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髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cell,MDSC)是一群具有很强免疫抑制功能的异质性细胞,与多种肿瘤的预后呈负相关,并降低肿瘤免疫治疗的效果。免疫球蛋白IgG的Fc段受体(FcγR)由活化性和抑制性两种功能相反的家族所组成。活化性FcγR种类很多,而抑制性FcγR人和小鼠均只有一种,即FcγRⅡb,广泛表达于B细胞和髓系细胞表面,介导其免疫调节功能。那么,在肿瘤中存在的髓系来源的MDSC是否表达FcγRⅡb?如果表达,FcγRⅡb能否调控MDSC的分化和表型功能?本课题组前期研究发现荷瘤小鼠脾脏中的MDSC表达FcγRⅡb,FcγRⅡb缺陷后对MDSC的分化及功能产生了一系列的影响:与野生型(wild Type,WT)荷瘤小鼠相比,FcγRⅡb缺陷(FcγRⅡb-/-)荷瘤小鼠脾脏MDSC比例增多,且Ⅰ型精氨酸酶(arginase-1,ARG-1)活性和IL-10表达明显下降,诱导型一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)活性和肿瘤坏死因子a(TNF-α)的表达显著上调;与WT荷瘤小鼠相比,FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏MDSC对活化CD4+T细胞增殖的抑制能力降低,诱导调节性T细胞(regulatory cell,Treg)的能力也减弱。提示:FcγRIIb缺陷使MDSC的免疫抑制功能减弱。已知MDSC分为2个亚群:粒细胞型MDSC(PMN-MDSC,具有 CD11b+1y6G+1y6Clow表型)和单核细胞型 MDSC(M-MDSC,具有 CD11b+1y6G-1y6Chi表型),PMN-MDSC 主要通过上调活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的表达从而对T细胞的活化产生抑制作用,而M-MDSC通过产生ARG-1抑制T细胞的功能。那么FcγRⅡb缺陷之后究竟影响了哪群MDSC的表型和功能?还是2种亚群均受其调控?FcγRⅡb缺陷后的MDSC亚群对肿瘤的进展有何影响?目前还不是十分清楚。因此,本研究围绕FcγRⅡb缺陷对小鼠脾脏MDSC亚群的调控作用进行了探讨。为了探究FcγRⅡb缺陷影响了脾脏中哪群MDSC的比例和数量,我们利用WT和FcγRⅡb-/-小鼠分别制备了 3LL肺癌细胞株和B16F10黑色素瘤细胞株的荷瘤模型,用流式细胞术和荧光微粒计数法分别检测了 WT和FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏中MDSC亚群的比例和绝对数,结果在两种荷瘤模型中均发现:与WT荷瘤小鼠比,FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏中PMN-MDSC的比例和数量均明显升高,而M-MDSC的数量明显升高,但比例却没有明显差异。为了探究FcγRⅡb缺陷影响了脾脏中哪群MDSC的酶活性和细胞因子表达,我们利用流式细胞仪分选得到WT及FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏中的PMN-MDSC 和 M-MDSC,检测其 ARG-1、TGF-β、IL-10 以及 TNF-α 的表达水平。结果发现:与WT荷瘤小鼠相比,FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏PMN-MDSC中ARG-1活性、IL-10和TGF-β的表达均明显下降,TNF-α的表达没有明显变化;M-MDSC中ARG-1活性和IL-10的表达明显下降,TNF-α的表达明显上调,但TGF-β的含量没有明显变化。为了探究FcγRⅡb缺陷影响了脾脏中哪群MDSC的功能,我们将分选得到的WT及FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏PMN-MDSC和M-MDSC分别与活化CD4+T细胞或CFSE标记的活化CD4+T细胞共培养,检测了 PMN-MDSC和M-MDSC诱导Treg的能力及对CD4+T细胞增殖的影响。结果发现:与WT荷瘤小鼠相比,FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏PMN-MDSC以及M-MDSC对CD4+T细胞增殖的抑制作用都减弱,且M-MDSC诱导CD4+CD25+Foxp3+Treg的能力也是减弱的,但PMN-MDSC诱导Treg的能力没有明显变化。以上结果提示:FcγRⅡb缺陷导致MDSC亚群的免疫抑制功能减弱。为了探究FcγRⅡb-/-MDSC亚群在肿瘤进展中的作用,我们分别分选了 WT及FcγRⅡb-/-荷瘤小鼠脾脏中的PMN-MDSC和M-MDSC,将其尾静脉过继回输到B16F10荷瘤小鼠体内,观察荷瘤小鼠体内肿瘤大小及小鼠的生存率。结果发现:与过继回输WT MDSC亚群相比,过继回输FcγRⅡb-/-PMN-MDSC和FcγRⅡb-/-M-MDSC均可以抑制小鼠体内肿瘤的生长且可延长小鼠的生存率。以上结果提示:FcyRIIb缺陷导致PMN-MDSC和M-MDSC的促肿瘤作用明显被抑制。上述结果提示FcγRIIb缺陷导致荷瘤小鼠脾脏中MDSC亚群的比例及功能发生变化,那么FcγRⅡb缺陷会不会导致体外诱导的MDSC比例和功能发生类似的变化呢?为了探究FcγRⅡb缺陷对体外诱导的MDSC比例及功能影响,我们取WT及FcγRⅡb-/-小鼠骨髓细胞,体外加GM-CSF诱导MDSC的产生,24小时后检测骨髓细胞中MDSC、PMN-MDSC以及M-MDSC的比例。结果发现:与WT小鼠相比,FcγRIIb-/-小鼠骨髓细胞中MDSC、PMN-MDSC和M-MDSC的比例均明显升高;此外,我们通过磁珠分选得到经GM-CSF诱导的WT及FcγRIIb-/-小鼠骨髓细胞中的MDSC,检测其相关细胞因子和酶的表达水平,结果发现:与WT小鼠比,FcγRIIb-/-MDSC的ARG-1活性下降,TNF-α的表达升高,TGF-β的表达没有明显变化。以上结果提示:FcyRIIb缺陷也会影响体外诱导的MDSC的比例和功能。总之,本研究发现FcγRⅡb缺陷能够下调PMN-MDSC和M-MDSC的免疫抑制功能,抑制其促肿瘤作用。所得的结果不仅可揭示FcγRIIb参与肿瘤发生发展的新机制,也丰富了我们对于MDSC亚群具有可塑性的认识。