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研究背景调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)是外周免疫耐受的重要机制,Tregs通过释放免疫抑制性细胞因子或者接触抑制T细胞的活化,恰当的Tregs功能对维持机体免疫平衡具有重要作用。Tregs缺陷会导致小鼠和人发生致命的免疫性疾病,而增强的Tregs功能则会导致机体对肿瘤的免疫耐受。在肿瘤微环境和抗肿瘤免疫中Tregs发挥免疫抑制功能,增加的Tregs会导致肿瘤免疫逃逸的发生,从而不利于肿瘤的免疫治疗。因此,探究Tregs的调节机制就显得尤为重要。可诱导共刺激分子(inducible costimulator,ICOS),只表达于活化T细胞表面,是CD28家族的成员。根据Tregs的表面是否表达ICOS,可分为ICOS+Tregs和ICOSTregs。在乳腺癌、卵巢癌、胃癌、肝癌、黑色素瘤等肿瘤局部大都是ICOS+Tregs,而在前列腺癌中鲜少有报道。体外培养实验发现,ICOS+Tregs具有更强的生存能力。研究发现,虽然ICOS与CD28结构相似,但却介导着不同的生物活性。ICOS的YMFM基序中缺少天冬酰胺残基,不能结合Grb2。AP1可与NFAT形成二聚体而活化T细胞,Tregs抑制功能的发挥则依赖于Foxp3与NFAT的结合。基于这些理论,我们提出这样的设想:ICOS不能结合Grb2,ICOS无法激活Ras-Erk1/2-AP1通路,无法介导T细胞的活化,在AP1与Foxp3竞争结合NFAT中,抑制AP1/NFAT二聚体的形成,使Foxp3/NFAT二聚体的形成占有优势,最终促进Tregs的功能。能结合PI3K,激活PI3K-Akt通路而产生抗凋亡作用。目的1、探究ICOS+Tregs与前列腺癌的关系。2、探究ICOS是否无法激活Ras-Erk1/2-AP1通路,促进Foxp3转录增强,最终促进Tregs的功能。3、探究ICOS是否通过激活PI3K-Akt通路促进Tregs的存活方法1、免疫荧光双染:制备前列腺癌组织石蜡切片,免疫荧光双染检测组织中的 Foxp3 和 ICOS。2、细胞的获得:无菌制备小鼠脾细胞悬液,采用磁珠分选技术,获得CD4+CD25+Tregs。3、细胞的培养:CD4+CD25+Tregs在含10%胎牛血清的RPMI 1640培养基,分别加入抗CD3抗体和抗CD28抗体或抗ICOS抗体,加入抗CD3抗体(激活TCR),刺激培养细胞。4、流式细胞术检测细胞凋亡:收集各刺激组培养的细胞,采用Annexin V-FITC/PI凋亡试剂盒,流式细胞仪检测。5、Western bloting:提取各刺激组培养的细胞总蛋白,通过Western bloting在分子水平检测Ras、Erk1/2、p-Erk1/2、Akt、p-Akt、Bcl-2表达水平的变化。6、免疫共沉淀:提取各刺激组培养的细胞总蛋白,用NFAT1抗体免疫沉淀后,通过Western bloting检测免疫共沉淀的Foxp3和c-Jun水平。7、Q-PCR:提取各刺激组培养的细胞总RNA,逆转录成cDNA,荧光定量检测细胞因子(IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TGF-β)。结果1、免疫荧光双染法验证了在前列腺癌肿瘤局部浸润的Tregs大都是ICOS+Tregs。2、为研究ICOS对Tregs的影响,流式细胞仪检测凋亡,结果显示,ICOS有利于Tregs的存活。3、Western bloting检测,加入抗体刺激培养Tregs 4天后细胞中Ras蛋白、Erk1/2蛋白、p-Erk1/2以及与NFAT共沉淀的Foxp3和c-Jun的蛋白变化水平。结果显示,加抗ICOS抗体作用于CD4+CD25+Tregs后,p-Akt,Bcl2蛋白表达上调,说明ICOS可能是通过介导PI3K-Akt通路,抵抗细胞凋亡。Ras蛋白的表达下调,p-Erk蛋白的水平也显著降低,与NFAT共沉淀的c-Jun的蛋白下调,与NFAT共沉淀的Foxp3蛋白上调,说明ICOS通过抑制Ras-Erk1/2-AP1通路,从而促进Tregs的抑制功能。4、Q-PCR结果显示,ICOS促进Foxp3下游调控基因IL-4、IL-10、TFB-β的表达,抑制AP1的下游调控基因IL-2、IL-6的表达,发挥免疫抑制作用。结论1、在前列腺癌局部浸润的Treg大都是ICOS+Tregs,ICOS+Tregs与前列腺癌的发生呈正相关。2、ICOS无法激活Ras-Erk1/2-AP1通路,抑制AP1/NFAT二聚体的形成,使Foxp3/NFAT二聚体的形成占有优势,ICOS通过介导细胞因子的分泌,最终促进Tregs的功能。3、ICOS通过介导PI3K-Akt通路,抵抗细胞凋亡,ICOS有利于Tregs的存活。