论文摘要
Toll样受体作为一种重要的模式识别受体,能够识别病源微生物的结构组分和代谢产物。Toll样受体信号的活化,在调动机体的免疫系统抗感染、抗肿瘤等过程中发挥了重要作用,但是也参与造成自身免疫性疾病的发生发展。尽管TLRs配体临床上作为免疫佐剂,已被广泛用于多种肿瘤的免疫治疗,但TLRs及其信号通路参与打破肿瘤免疫耐受的机制仍不是十分清楚。另一方面,作为机体最大的解毒器官,肝脏长期接触来自肠道的病原体成分。而Toll样受体及其下游信号与肝脏耐受自稳平衡的打破,炎症反应的爆发以及炎症所致的病理损伤有着密切关系,这其中的具体机制也有待进一步研究。本课题旨在利用小鼠模型进一步探讨Toll样受体及其信号通路活化后,在打破肿瘤免疫耐受和肝脏自稳平衡方面的机制。本研究获得的主要结果可以分成以下三部分:1.TLR3配体poly I∶C诱导NK细胞亚群IKDC参与的抗肿瘤效应:TLR3激动剂poly I∶C作为有效的免疫佐剂被广泛的用于肿瘤的免疫治疗。在该研究中,通过给荷瘤小鼠腹腔注射poly I∶C,我们证实了poly I∶C处理可以明显抑制B16黑色素瘤向肺脏和肝脏的转移,并相应延长荷瘤小鼠的生存时间。我们发现poly I∶C的这种抗肿瘤效应是依赖于NK细胞和IFN-γ的。与PBS处理对照组相比,B220+CD11c+NK1.1+细胞,即IKDCs在poly I∶C处理的荷瘤小鼠的脾脏、肝脏和肺脏中,比例和绝对数均有明显上升。poly I∶C能在内体诱导这群独特的NK细胞亚群分泌IFN-γ,暗示它是这一模型中主要的抗瘤效应细胞之一。我们还发现,poly I∶C联合B16细胞体外刺激脾脏、肺脏和肝脏来源的淋巴细胞,可以明显诱导出IFN-γ的分泌和IKDCs的扩增。比较体外诱导的IKDCs（B220+CD11c+NK1.1+）与普通NK细胞（B220-CD11c+NK1.1+）的细胞毒活性,发现虽然其活性稍弱,但同样可以对靶细胞B16及YAC-1进行杀伤。本研究的结果揭示了IFN-γ及其主要来源之一的IKDC在poly I∶C诱导的抗肿瘤效应中所发挥的重要作用,并为进一步研究这种独特的NK细胞亚群提供了资料。2.TLR3信号通路活化促进肿瘤细胞的凋亡:TLR3是机体识别病毒的双链RNA启动天然免疫的重要受体,以往认为其主要表达于免疫细胞和一些内皮细胞中。我们的研究主要探索了肿瘤细胞表达的TLR3及其促凋亡活性。我们发现TLR3在人和小鼠各种组织来源的肿瘤细胞中都有广泛的表达。poly I∶C刺激人宫颈癌Hela细胞以及小鼠的结肠癌MCA38cells,可以导致这两种细胞对化学药物cycloheximide（CHX）所诱导的凋亡的敏感性。而这种促细胞亚凋亡的程度呈poly I∶C剂量依赖性。预先用抗体阻断肿瘤细胞的TLR3,能使poly I∶C/CHX诱导的凋亡率降低,证实其是识别poly I∶C启动凋亡信号的主要受体。此外,我们还发现poly I∶C/CHX可以诱导IFN-β的产生,用抗体中和IFN-β可以部分减轻poly I∶C/CHX诱导的肿瘤细胞的凋亡。我们的研究证明了肿瘤细胞表达的TLR3可以参与诱导肿瘤细胞处于亚凋亡状态,为临床用免疫佐剂poly I∶C与化疗药物联合治疗肿瘤提供了新思路。3.TLR11配体profilin在D-GalN致敏小鼠中引发细胞因子介导的肝脏损伤:作为机体重要的生合器官,肝脏是多种寄生虫最常侵犯的脏器之一。本研究旨在探讨在肝脏高表达的寄生虫profilin蛋白的模式识别受体TLR11及其信号通路的活化,参与肝脏抗寄生虫感染的炎症反应及其所致损伤的可能机制。我们发现,在D-GalN致敏小鼠中,profilin可以明显引发肝脏的淋巴细胞浸润和病理损伤。profilin/GalN处理组小鼠血清中细胞因子TNF-α、IFN-γ和IL-12水平都大幅上升,抗体中和这些细胞因子可以消除profilin/GalN引发的肝损伤。检测TLR11分布的结果显示其主要表达于肝脏的巨噬细胞和DCs上。而profilin/GalN处理组小鼠的肝脏和脾脏中,DC更加成熟,NK细胞比例和活化程度都有所上升。清除了Kupffer细胞和NK细胞后,也能很好的保护profilin/GalN所导致的肝损伤,暗示这些固有免疫细胞是致损伤细胞因子的主要来源。本研究首次初探了TLR11信号通路的活化对肝脏免疫系统的影响及其参与肝脏病理损伤的可能机制,为进一步研究肝脏寄生虫病提供了新的资料。综上所述,我们的研究揭示了（1）在肿瘤微环境中,poly I∶C的刺激既可以使免疫细胞的TLR3信号通路的活化,也可以使肿瘤细胞中的TLR3通路活化。所以其抗肿瘤机制包括两个方面:促使包括NK细胞亚群IKDCs在内的免疫细胞的活化和增强肿瘤细胞对压力的敏感性;（2）TLR11信号通路参与抗寄生虫感染所致的肝脏病理损伤,机制包括引起寄生虫感染过程中包括DCs、kupffer和NK细胞等多种固有免疫细胞的成熟和活化,以及TNF-α、IFN-γ和IL-12等细胞因子的分泌。本课题研究将有利于从细胞及分子水平上研究肿瘤免疫和肝脏自身免疫性肝损伤的机制,从而更好地为临床治疗和药物开发提供理论依据。