約為51%[1]。目前,外科、放療、化學(xué)療法、生物療法和中藥是基本的綜合治療模式。由于肝癌的早期轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)、毒性、耐藥等原因,肝癌的治療至今仍未得到解決。近年來,隨著人們對腫瘤流行病學(xué)、病原學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)等諸多領(lǐng)域認(rèn)識的加深,生物治療越來越受到人們的重視。

腫瘤免疫治療可以激活機(jī)體免疫系統(tǒng),重建正常的免疫預(yù)警功能。具有靶向性強(qiáng)、毒性低、副作用小、可產(chǎn)生免疫記憶等優(yōu)點(diǎn),對于治療腫瘤、防止腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移具有重要意義。 腫瘤微環(huán)境是一種復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境,它包含著決定腫瘤細(xì)胞惡性程度的重要因素。在腫瘤微環(huán)境中,多種免疫細(xì)胞參與調(diào)節(jié),巨噬細(xì)胞(Mφ)在腫瘤發(fā)展的各個階段都大量存在,并發(fā)揮著重要作用,被稱為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophage, TAMs)。Mφ在多種趨化因子(如CCL2、M-CSF等)的影響下被募集到腫瘤組織中[2]。Mφ具有可塑性[3],在不同的刺激因子下可以分化為M1和M2。其中,M1是通過經(jīng)典激活途徑得到的。它是由Th1細(xì)胞因子環(huán)境(如干擾素-γ,內(nèi)毒素(endotoxin)和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor α, TNF-α))誘導(dǎo)而來,M1型巨噬細(xì)胞表面主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex II, MHCII),CD80和CD86的表達(dá)增強(qiáng),并且具有很高的抗原呈遞能力[4-5]。高水平的促炎細(xì)胞因子(例如IL-12、TNF-α)是通過觸發(fā)呼吸暴發(fā)并釋放一氧化氮(NO)而分泌的,進(jìn)而起到殺死細(xì)胞內(nèi)病原體的作用。M2型是通過替代激活路徑獲得的。它由Th2型細(xì)胞因子(IL-4、IL-10和IL-13)、清除劑受體(scavenger receptor)、甘露糖受體(CD206)和半乳糖受體(half Lactose receptor)高度表達(dá),并合成精氨酸酶1(Arg1)。M2型細(xì)胞主要分泌IL-10和TGF-β1,它具有弱的抗原呈遞能力和腫瘤殺傷能力,并參與負(fù)向免疫調(diào)節(jié)。有研究表明,生物伴隨感染可通過調(diào)節(jié)宿主免疫系統(tǒng)抑制腫瘤生長[6]。其中弓形蟲感染可通過誘導(dǎo)Th1免疫應(yīng)答抑制LLC的增殖;感染弓形蟲Ⅱ型(ME49)的小鼠接種腫瘤細(xì)胞后,存活率顯著高于未感染弓形蟲的小鼠,CD8+T細(xì)胞、IFN-γ、血清IgG2a滴度顯著升高,腫瘤血管生成受到抑制[7]。

剛 地弓形蟲是一種機(jī)會性致病的專性細(xì)胞內(nèi)寄生原蟲[8],包括Ⅰ型蟲株(RH株、GT1株等),Ⅱ型蟲株(PRU株、ME49株等)和Ⅲ型蟲株(CTG菌株等)。本實(shí)驗(yàn)室前期從貓和人體內(nèi)分離到51株弓形蟲。基因分型結(jié)果表明,80%分離株為Chinese1(ToxoDB#9)基因型。結(jié)合國內(nèi)其他學(xué)者對動物源菌株的基因分型結(jié)果,確定Chinese1為中國特有的弓形蟲顯性基因型[9-10]。弓形蟲速殖子的頂端有復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分泌細(xì)胞器[11]。弓形蟲速殖子主要有三種類型,它們分泌不同的寄生蟲蛋白,包括微線體蛋白(microneme protein, MIC)、棒狀體蛋白(rhoptry protein, ROP)和致密顆粒蛋白(dense granule protein, GRA)[12-13]。弓形蟲的基因分型和多態(tài)效應(yīng)分子的免疫調(diào)節(jié)是弓形蟲研究的新進(jìn)展,在本研究領(lǐng)域中具有重要意義。在抗弓形蟲感染過程中,細(xì)胞免疫起主導(dǎo)作用,Mφ是主要效應(yīng)細(xì)胞之一。不同基因型的蟲株誘導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生不同的偏移甚至極化趨勢,其中兩種多態(tài)性效應(yīng)分子起著重要作用:ROPs家族蛋白的成員ROP16和GRAs家族的成員GRA15[12]。與GRA15Ⅰ和GRA15Ⅱ相關(guān)的活性激酶有很多,它們可以直接激活宿主細(xì)胞NF-κB,驅(qū)動Mφ分化為M1,誘導(dǎo)IL-12高表達(dá),NK細(xì)胞和T細(xì)胞分泌IFN-γ,從而引發(fā)Th1型免疫反應(yīng)。如果改變TAMs的極化方向,使M2型轉(zhuǎn)化為M1型,具有抗原呈遞能力,對抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是非常重要的。在治療方面,它可改善腫瘤患者的預(yù)后,這種方法已經(jīng)被證明是治療腫瘤的有效方法[14]。于是,我們猜測將弓形蟲和探索GRA15Ⅱ復(fù)極化,利用極化趨勢將M2還原為M1,可以調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫反應(yīng)并抑制腫瘤的增殖。我們前期研究發(fā)現(xiàn),GRA15Ⅱ可誘導(dǎo)M1型偏移,改善包括肝纖維化在內(nèi)的模型小鼠肝臟疾病的M2型顯性發(fā)病機(jī)制[15]。將過表達(dá)GRA15Ⅱ的Mφ注射入荷瘤小鼠后,腫瘤的生長受到了明顯的抑制[16]。在這項(xiàng)研究中,我們通過直接注射LV-gra15Ⅱ進(jìn)一步分析GRA15抑制腫瘤生長的機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)蟲株、質(zhì)粒構(gòu)建、慢病毒感染 利用實(shí)時PCR(real time-PCR)法在PRU蟲株的總RNA中擴(kuò)增編碼TgGRA15II(缺失信號肽15 bp,http://ToxoDB.org)的開放閱讀框,獲得重組質(zhì)粒pEGFPgra15II,從而構(gòu)建重組慢病毒(lentivirus, L V)載體(LV-pEGFP-gra15II)[17]。

1.2 細(xì)胞培養(yǎng) 小鼠肝癌細(xì)胞Hepa1-6 購自中國上海科學(xué)院細(xì)胞庫。小鼠細(xì)胞系RAW264.7保存于本實(shí)驗(yàn)室。將200個PRU速殖子注入小鼠腹腔,分別于48、72、96和120 h麻醉處死小鼠。無菌條件下收集腹腔灌洗液,置于9 cm的培養(yǎng)皿中,用加入含有10%~15%胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)和1%的青霉素-鏈霉素混合液(penicillin-streptomycin solution)的DMEM(BI)培養(yǎng)基培養(yǎng)。3 h后沖洗掉非貼壁細(xì)胞,將貼壁細(xì)胞計數(shù)為腹腔巨噬細(xì)胞,加入完全培養(yǎng)基。培養(yǎng)條件為37℃、5% CO2。其他細(xì)胞培養(yǎng)條件相同。

1.3 流式細(xì)胞術(shù) 流式細(xì)胞術(shù)檢測轉(zhuǎn)染GRA15II的巨噬細(xì)胞細(xì)胞表面標(biāo)志物(F4/80、CD11c+、CD206)。分別制備四組細(xì)胞(M1 LV-vector、M1 LVgra15II、M2 LV-vector、M2 LV-gra15II)作為單細(xì)胞懸液,用含1%胎牛血清的PBS洗滌,并將濃度調(diào)節(jié)至每100 μL中含1×106個細(xì)胞。所有細(xì)胞4℃避光孵育20 min,PBS洗滌兩次,通過流式細(xì)胞儀檢測,F(xiàn)low Jo分析結(jié)果。

1.4 免疫組化分析 在麻醉?xiàng)l件下將腫瘤組織取出,并立即置于10%的中性甲醛緩沖溶液中。首先,在10 mmol/L乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)緩沖液高壓下進(jìn)行抗原回收。將回收樣本與F4/80、IFN-γ、IL-10、TNF-α及VEGF在4℃條件下過夜孵育。最后,加入二抗37℃條件下孵育45 min。拍攝明場并分析。

1.5 腫瘤模型 為了構(gòu)造皮下腫瘤模型,在小鼠右下腹股溝皮下注射含 3×106個hepa1-6細(xì)胞的生理鹽水。3 d后可捫及腫塊,腫瘤體積50 mm3。所有感染的小鼠都發(fā)現(xiàn)了腫瘤。30只小鼠隨機(jī)分為LVgra15II-Mφ、LV-Mφ和生理鹽水(NS)對照組,每組10只。接種后第3、5 d,第一組、第二組小鼠尾靜脈注射2.5×106個巨噬細(xì)胞,對照小鼠注射等體積的生理鹽水。接種后第3、5、7、10 d,用游標(biāo)卡尺和0.52*腫瘤長徑*腫瘤短徑測量腫瘤大小。10 d后,在對結(jié)果進(jìn)行分析之前,這些動物被實(shí)施安樂死處理。

1.6 RNA提取和實(shí)時熒光定量PCR(qRT-PCR)用TRIzol試劑提取LV-vector和LV-gra15II組的總RNA,按照Prime Script first Stand cDNA Synthesis Kit說明書將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。采用SYBR預(yù)混ExTaq試劑盒進(jìn)行,qRT-PCR,檢測TNF-α、IL-12、IL-10和Arg1的相對表達(dá)量。實(shí)驗(yàn)使用的儀器是ABI Prism 7500。內(nèi)參基因?yàn)镚APDH,每個樣本重復(fù)3次,以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。最后,通過2-ΔΔCt計算相對表達(dá)量。

1.7 免疫印跡 在細(xì)胞中提取總蛋白,BCA測定蛋白濃度,用12% SDS-聚丙烯酰胺凝膠分離。然后轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶封閉,4℃孵育一抗(IKKβ、IκBα、p65及其相應(yīng)磷酸化蛋白)過夜,二抗孵育2 h,觀察條帶并分析。

1.8 酶聯(lián)免疫 將LV-gra15II-M1、LV-vector-M1、LV-gra15II-M2和LV-vector-M2分別接種于6孔板(每孔2×106細(xì)胞)中,加2 mL完全培養(yǎng)基,在37℃和5% CO2條件下培養(yǎng)48 h。分別收集四組細(xì)胞上清液,并使用ELISA試劑盒分別測定IL-10、IL-12,并進(jìn)行統(tǒng)計分析。

1.9 共聚焦免疫熒光 解剖小鼠,獲取腫瘤組織,分離腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞[16]。貼壁6 h后棄去培養(yǎng)液,用PBS洗滌2次。甲醛固定,透膜,封閉,一抗(p65)4℃孵育過夜,二抗37℃孵育1 h,封片,共聚焦顯微鏡觀察結(jié)果。

1.10 統(tǒng)計學(xué)分析 統(tǒng)計方法使用非配對t檢驗(yàn),統(tǒng)計學(xué)差異值用*表示P<0.05;**表示P<0.01;***表示P<0.001,統(tǒng)計圖使用Graphpad Prism 6生成。

1.11 動物關(guān)懷和倫理聲明 C57BL/6雌性小鼠(6周齡)購自中國常州加文實(shí)驗(yàn)動物公司(生產(chǎn)許可證編號:scxk2013-003)。相關(guān)動物護(hù)理和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目嚴(yán)格按照《中國衛(wèi)生研究院實(shí)驗(yàn)動物護(hù)理和使用指南》(1998年)并經(jīng)安徽醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究所機(jī)構(gòu)評審委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)證號:中國衛(wèi)生研究院生物醫(yī)學(xué)研究所批準(zhǔn)號:中國衛(wèi)生研究院批準(zhǔn)號:AMU26-080610 1998年)執(zhí)行。在研究過程中,動物的痛苦被盡可能地減少。

2 結(jié)果

2.1 GRA15Ⅱ通過逆轉(zhuǎn)M2型向M1型變化抑制肝癌生長 實(shí)驗(yàn)策略具體如圖1A所示。在腫瘤微環(huán)境中,我們檢測到GRA15ⅡmRNA及蛋白質(zhì)的表達(dá)(圖1B)。結(jié)果顯示,通過比 較腫瘤體積大小,LVgra15Ⅱ處理組腫瘤生長明顯被抑制,且特異性清除體內(nèi)巨噬細(xì)胞會抑制GRA15Ⅱ發(fā)揮抗腫瘤作用(圖1C),說明GRA15Ⅱ主要通過TAMs發(fā)揮作用,同時,LV-gra15Ⅱ并未顯著增加巨噬細(xì)胞在腫瘤中的駐留(圖1D)。

圖1 GRA15Ⅱ抑制小鼠肝癌生長需要巨噬細(xì)胞存在Fig.1 GRA15Ⅱ inhibited HCC growth requires the presence of macrophages in mice

前期為了檢測GRA15Ⅱ是否可以將腫瘤中的巨噬細(xì)胞重塑為M1型,我們檢測了LV-gra15Ⅱ處理腫瘤中M1和M2型巨噬細(xì)胞。已經(jīng)得出結(jié)果,LVgra15Ⅱ注射增加了小鼠腫瘤中CD11c + M1型巨噬細(xì)胞的數(shù)量,而CD206+M2型巨噬細(xì)胞的數(shù)量則顯著減少。與巨噬細(xì)胞分型的分析一致,本次實(shí)驗(yàn)觀察到LV-gra15Ⅱ處理的F4/80+TAMs類中促炎基因TNF-α和IL-12上調(diào),Vehicle和LV-vector組IL-12和TNF-α無差異;而Vehicle和LV-vector組的Arg1、IL-10的相對表達(dá)無差異,同時IL-10和Arg1(抗炎基因)下調(diào)(圖2B)。ELISA結(jié)果顯示,Vehicle和LV-vector組分泌差異不顯著,LV-gra15Ⅱ組TAMs分泌較高水平的促炎細(xì)胞因子(IL-12和NO);而在LV-gra15Ⅱ注射小鼠中觀察到較低水平的IL-10(圖2C)。為了進(jìn)一步將腫瘤中的炎癥表達(dá)分類,我們通過免疫組織化學(xué)染色觀察了IFN-γ、IL-10、TNF-α和VEGF,結(jié)果顯示LV- gra15Ⅱ組的IFN-γ和TNF-α的陽性率顯著高于Vehicle和LV-vector組,而IL-10和VEGF的陽性率顯著低于Vehicle和LV-vector組(圖2D)??傮w而言,通過GRA15Ⅱ重塑的TAMs在調(diào)節(jié)細(xì)胞因子產(chǎn)生中起作用,GRA15Ⅱ可以促進(jìn)TAMs向M1型的復(fù)極化作用。

圖2 GRA15Ⅱ處理導(dǎo)致M2 型復(fù)極化為M1 型Fig.2 Treatment of GRA15Ⅱ results in reprogramming of M2-like TAMs to M1-like phenotype

2.2 GRA15Ⅱ可在體外重塑M2型為M1型 課題組前期研究報道[16],GRA15Ⅱ可以將Mφ從M0極化到M1型。為了進(jìn)一步研究GRA15Ⅱ?qū)Ψ只腗φ的誘導(dǎo)作用,我們預(yù)先將M0刺激成為M1型或M2型,轉(zhuǎn)染LV-gra15Ⅱ后發(fā)現(xiàn),GRA15Ⅱ不會影響巨噬細(xì)胞向M1的偏移,但可以誘導(dǎo)M2型巨噬細(xì)胞向M1偏移(圖3A)。進(jìn)一步驗(yàn)證,M1-LV-vector和M1-LV-gra15Ⅱ組的IL-12和TNF-α的表達(dá)無差異,而LV-gra15Ⅱ會誘 導(dǎo)M2型巨噬細(xì)胞的IL-12和TNF-α的表達(dá)顯著升高,Arg1和IL-10的趨勢則相反(圖3B)。ELISA檢測結(jié)果顯示M1-LV-gra15Ⅱ與M1-LV-vector相比,IL-10、IL-12和NO分泌差別無顯著性意義,但是M2-LV-gra15Ⅱ組IL-12和NO分泌上調(diào),IL-10下調(diào)(圖3C)。綜上,GRA15Ⅱ能夠誘導(dǎo)M2型巨噬細(xì)胞向M1偏移,但對M1型細(xì)胞無影響。

圖3 GRA15Ⅱ誘導(dǎo)M2 型向M1 型偏移而不影響M1 型巨噬細(xì)胞Fig.3 GRA15Ⅱ induces the repolarization of M2-like Mφ without aff ecting the M1 phenotype

2.3 GRA15Ⅱ可通過TRAF-6激活NF-κB通路 GRA15Ⅱ可以調(diào)節(jié)MEFs中的NF-κB通路,而沒有任何線索說明GRA15Ⅱ活性是NF-κB信號通路的組成部分[18]。接下來,我們試圖確定GRA15Ⅱ調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中NF-κB活化的具體機(jī)制。檢測到過表達(dá)GRA15Ⅱ蛋白作為成功感染的對照,未感染的細(xì)胞(未使用TNF-α刺激或僅使用TNF-α刺激)作為NF-κB活化的對照。我們觀察到在感染的細(xì)胞中,IKKβ、Iκ Bα和p65磷酸化水平均明顯上調(diào)且與LV-gra15Ⅱ、LV-vector或?qū)φ誐φ相比差別顯著。NF-κB轉(zhuǎn)錄因子在先天免疫系統(tǒng)的激活中起著至關(guān)重要的作用。它們通過白介素-1β(IL-1 receptor,IL-1R)、TNF-α等細(xì)胞因子與腫瘤壞死因子受體1(type 1 TNF receptor, TNF-R1)或Toll樣受體4(toll-like receptor 4, TLR4)的結(jié)合而被激活。為了驗(yàn)證GRA15Ⅱ與這些受體復(fù)合物的相互作用,我們研究了NF-κB信號通路中的蛋白質(zhì)。與未感染的細(xì)胞相比,在MyD88-/-、IRAK1-/-和RIP1-/-巨噬細(xì)胞中,GRA15Ⅱ誘導(dǎo)的p65磷酸化分別增加了3.2倍、6.4倍和6.2倍(數(shù)據(jù)未顯示)。但是GRA15Ⅱ在敲除TRAF6的細(xì)胞內(nèi)無法激活NF-κB通路(圖4A)。在荷瘤小鼠體內(nèi),通過免疫熒光分析進(jìn)一步驗(yàn)證,在腫瘤微環(huán)境中GRA15Ⅱ誘導(dǎo)p65發(fā)生核轉(zhuǎn)移,NF-κB通路被激活(圖4B)。

圖4 GRA15Ⅱ可上調(diào)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的 NF-κB 通路Fig.4 GRA15Ⅱ can increase tumor associated macrophage the NF-κB pathway

3 討論

剛地弓形蟲是一種具有全球重要性的胞內(nèi)原生動物寄生蟲,可顯著感染、存活和復(fù)制幾乎所有哺乳動物細(xì)胞。機(jī)體在抗弓形蟲感染過程中,細(xì) 胞免疫起主導(dǎo)作用,Mφ是主要效應(yīng)細(xì)胞之一。作為抗弓形蟲的第一道屏障,Mφ與弓形蟲感染、增殖和播散密切相關(guān)。Jesnsen等[12]發(fā)現(xiàn),不同基因型的蟲株誘導(dǎo)機(jī)體內(nèi)Mφ向不同的方向偏移(bias),甚至極化(polarization),其中兩種多態(tài)性效應(yīng)分子發(fā)揮重要影響:ROPs家族的蛋白成員ROP16和GRAs家族蛋白成員GRA15,兩者均具有絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶活性,同時具有基因型或蟲株的多態(tài)性。Yamamoto等[13]研究發(fā)現(xiàn),Ⅱ型蟲株的ROP16(ROP16II)的a.a503位點(diǎn)為絲氨酸,而Ⅰ/Ⅲ型蟲株的ROP16(ROP16I/III)的a.a503位點(diǎn)為亮氨酸。ROP16II無磷酸化STAT3/6的激酶活性,但ROP16I/III能夠磷酸化STAT3/6,驅(qū)動Mφ向M2極化,抑制IFN-γ表達(dá),高表達(dá)精氨酸酶1(Arg1),誘導(dǎo)宿主Th2型免疫應(yīng)答。Rosowski[18]研究證明,Ⅰ型蟲株的GRA15(GRA15Ⅰ)基因序列長度為1908 bp,而Ⅱ型蟲株的GRA15(GRA15Ⅱ)序列長度只有1653 bp,GRA15Ⅰ的C末端存在aa290~312的移碼突變和aa312~635的323個氨基酸的大片段缺失,而GRA15Ⅱ在aa519~602位點(diǎn)之間存在84個氨基酸的缺失,除此之外,還存在5個氨基酸多態(tài)性和另外一種單氨基酸的插入缺失[18]。GRA15Ⅰ不具有激酶活性,而GRA15Ⅱ能夠直接激活宿主細(xì)胞的NFκB,驅(qū)動Mφ向M1極化,誘導(dǎo)IL-12高表達(dá),刺激NK細(xì)胞和T細(xì)胞分泌IFN-γ,發(fā)揮Th1型免疫應(yīng)答。本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn),在體外,LV-gra15Ⅱ轉(zhuǎn)染巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞共培養(yǎng)后,明顯抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移,同時,向荷瘤小鼠回輸LVgra15Ⅱ轉(zhuǎn)染的巨噬細(xì)胞,能夠抑制肝細(xì)胞癌的生長[19]。本研究通過注射LV-gra15Ⅱ,觀察其對荷瘤小鼠的直接作用。分析發(fā)現(xiàn),在腫瘤微環(huán)境中,LV-gra15Ⅱ主要是通過感染巨噬細(xì)胞,誘導(dǎo)其向M1偏移,其中IFN-γ和TNF-α的產(chǎn)生顯著增加,以及與腫瘤生長相關(guān)的細(xì)胞因子(如IL-10和VEGF)降低,腫瘤微環(huán)境中Th1免疫應(yīng)答被激活,腫瘤生長被抑制。這不僅與我們前期的研究結(jié)果一致,也促使我們進(jìn)一步探索GRA15Ⅱ通過何種信號通路發(fā)揮激活M1型巨噬細(xì)胞的作用[20]。

如前所述,弓形蟲發(fā)揮調(diào)控作用的信號通路之一是NF-κB通路,即NF-κB是弓形蟲免疫應(yīng)答的一個重要組成部分,它導(dǎo)致了參與宿主免疫的炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生。有研究證明,Ⅱ型弓形蟲比Ⅰ型或Ⅲ型蟲株更能激活NF-κB,甚至,一些研究報道表明,Ⅰ型剛地弓形蟲株的感染在細(xì)胞因子TNF或TLR配體LPS刺激后,可抑制NF-κB的活化,且這種差異是GRA15Ⅱ?qū)е碌慕Y(jié)果。GRA15缺失的Ⅱ型菌株在NF-κB核易位和NF-κB介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄上均存在嚴(yán)重缺陷。如在感染的HFF中,Ⅰ型蟲株通過減少p65/RelA的磷酸化和向細(xì)胞核易位來限制NF-κB的活化,其也抑制LPS誘導(dǎo)的原發(fā)性中性粒細(xì)胞IL-1β的產(chǎn)生,這種作用與NF-κB信號通路的抑制有關(guān);在弓形蟲感染的中性粒細(xì)胞中,IκBα降解和p65/RelA磷酸化減少,IL-1β和炎癥小體傳感器NLRP3轉(zhuǎn)錄本也減少;弓形蟲也能抑制感染中性粒細(xì)胞中caspase-1的裂解和激活[21]。前期研究中,我們在微陣列數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)GRA15Ⅱ在荷瘤小鼠中,NF-κB信號通路明顯上調(diào)。NF-κB信號通路的激活主要通過三種途徑:經(jīng)典途徑、旁路途徑和非典型途徑。NF-κB1、RelA、c-Rel均由經(jīng)典通路激活,NFκB2、RelB由旁路激活,此外還可以通過腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子(TRAF2/5/6)激活NF-κB等非典型途徑。致密顆 粒蛋白GRA15Ⅱ激活NF-κB通路,該通路在細(xì)胞死亡、先天免疫和炎癥中發(fā)揮重要作用,GRA15Ⅱ中TRAF結(jié)合位點(diǎn)的缺失極大地降低了其激活NF-κB通路的能力。GRA15Ⅱ激活p65的位置不依賴于MyD88或TRIF,這表明GRA15Ⅱ可以作用于這些蛋白的上游或與這些蛋白的復(fù)合體中,這對于TLR信號傳導(dǎo)是必不可少的。GRA15Ⅱ激活NF-κB通路的具體機(jī)制目前還未完全清楚。本研究中我們在巨噬細(xì)胞內(nèi)敲除MyD88、IRAK1、RIP1和TRAF6后發(fā)現(xiàn)GRA15Ⅱ在MyD88,IRAK1和RIP1敲除的細(xì)胞內(nèi),仍能夠激活NF-κB途徑,但是在敲除TRAF6后,NF-κB途徑被抑制。這進(jìn)一步說明,GRA15Ⅱ激活NF-κB途徑,主要通過TRAF6途徑。下一步我們將通過免疫共沉淀法確認(rèn)GRA15Ⅱ是否能直接和TRAF6結(jié)合發(fā)揮作用。

綜上,GRA15Ⅱ在荷瘤小鼠中主要通過調(diào)控巨噬細(xì)胞TRAF6-NF-κB信號通路,誘導(dǎo)其向M1偏移,在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮抗腫瘤作用。但是,尚不清楚如何通過對全身免疫的影響來激發(fā)免疫監(jiān)視機(jī)制。需要進(jìn)一步的方法來分選腫瘤組織中的T(T-lymphocyte, T)淋巴細(xì)胞、樹突狀(dendritic cell, DC)細(xì)胞和自然殺傷(natural killer, NK)細(xì)胞及其降低腫瘤大小的能力。

本研究發(fā)現(xiàn)GRA15Ⅱ作為弓形蟲的多肽效應(yīng)分子,可以通過調(diào)控腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的TRAF6-NFκB通路,誘導(dǎo)其向M1偏移,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移。

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