研究背景及目的结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是全球第三大高发肿瘤,发病机制复杂。基于奥沙利铂(Oxaliplatin,OXP)的全身化疗联合手术切除是目前CRC治疗的主要方案。但CRC对OXP的耐药性限制了其临床疗效,而其中潜在的机制尚不清楚。越来越多的研究证实,化疗药物在治疗结直肠癌等实体肿瘤时不仅可以攻击肿瘤本身,还能影响肿瘤微环境(tumormicroenvironment,TME),对抗瘤效果和预后具有重要的作用。其中MDSCs作为肿瘤微环境中的一种重要的免疫调节细胞,在肿瘤微环境下可因受不同因素影响向M1/M2型巨噬细胞分化,从而起到抑瘤或促瘤的作用,这可能介导肿瘤化疗药物耐药,而其中的机制尚不明确。NLRP3/Caspasel信号通路是炎性小体作用的重要途径,抑制炎性小体活性后MDSCs中IRF5表达明显升高,而IRF5与巨噬细胞分化密切相关,是M1型巨噬细胞的特异性标志之一。通过生物信息学分析,课题组发现IRF5启动子区域存在着caspase-1的酶切识别序列,这可能是调控MDSCs分化的靶点之一。本研究旨在探讨奥沙利铂在结直肠癌治疗中对肿瘤微环境内MDSCs分化调控的影响,并对其中的机制进行初探,为结直肠癌奥沙利铂耐药治疗找寻新的思路。方法1、分别构建Balb/c小鼠的DSS诱导的慢性肠炎模型和CT26皮下移植瘤模型,分为空白对照组(PBS)、低剂量OXP组(OXP 1mg/kg)、高剂量OXP组(OXP1Omg/kg)处理小鼠,采用肠道组织HE染色验证肠炎模型,采用皮下瘤组织HE染色和Ki67染色验证皮下瘤模型,应用流式细胞技术对外周血,脾脏、骨髓、皮下瘤等组织中MDSCs(CD11b+Gr-1+)及其MCH-II+的表达比例。2、取Balb/c小鼠骨髓细胞体外诱导生成MDSCs。取CT26培养上清模拟肿瘤微环境和非肿瘤微环境,对比MDSCs在不同浓度OXP处理组中MDSCs(CD11b+Gr-1 +)及其MCH-II+的表达比例。3、构建鼠IRF5、IRF5 mutation质粒,293t细胞分组转染质粒48h后提蛋白,Western blot分析IRF5、Caspase1蛋白表达情况。4、统计学分析:实验数据采用SPSS13.0软件进行统计学分析,两组间的比较采用两独立样本t检验进行,多组间的比较采用单向方差分析one way ANOVA。方差齐,采用LSD法,如方差不齐,采用Dunnett T3法,将P<0.05定义为具有显著性的统计学差异。结果1、在DSS诱导的慢性肠炎小鼠模型中,随着OXP剂量的增高,MDSCs的比例在骨髓、外周血、脾脏中均明显下降;脾脏中CD11b+Gr-1high亚群比例明显下降,而其MHC-II+比例明显升高。2、在CT26荷瘤小鼠中,随着OXP剂量的增高,MDSCs的比例在骨髓、外周血、脾脏、肿瘤中均明显升高;皮下瘤中MDSCs中表达MHC-II+的比例明显下降。3、在体外模拟无OXP作用的肿瘤微环境中,同非肿瘤微环境相比,MDSCs细胞群中,Group1细胞群比例降低,Group2细胞群比例升高。其中Group1群中仅CD11b+Gr-1low细胞群的比例下降,而其表达MHC-II+比例升高;Group2组中仅CD11b+Gr-1high细胞群的比例升高,而其表达MHC-II+的比例下降。低浓度的OXP对于体外模拟的肿瘤微环境和非肿瘤微环境中MDSCs的分化均无明显影响。4、Caspase1可与IRF5结合,作用于DY酶切位点分解IRF5,进而下调IRF5的表达。结论1、OXP在肿瘤微环境中对于MDSCs的分化调控具有两面性。一方面,OXP药物本身可对MDSCs起到杀伤的作用,并促进MDSCs向M1型巨噬细胞分化。另一方面,在肿瘤微环境中,OXP在杀伤肿瘤细胞的过程中,肿瘤细胞可释放出相关因子,大量募集MDSCs,并在肿瘤局部抑制MDSCs向M1型巨噬细胞分化,从而形成有利于肿瘤生存的肿瘤微环境。2、在体外培养MDSCs时,在无OXP作用的情况下,肿瘤细胞自身分泌的相关因子可抑制MDSCs向M1型巨噬细胞分化,从而形成有利于肿瘤生长的肿瘤微环境。低浓度的OXP对于体外肿瘤微环境和非肿瘤微环境中MDSCs的分化均无明显影响。3、Caspase1可与IRF5结合,作用于DY酶切位点分解IRF5,进而下调IRF5的表达。