课件：CEACAM1调控T淋巴细胞对胶质瘤.ppt

1,CEACAM1调控T淋巴细胞对胶质瘤 杀伤的实验研究,专 业：神经外科 研究生：庄国涛,2,3,一、立项依据,胶质瘤的现状 最常见的中枢神经系统恶性肿瘤； 手术联合放、化疗； 平均生存期仅为16-19个月，5年生存率低于5% ； 需要寻找新的治疗方法。,4,一、立项依据,“肿瘤免疫编辑”学说（Cancer Immunoediting） 免疫系统在清除一些肿瘤细胞的同时，也对另一些肿瘤细胞的生物学特性（如肿瘤的抗原性）进行重塑，即“免疫编辑”。分为三个阶段： 1.“清除”：新生肿瘤、抗原性强。 2.“平衡”：抗原性减弱，不易识别、清除，带瘤生存。 3.“逃逸”：不表达MHC分子，分泌免疫抑制因子，最终导致免疫耐受，逃避免疫监视和杀伤。,5,一、立项依据,肿瘤的免疫治疗 肿瘤免疫疗法是肿瘤治疗领域新的焦点：特异性高、毒副反应小、具有免疫记忆。 免疫检查点分子是指免疫系统中存在的一些共抑制性信号分子，抑制T细胞的增殖和激活。 肿瘤细胞利用免疫检查点分子逃避免疫杀伤。,6,一、立项依据,免疫检查点分子 免针对疫检查点分子细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4（CTLA-4）以及程序性死亡蛋白-1（PD-1）的抑制剂已经在黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌取得了不错的疗效，但是多数患者仍存在无效或难以耐受副作用等不足。 寻找疗效更好、特异性更高、副作用更小的免疫检查点分子是我们的目标。,7,一、立项依据,胶质瘤的免疫微环境 小胶质细胞可以表达巨噬细胞相关的表面标志物，包括MHC抗原等，可在中枢神经系统中起免疫监视的作用。 病理条件下（如脑肿瘤、炎症）T细胞、NK细胞和巨噬细胞等免疫细胞可突破血脑屏障参与免疫反应；伴发炎症或凋亡高级别胶质瘤周围有大量免疫细胞浸润。 胶质瘤的发生和发展可能与其免疫反应的缺陷有关，由此针对胶质瘤免疫逃逸和肿瘤特异性T细胞功能恢复的治疗尤为重要。,8,一、立项依据,CEACAM1 癌胚抗原相关细胞黏附分子1(CEACAM1)是一种跨膜糖蛋白，属于癌胚抗原(CEA)家族及免疫超蛋白家族黏附分子。 CEACAM1参与细胞的生长、分化、凋亡及黏附；具有调控机体免疫，血管、淋巴管生成等生物学功能。 新近发现CEACAM1是免疫检查点分子。,9,一、立项依据,CEACAM1 CEACAM1在肝癌、前列腺癌、乳腺癌、结肠癌、膀胱癌等多种恶性肿瘤中表达明显降低，发挥抑癌因子的作用； 然而，在黑色素瘤、胰腺癌、非小细胞肺癌中可促进肿瘤的侵袭和发展。 在胶质瘤中高表达，siRNA沉默CEACAM1可抑制胶质瘤细胞的侵袭与迁移。,10,一、立项依据,CEACAM1 CEACAM1作为免疫检查点分子，可以与自身结合后激活，扮演免疫抑制子的角色。 最新研究还证实CEACAM1是另一种重要的免疫检查点分子Tim-3的配体【Huang，Nature; 2015, 517(7534): 386-390】，CEACAM1与Tim-3的相互作用可以显著抑制T细胞的增殖与激活，使其“耗竭”，从而挥负性免疫调节的作用，最终导致肿瘤的发生和进展。,11,一、立项依据,提出疑问？ 胶质瘤的发生和发展可能与其利用免疫检查点分子的作用逃避免疫监视和免疫杀伤有关； 免疫检查点分子CEACAM1在胶质瘤中显著高表达； 那么，CEACAM1通过抑制T细胞的增殖和激活，发挥负性免疫调节功能是否是胶质瘤发生发展的重要原因？,12,一、立项依据,本课题将通过选取高表达CEACAM1的胶质瘤细胞系建立小鼠颅内胶质瘤模型，小动物活体成像系统检测成瘤情况；再通过体内阻断CEACAM1，观察对胶质瘤生长及机体免疫功能重建的影响；寻找CEACAM1特异性的生物学标志，挖掘其中潜在的机制，从而为胶质瘤的治疗寻找新的方法。,13,CEACAM1调控T淋巴细胞对胶质瘤杀伤的实验研究,活体成像 观察成瘤情况,Western blot筛选高表达CEACAM1的细胞系,治疗组（注射CEACAM1治疗性单克隆抗体）,构建C57BL6小鼠颅内胶质瘤模型,小动物活体成像系统观察成瘤情况,对照组（注射生理盐水）,记录生存期， 绘制生存曲线,观察小鼠生存状态及 神经系统症状体征,处死小鼠，收集肿瘤、外周血、脾脏、淋巴结,免疫组化/Western blot检测 肿瘤中CEACAM1的水平,免疫荧光和流式细胞仪检测肿瘤TIL，脾脏 及淋巴结组织中CD4+、CD8+、TREG的水平,ELISA 检测小鼠外周血 TGF-、TNF、IL-10 的水平,收集整理数据，统计学分析，撰写论文,14,二、研究方案,研究目标,15,二、研究方案,统计学分析,应用SPSS13.0统计软件处理数据，实验各组数据采用均数标准差（meanstandard deviation）描述，两组间均数比较采用Students t检验，多组间均数比较采用单因素方差分析（ANOVA），组间两两比较采用LSD-t检验，检验水准=0.05。,16,二、研究方案,可行性分析 导师范益民教授具有丰富的科研和临床经验是本课题能够顺利完成的指导保障，多位师兄有丰富的理论基础和实验基础，可给予理论和实验指导； 实验设计构思是建立在以往工作基础，结合临床上面临的实际问题，同时采用目前较先进、成熟的分子生物学技术手段，结果可靠，方法可学可行； 前期预实验进展顺利，已初步掌握小鼠原位胶质瘤模型建立。,17,二、研究方案,预期研究成果,18,二、研究方案,创新之处 以免疫检查点分子为代表的肿瘤免疫治疗，凭借其高特异性和免疫记忆杀伤效应成为肿瘤治疗领域的新焦点。 目前国内外尚无关于免疫检查点分子CEACAM1与胶质瘤免疫治疗方面的研究。 本实验选取高表达CEACAM1的胶质瘤细胞系建立小鼠原位胶质瘤模型，这样的体内实验能够尽量还原颅内的肿瘤及免疫微环境，并通过活体荧光显像动态监测小鼠颅内胶质瘤生长情况，使实验方法与结果更加科学、可靠。,19,三、研究基础,导师范益民教授多年来从事人脑胶质瘤的基础与临床研究，可予具体指导； 山西医科大学中心实验室拥有实验所需各种设备及技术，如流式细胞仪、激光共聚焦显微镜、Western-Blotting、活体荧光显像等设备及技术支持，可帮助指导实验完成； 前期预实验进展顺利，已初步掌握小鼠原位胶质瘤模型建立的方法。,20,三、研究基础,研究计划及预测进展,21,四、经费预算,22,参考文献,1.Rosell R, de Las Penas R, Balana C, et al. Translational research in glioblastoma multiforme: molecular criteria for patient selection. Future oncology 2008;4:219-228. 2.Freeman GJ, Casasnovas JM, Umetsu DT, DeKruyff RH. TIM genes: a family of cell surface phosphatidylserine receptors that regulate innate and adaptive immunity. Immunological reviews 2010;235:172-189. 3.Grulich AE, van Leeuwen MT, Falster MO, Vajdic CM. Incidence of cancers in people with HIV/AIDS compared with immunosuppressed transplant recipients: a meta-analysis. Lancet 2007;370:59-67. 4.Schreiber RD, Old LJ, Smyth MJ. Cancer immunoediting: integrating immunitys roles in cancer suppression and promotion. Science 2011;331:1565-1570. 5.Hodi FS, ODay SJ, McDermott DF, et al. Improved survival with ipilimumab in patients with metastatic melanoma. The New England journal of medicine 2010;363:711-723. 6.Dong H, Strome SE, Salomao DR, et al. Tumor-associated B7-H1 promotes T-cell apoptosis: a potential mechanism of immune evasion. Nature medicine 2002;8:793-800. 7.van der Flier M, Sharma DB, Estevao S, et al. Increased CD4(+) T cell co-inhibitory immune receptor CEACAM1 in neonatal sepsis and soluble-CEACAM1 in meningococcal sepsis: a role in sepsis-associated immune suppression? PloS one 2013;8:e68294. 8.Giometto B, Bozza F, Faresin F, Alessio L, Mingrino S, Tavolato B. Immune infiltrates and cytokines in gliomas. Acta neurochirurgica 1996;138:50-56. 9.Pachter JS, de Vries HE, Fabry Z. The blood-brain barrier and its role in immune privilege in the central nervous system. Journal of neuropathology and experimental neurology 2003;62:593-604. 10.Takeshita Y, Ransohoff RM. Inflammatory cell trafficking across the blood-brain barrier: chemokine regulation and in vitro models. Immunological reviews 2012;248:228-239. 11.Motz GT, Coukos G. Deciphering and reversing tumor immune suppression. Immunity 2013;39:61-73. 12.Izumoto S, Tsuboi A, Oka Y, et al. Phase II clinical trial of Wilms tumor 1 peptide vaccination for patients with recurrent glioblastoma multiforme. Journal of neurosurgery 2008;108:963-971.,23,参考文献,13. Tsukada M, Wakai T, Matsuda Y,et ,al.Loss of carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1 expression predicts metachronous pulmonary metastasis and poor survival in patients with hepatoblastomaJ.J Pediatr Surg; 2009 ;44(8):1522-1528. 14. Busch C, Hanssen TA, WagenerC,et ,al.Down-regulation of CEACAM1 in human prostate cancer: correlation with loss of cell polarity, increased proliferation rate,and Gleason grade 3 to 4 transitionJ.Hum Pathol; 2002;33(3):290-298. 15. Wang JL, Sun SZ, Qu X,et ,al.Clinicopathological significance of CEACAM1 gene expression in breast cancerJ.Chin J Physiol;2011;54(5):332-338. 16. Arabzadeh A, Chan C, Nouvion AL,et ,al.Host-related carcinoembryonic antigen cell adhesion molecule 1 promotes metastasis of colorectal cancerJ.Oncogene;2013;32(7):849-860. 17. Tilki D, Singer BB, Shariat SF,et ,al.CEACAM1: a novel urinary marker for bladdercancer detectionJ.Eur Urol; 2010 ;57(4):648-654. 18. Ebrahimnejad A，Streichert T，Nollau P，et alCEACAM1 en-hances invasion and migration of melanocytic and melanoma cellsJ.Am J Pathol; 2004, 165:1781-1787. 19. Sivan S, Suzan F, Rona O, et, al. Serum CEACAM1 correlates with disease progression and survival in malignant melanoma patientsJClin Dev Immunol，2012, 35(2): l-8. 20. Serra S, Asa SL, Bamberger AM, et, al. CEACAM1 expression in pancreatic endocrine tumorsJ. Appl Immunohistochem Mol Morphol; 2009, 17(4): 286-293. 21. 许钢柱, 张鹏, 李文. siRNA沉默CEACAM1基因对人胶质瘤SHG-44细胞生物学行为的作用J. 山西医科大学学报; 2014, 45(10): 920-924. 22. Kleinerman DI, Troncoso P, Lin SH,et, al.Consistent expression of an epithelial cell adhesion molecule (C-CAM) during human prostate development and loss of expression in prostatecancer: implication as a tumor suppressorJ.Cancer Res; 1995;55(6):1215-1220. 23. Liu