去势治疗是当今治疗前列腺癌的主流疗法,包括手术物理去势疗法和化学去势疗法。该疗法常单独使用和或与其他疗法(如放射治疗,化疗等)联合使用来控制前列腺癌。然而大部分前列腺癌患者在接受治疗一定时间后都会出现肿瘤复发,复发后的肿瘤会从去势敏感型前列腺癌发展为去势抵抗性前列腺癌,使得去势(抗雄激素)治疗收效甚微。免疫治疗已成为当前最重要的癌症治疗方案之一,借助人体自身免疫系统控制肿瘤的同时显著减少传统治疗带来的副作用。因此,探索去势抵抗性前列腺癌的具体发生机制并合理设计抗雄激素治疗和免疫治疗的联合治疗方案具有重要临床意义。本研究揭示了经典化学去势药物——非甾体类雄激素受体拮抗剂通过抑制T细胞活化,削弱免疫治疗与抗雄激素疗法联合治疗前列腺癌抗肿瘤效果的具体机制。为此,本研究首先建立了免疫系统健全的野生型FVB小鼠接种Myc-CaP肿瘤的去势半抵抗性前列腺癌模型。该模型表现为荷瘤小鼠经过抗雄激素治疗后,肿瘤负荷在治疗初期显著降低,但随后肿瘤复发并发展为去势抵抗性前列腺癌,对传统抗雄激素治疗出现耐药。小鼠实验中,运用免疫治疗分别联合手术去势疗法和化学去势疗法治疗Myc-CaP前列腺癌,我们发现只有联合手术去势疗法与免疫治疗能够产生协同抗肿瘤作用,而联合化学去势疗法与免疫治疗的抗肿瘤效果甚微。本研究进一步实验发现,当前主流的非甾体类雄激素受体拮抗剂氟他胺、恩泽鲁氨等会抑制机体免疫系统的活化。使用HSV-1小鼠感染模型和卵清蛋白为模式抗原验证了非甾体类雄激素受体拮抗剂会对机体适应性免疫系统(包括体液免疫和细胞免疫)产生广谱影响,不具有Myc-Cap肿瘤抗原特异性。利用具有高免疫原性且不依赖于雄激素生长的“退化型”肿瘤模型B16-human EGFRhigh对非甾体类雄激素受体拮抗剂产生的免疫抑制机制进行研究,我们发现无论小鼠在肿瘤接种之前是否接受过去势手术干预,非甾体类雄激素受体拮抗剂给药组的肿瘤均会由“退化型”肿瘤发展为“进展型”肿瘤,说明非甾体类雄激素受体拮抗剂对免疫系统的调控不依赖于雄激素受体信号转导通路。通过体外实验将免疫细胞亚群(T细胞、B细胞、DC细胞,巨噬细胞等)分别进行纯化,对经该类抗雄激素药物处理后各细胞亚群的功能进行细分。结果显示经非甾体类雄激素受体拮抗剂共培养后T细胞活化水平受到显著抑制,表现为IFN-γ和IL-2等细胞因子分泌显著减少,仅为溶剂对照组分泌水平的1/3。此外,B细胞及固有免疫细胞的功能并未受此影响。进一步研究发现,该类抗雄激素药物通过作用于T细胞上的GABA-A受体抑制T细胞活化,进而影响免疫系统产生有效抗肿瘤免疫反应。在小鼠模型中,GABA-A受体拮抗剂在与该类抗雄激素药物同时给药治疗前列腺癌荷瘤小鼠时,会对免疫细胞上的GABA-A受体与雄激素受体拮抗剂产生竞争性结合,能够缓解雄激素受体拮抗剂介导的免疫抑制反应。由于雄激素受体拮抗剂会影响T细胞早期激活阶段细胞因子IL-2和反应T细胞功能细胞因子IFN-γ的减少,选取与T细胞早期激活相关的经典信号通路JNK、ERK、MAPK、NFAT等进行检验后发现非甾体类雄激素受体拮抗剂给药组中NFAT通路的去磷酸化和核定位较溶剂对照组发生显著变化,说明这类药物通过影响NFAT的去磷酸化从而调控钙离子浓度影响T细胞活化。以此发现为基础,我们对免疫治疗及化学去势疗法联合治疗方案的给药时间和药物选择进行了优化,设计了具有协同效应的抗雄激素治疗和免疫治疗联合方案,即先使用免疫治疗激活机体的免疫系统再对其进行去势治疗。此外,我们使用了一种新型抗雄激素合成的化学去势药物——阿比特龙,联合免疫疗法治疗前列腺癌,首次在小鼠模型中成功抑制了肿瘤复发,高剂量的阿比特龙与免疫治疗相结合的联合治疗方案可使荷瘤小鼠治疗后生存率达100%。综上所述,我们的研究揭示了非甾体类雄激素受体拮抗剂对免疫系统的负性调控是免疫治疗和化学去势治疗联合疗法无法取得理想疗效的关键。在半去势抵抗性前列腺癌中,合理设计抗雄激素药物和免疫治疗联合的抗肿瘤治疗方案,优化给药顺序和剂量可以增强联合治疗的临床疗效。本研究揭示了前列腺癌治疗中一个易被忽视的关键问题,为今后更合理的设计化学去势疗法和免疫治疗的联合方案提供了科学依据和理论基础。