缺血性脑卒中已跃居全世界人口疾病负担的前三位,肿瘤也早已成为威胁人类死亡的重要原因。文献报道肿瘤患者极易并发脑卒中,且3个月内达到发病高峰。由此可见肿瘤并发脑卒中患者在临床上日益多见,其主要原因有以下三个:1)肿瘤患者因凝血紊乱、放化疗和手术治疗的副反应等原因导致缺血性脑卒中的发生;2)肿瘤治疗手段和观念的进步,尤其目前肿瘤的治疗策略中提倡患者带瘤生存,导致肿瘤患者的生存期延长,因此肿瘤患者并发缺血性脑卒中的机率显著升高。3)肿瘤和缺血性脑卒中的发病高峰年龄相同,均高发于60-80岁之间,这为肿瘤患者并发缺血性脑卒中提供了先决条件。以往临床研究多关注于肿瘤患者发生缺血性脑卒中原因和机率,然而肿瘤患者发生的缺血性脑损伤与单纯缺血性脑卒中的损伤相比有何不同,其机制如何?目前尚无系统性的研究,仅少数回顾性病例分析发现肿瘤患者的脑卒中死亡率高、预后较差。本课题主要研究预存肿瘤对缺血性脑卒中的加重作用。鉴于调节性T细胞(Treg)细胞对脑卒中发挥保护作用却介导了肿瘤的免疫逃逸,我们侧重于探讨Treg细胞在肿瘤加重缺血性脑损伤中的作用,以期为肿瘤患者缺血性脑卒中的治疗提供新的思路。本课题的主要研究方法为:1)回顾性的临床病例分析,即将缺血性脑卒中患者按是否存在肿瘤分为肿瘤合并缺血性脑卒中患者组和单纯缺血性脑卒中患者组,分析其脑梗体积、NIHSS评分、洼田饮水试验评分、院内死亡等指标在两组之间的差别。2)采用皮下荷瘤复合远端大脑中动脉电凝的方法建立肿瘤合并缺血性脑卒中的模型,观察其梗死体积和远期运动、感觉功能的缺损是否加重。3)用野生型C57小鼠和T、B淋巴细胞缺陷的Rag1-/-小鼠(需进行免疫重建)建立肿瘤合并缺血性脑卒中的模型后检测外周血、脑组织和肿瘤中Treg细胞比例的变化,以证明肿瘤小鼠缺血性脑卒中后发生了 Treg细胞再分布。4)用CD25中和抗体将内源性Treg细胞消融,观察肿瘤对缺血性脑卒中损伤加重的作用是否被逆转,证明Treg细胞再分布在肿瘤加重缺血性脑损伤中发挥了关键作用。5) Rag1-/-小鼠建立肿瘤合并缺血性脑卒中的模型后采用Treg细胞(分别用神经毡毛1(Nrp1)中和抗体和对照抗体孵育)和CD4+CD25-T细胞回输重建免疫系统,观察Nrp1中和抗体能否阻断Treg细胞再分布和逆转肿瘤对缺血性脑卒中损伤的加重作用。6)采用Nrp1中和抗体腹腔注射的方法对肿瘤小鼠合并的缺血性脑卒中进行治疗,进一步验证我们理论的正确性。取脑组织行mRNA测序。本研究的主要结果有:1)肿瘤合并缺血性脑卒中患者的MRI脑片梗死体积显著大于单纯缺血性脑卒中患者,且NIHSS评分也明显高于配对患者。肿瘤并发缺血性脑卒中患者的院内死亡率和感染率也明显高于配对患者。这说明肿瘤患者的缺血性脑损伤较单纯缺血性脑卒中更重。2)肿瘤合并缺血性脑卒中小鼠的脑片梗死体积和21天内的感觉运动功能的缺损较单纯缺血性脑卒中小鼠显著增大(变差),进一步验证了肿瘤对缺血性脑损伤的加重作用。3)野生型C57小鼠在肿瘤合并缺血性脑卒中建模后,外周血Treg细胞明显下调,脑组织浸润的Treg细胞也显著下调,而肿瘤组织中募集的Treg细胞上调。在Rag1-/-小鼠上建模后免疫重建(将Treg细胞和CD4+CD25-T细胞回输到外周血),也发现了类似的结果。此实验证明肿瘤小鼠发生缺血性脑卒中后Treg细胞发生了从外周血进一步向肿瘤中迁移的再分布过程。4)内源性Treg细胞消融后肿瘤对缺血性脑卒中损伤加重作用消失。这说明Treg细胞再分布在肿瘤加重缺血性脑损伤中发挥了关键作用。5) Rag1-/-小鼠建模后行免疫重建(阻断Treg细胞上的Nrp1受体),发现Nrp1受体阻断后,肿瘤对缺血性脑卒中的损伤加重作用被逆转,同时,Treg细胞的再分布也消失。这说明Nrp1介导了 Treg细胞再分布,且在肿瘤加重缺血性脑损伤中发挥了决定性的作用。6)Nrp1中和抗体腹腔注射后,肿瘤合并缺血性脑卒中脑片的梗死体积明显减轻,错步实验中错步次数也显著改善,Treg细胞的再分布也被逆转(即肿瘤中Treg细胞比例显著降低,而外周血显著升高)。mRNA测序结果结果发现肿瘤小鼠发生缺血性脑卒中后脑内炎症相关的基因明显升高,而Nrp1抗体注射后下调脑内炎症相关的基因。综上所述,本研究结果表明预存肿瘤缺血心脑卒中的损伤较单纯缺血性脑损伤加重。主要的机制为:缺血性脑卒中发生后使Treg细胞发生了由外周血进一步向肿瘤中迁移的再分布,使外周血和脑组织中Treg细胞比例下降,从而减弱了 Treg细胞对脑卒中的保护作用。同时,我们还证明Treg细胞的再分布主要由Nrp1受体介导,因此阻断Treg细胞上的Nrp1受体可阻断Treg细胞的再分布,从而对肿瘤合并的缺血性脑卒中发挥治疗作用。