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背景与目的S100P蛋白是S100家族的一个新成员,在胰腺癌、肠癌、乳腺癌、前列腺癌和肺癌等多种肿瘤组织中高表达,可促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭。我们早期研究发现高表达S100P的胰腺癌细胞系Bx PC3培养上清液具有免疫抑制作用,而不表达S100P的胰腺癌细胞系Panc-1培养上清液则不具有明显免疫抑制功能,预示着S100P可能与Bx PC3培养上清液的免疫抑制作用相关。然而,目前有关S100P的研究集中在肿瘤细胞的调节作用,对肿瘤免疫的调节作用尚无报道。髓系来源抑制细胞(MDSC)是介导肿瘤免疫逃逸的重要细胞。本论文首次研究了胰腺癌细胞分泌的S100P及其相关因子对MDSC分化和功能的调节作用,并研究了介导这种调节作用的分子机制。方法我们通过建立稳定高/低表达S100P的胰腺癌细胞系研究S100P的功能。由于人胰腺癌Panc-1细胞系不表达S100P而人胰腺癌Bx PC3细胞系高表达S100P,因此我们利用慢病毒构建S100P高表达的Panc-1(S100P Panc-1)及对照细胞系(Control Panc-1)和S100P低表达的Bx PC3(sh S100P#1 Bx PC3、sh S100P#2Bx PC3)及对照细胞系(Scramble Bx PC3),并应用实时定量PCR和Western blot确认S100P表达的变化。我们通过Western blot检测高/低表达S100P的胰腺癌细胞培养上清,发现胰腺癌细胞可分泌S100P至细胞培养上清中。然后,我们利用人外周血单个核细胞(PBMC)分化模型研究高/低表达S100P的胰腺癌细胞培养上清、S100P重组蛋白对髓系来源抑制细胞分化及功能的影响。利用流式细胞术、Western blot、实时定量PCR及酶联免疫吸附试验(ELISA)等手段,分析MDSC细胞表面标记物、细胞因子分泌、MDSC细胞的功能酶表达以及MDSC细胞抑制CD8~+T细胞功能及相关信号分子的变化。由于IL-6及其下游效应分子STAT3在MDSC的分化和活化中扮演重要角色,因此我们利用STAT3抑制剂FLLL32研究STAT3在S100P调节MDSC分化过程的作用。此外,利用免疫组织化学检测胰腺癌患者肿瘤组织中S100P和CD33~+MDSC的相关性。结果成功构建稳定高表达S100P的Panc-1转基因细胞株和低表达S100P的Bx PC3转基因细胞株。与Control Panc-1细胞相比,S100P Panc-1细胞培养上清液明显促进人血PBMC向MDSC分化(CD11b~+CD33~+HLA-DR~-),主要分化为PMN-MDSC(CD11b~+CD33~+HLA-DR~-CD15~+)型细胞。高表达S100P的细胞上清液可通过促进MDSC表达ARG1和NO进而增强MDSC对T细胞的抑制功能。相反,与对照细胞Scramble Bx PC3上清液相比,沉默S100P的Bx PC3(sh S100P-Bx PC3#2)细胞培养上清液诱导PBMC向MDSC的分化能力显著降低。此外,Western blot结果证明S100P可分泌于胰腺癌细胞细胞培养上清中。因此,我们进一步应用外源性人S100P重组蛋白研究发现,S100P明显增强GM-CSF与IL-6诱导PBMC分化MDSC的能力及MDSC对T细胞的抑制功能。而加入S100P抑制剂色甘酸钠可逆转S100P对MDSC分化和功能的促进作用。同时发现,S100P可促进胰腺癌细胞IL-6、GM-CSF、IL-1β、IL-8、CXCL-12、TGF-β1、CCL2、G-CSF和TNF-α表达。并且,S100P可促进MDSC中IL-6、IL-1β、CXCL-12和G-CSF表达。ELISA结果进一步确认S100P可促进胰腺癌细胞分泌IL-6。我们还通过Western blot证明,S100P可上调胰腺癌细胞P65磷酸化水平,提示胰腺癌细胞MDSC相关因子表达的上调与P65的磷酸化水平有关。因为IL-6是诱导MDSC分化的重要因子,我们研究发现应用STAT3抑制剂FLLL32可明显逆转S100P介导的MDSC分化。最后,免疫组织化学检测显示,胰腺癌患者肿瘤组织中S100P的表达和胰腺癌浸润的CD33~+MDSC存在正相关性。结论上述结果表明,S100P高表达的胰腺癌细胞上清液以及S100P重组蛋白可促进MDSC分化,并增强MDSC对T细胞抑制功能。胰腺癌细胞可能通过分泌S100P直接作用于MDSC或者通过S100P上调IL-6等细胞因子表达间接促进MDSC分化和功能。提示S100P具有调控MDSC介导的胰腺癌免疫抑制的新作用。S100P可能是胰腺癌免疫治疗的新靶点。