肿瘤微环境（tumor microenvironment,TME）中多种内外因素如低氧、病毒感染、营养缺乏、低p H和原癌基因的激活都能导致肿瘤微环境中内质网应激反应（endoplasmic reticulum stress,ER stress）的发生。为了恢复内质网稳态,细胞能够启动非折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）,增加内质网伴侣分子的含量,目的是提高蛋白质的折叠速率。肿瘤细胞持续承受内质网应激,可将其传递给周围环境中的其他细胞,如邻近的巨噬细胞。内质网应激传递已被证明以细胞间通讯的方式在各类疾病的发病机制中发挥关键的作用,尤其是在恶性肿瘤疾病中对于肿瘤细胞的生长和肿瘤微环境的维持具有重要作用。但是内质网应激是否可以从巨噬细胞等非肿瘤细胞转移到肿瘤细胞目前还未有研究。因此针对肿瘤微环境中内质网应激传递这一细胞间通讯方式的研究具有重要的研究价值。肿瘤的发生常常伴随着相关慢性炎症反应的不断发生,临床肿瘤活检中可见大量的肿瘤相关炎症免疫细胞浸润,其中就包括巨噬细胞。巨噬细胞的表型可能与肿瘤的发生、发展、转移及杀伤等有关。肿瘤浸润的巨噬细胞也能适应微环境的变化,通过内质网应激来完成其高能量需求和生物功能。巨噬细胞在体内具有一系列持续活化的功能状态且有两种极端状态,表现为经典的促炎M1表型和替代性活化的抗炎M2表型。因此,肿瘤微环境中通过调控巨噬细胞不同极化状态很大程度上能够抑制肿瘤存活、增殖及迁移,有助于抗肿瘤免疫治疗。这就提示巨噬细胞的极化状态可能是研究肿瘤内细胞通讯时不可或缺的一个因素。此外,不同的巨噬细胞群体是否有差异地感知内质网应激反应,并将其传递给周围的其他细胞尤其是肿瘤细胞这一问题目前也未曾阐明。本课题旨在研究内质网应激传递对肿瘤细胞的作用,这是肿瘤微环境中细胞间通讯的一个新的调节器,探究是否可以通过内质网应激的传递调控肿瘤微环境中肿瘤细胞和巨噬细胞的相互作用并抑制肿瘤的生长及转移,因此对癌症的临床免疫治疗具有十分重要的意义。本论文利用小鼠骨髓来源的巨噬细胞（bone marrow-derived macrophage,BMDM）模型,使用不同诱导剂的刺激诱导具有不同功能极化特征的髓样细胞来表征巨噬细胞的两个极端状态,使用多种内质网应激诱导剂构建内质网应激的传递体系,并且采用多种分子生物学技术验证其UPR信号活性。通过2D和3D细胞体系验证内质网应激传递系统的准确性和稳定性。后续研究结果均表明,肿瘤细胞可以接受由两种不同极化状态的巨噬细胞群体传递而来的内质网应激,但是内质网应激的激活程度存在明显差异。虽然具有促炎特性的M1型巨噬细胞对内质网应激的应答程度较低,但是可以向肿瘤细胞传递更多的内质网应激,伴随着大量促炎因子的表达。而具有抗炎特性的M2型巨噬细胞对内质网应激的敏感性更高,却传递较少的内质网应激。转录组测序分析表明,肿瘤细胞接受M1样巨噬细胞传递的内质网应激后,能够高度激活促炎反应应答及细胞死亡等肿瘤杀伤相关信号通路;而接受M2样巨噬细胞传递的内质网应激后,肿瘤细胞显著上调组织修复及血管生成等促进肿瘤生长的相关功能。为了深入探究内质网应激传递的过程中涉及到的有关分子调控机制,随后研究并分析两种巨噬细胞群体在内质网应激激活的条件下分泌的相关蛋白分子。我们发现了两个损伤相关分子模式（damage associated molecular patterns,DAMPs）,即S100A8和S100A9,主要由M1样巨噬细胞大量储存并分泌,特别是在内质网应激传递的过程中,能够与内质网应激协同并彼此增强,最终导致受体肿瘤细胞大量死亡。综上所述,本论文证明了内质网应激传递能够作为一种新的细胞间通讯方法,可以在巨噬细胞和肿瘤细胞之间双向传递,同时系统地探讨了内质网应激传递的作用机制。结果表明不同极化状态的巨噬细胞所传递的内质网应激对肿瘤细胞影响存在差异,而DAMPs与内质网应激的协同增强是内质网应激传递过程中引起肿瘤细胞死亡的一种潜在调控机制。研究说明,M1型巨噬细胞不但分泌了很多促炎因子使得免疫微环境中产生更多的炎症反应,造成肿瘤细胞更易死亡,尤其在内质网应激激活的条件下M1型巨噬细胞还会释放大量的DAMP相关分子,这些分子与内质网应激传递可以协同作用并引起肿瘤细胞大量死亡。而M2型巨噬细胞会传递抗炎因子,虽然对内质网应激很敏感但是却传递很少部分的内质网应激。与此同时,M2型巨噬细胞储存及分泌的DAMP很少,所以可以与肿瘤和平共处甚至帮助肿瘤生存及转移。本研究丰富了我们对肿瘤微环境中细胞间通讯的认识和理解,为随后利用内质网应激的传递为靶点帮助临床上癌症患者的免疫治疗提供了有力证明和实验基础。