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目的肺腺癌(Lung adenocarcinoma,LUAD)的发病率日益攀升,其经典治疗策略包括手术切除、射频消融、经动脉化疗栓塞、化放疗,在提高患者生存率方面均存在一定局限性。本课题通过肿瘤基因组图谱(The cancer genome atlas,TCGA)数据分析LUAD免疫微环境,发现预后相关基因C-C趋化因子受体2(C-C motif chemokine receptor 2,CCR2),探索性研究高表达CCR2的CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor-infiltrating lymphocytes,TILs)在LUAD中的抗瘤作用,为辅助治疗提供新的方向和理论支持。方法第一部分:使用R Language软件对来自TCGA数据库的LUAD患者数据进行生物信息学分析。1、用R软件包“ESTIMATE”对551例LUAD免疫微环境中的基质组份及免疫组份进行评分,并筛选基质组份和免疫组份共有的上下调差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs);2、对DEGs进行基因本体论(Gene ontology,GO)富集分析和京都基因百科全书基因组(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析,查看DEGs的总体功能作用;3、对DEGs构建蛋白质-蛋白质互作(Protein-protein interaction,PPI)网络并进行单因素Cox分析,并用筛选出的生存相关DEGs构建Lasso回归模型做进一步的预后分析;4、对最后的目的基因CCR2进行基因集富集分析(Gene set enrichment analysis,GSEA)寻找该基因所富集的通路并进行生存分析以及临床相关性分析;5、用R软件包“CIBERSORT”计算出每个LUAD样本免疫微环境中免疫细胞的比率,并使用差异分析法分析CCR2与22种肿瘤浸润免疫细胞(Tumor-infiltrating immune cells,TICs)之间的关系。第二部分:在细胞和动物水平上验证CCR2的表达和功能。1、HE染色检测微浸润性肺腺癌(Micro invasive adenocarcinoma,MIA)、浸润性肺腺癌(Invasive adenocarcinoma,IAC)、小鼠Lewis肺癌(Lewis lung carcinoma,LLC)组织形态和炎性细胞的浸润;2、免疫组织化学检测MIA、IAC、小鼠LLC组织中CCR2和CD8的表达;3、免疫荧光检测MIA、IAC、小鼠肺腺癌中CCR2和CD8共表达;4、构建LLC小鼠模型,分离并纯化外周血、脾脏、肿瘤组织中CD8+T细胞,并使用流式细胞术检测CD69、CD107a、CCR2分子的表达;5、CCR2慢病毒转染CD8+TILs,流式细胞术检测Lv-Con CD8+TILs和Lv-CCR2 CD8+TILs的CD69、CD107a、CCR2分子表达;6、Transwell实验检测Lv-Con CD8+TILs和Lv-CCR2 CD8+TILs的迁移能力;7、LLC肿瘤细胞分别与Lv-Con CD8+TILs和Lv-CCR2 CD8+TILs共培养24h后,流式细胞术检测LLC肿瘤细胞的凋亡;8、LLC分别与Lv-Con CD8+TILs和Lv-CCR2 CD8+TILs共培养48 h后,CCK8实验检测LLC的增殖能力。结果通过生物信息学分析筛选出CCR2作为LUAD预后相关基因。GSEA结果表明,C2-kegg基因集的CCR2高表达组主要富集于T细胞受体信号通路。CCR2与TICs的差异分析得出,CD8+TILs与CCR2的差异表达密切相关。CCR2在LUAD与癌旁组织存在差异表达(P=0.011)。人LUAD免疫组织化学结果表明,CCR2的表达量与LUAD分级呈显著负相关(P<0.001);LLC小鼠模型的免疫组织化学结果表明,CCR2的表达量与LLC的浸润呈显著负相关(P<0.001)。CCR2高表达慢病毒成功感染CD8+TILs后,迁移实验结果发现,比较Lv-Con CD8+TILs组,Lv-CCR2CD8+TILs组具有更好的迁移能力。共培养实验结果发现,比较Lv-Con CD8+TILs组,Lv-CCR2 CD8+TILs组更能促进LLC肿瘤细胞的早期凋亡并抑制LLC肿瘤细胞的增殖。结论1、CCR2作为肺腺癌免疫微环境中与预后相关核心基因,是重要的预后免疫指标,随着LUAD临床病理分期的升高而降低,并与多种TICs有着相关性;2、CCR2上调刺激CD8+TILs早期活化,促进其向体外模拟LUAD免疫微环境迁移,促进肿瘤细胞的早期凋亡,抑制肿瘤细胞的增殖,从而达到一定的抗肿瘤作用。