消化系统肿瘤是一类实体肿瘤,包括肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)、胆管癌(Cholangio carcinoma,CHOL)、胰腺癌(Pancreatic adenocarcinoma,PAAD)、食管癌(Esophageal carcinoma,ESCA)、胃癌(Gastric carcinoma,GC)、结肠癌(Colon adenocarcinoma,COAD)和直肠癌(Rectum adenocarcinoma,READ)。消化系统肿瘤与全球约三分之一的癌症发病率和死亡率有关此网站,是一个严重的公共卫生威胁。在消化系统肿瘤中,肝细胞肝癌,是一种恶性程度较高的原发性肝癌,它是发病率排名第六,致死率排名第四的恶性肿瘤,具有复发率高、转移率高和恶性程度高等特点。过继细胞疗法,如嵌合抗原受体 T 细胞(Chimeric antigen receptor engineered T-cell,CAR-T)疗法、CAR修饰的自然杀伤细胞(Nature killer,NK)疗法和嵌合抗原受体巨噬细胞(Chimeric Antigen Receptor Macrophage Immunotherapy,CAR-M)疗法是有希望治愈癌症的方法,但这些疗法目前面临的关键问题是免疫细胞注入人体后存在着随机运输问题,这是制约过继细胞疗法疗效的重要因素。既往研究发现,使用基因修饰后的免疫细胞在治疗消化系统肿瘤等实体瘤时,大部分免疫细胞都会在肝脏、肺脏等组织累积,但在实体瘤组织上却只有极少量甚至没有检测到免疫细胞。因此,解决免疫细胞输入人体后运输方向的问题,是提升过继疗法临床疗效的关键。幸运的是,人体中存在着许多趋化因子和趋化因子受体,它们的主要功能是控制细胞的定向运动。我们可以通过筛选合适的趋化因子和趋化因子受体来提升过继细购买GW4869胞疗法的治疗效果。但是筛选出的趋化因子和趋化因子受体需要满足两个条件:一是趋化因子在肿瘤组织中高表达;二是趋化因子和趋化因子受体的匹配具有唯一性。因此,在本课题中,首先我们采用生物信息学分析趋化因子的表达情况。对人体内6种匹配具有双向唯一性的趋化因子轴的趋化因子进行基因表达分析,发现这6种趋化因子中仅有趋化因子CCL20在消化系统肿瘤组织和其他正常组织中的表达是有差异的。我们依次分析了 CCL20在多种消化系统肿瘤组织、癌旁组织和消化系统肿瘤细胞的表达情况,结果显示,CCL20高度表达在消化系统肿瘤组织和肿瘤细胞上。我们又在肝癌皮下成瘤小鼠模型中通过RT-PCR证明了 CCL20在肿瘤组织的mRNA水平高表达,并通过ELISA实验证明皮下成瘤后小鼠的外周血含有较高水平的CCL20。这些结果表明CCL20表达在消化系统肿瘤实质细胞中,并可分泌至外周血中。其次,我们构建了CCR6过表达细胞,分析CCL20-CCR6趋化因子轴对细胞运动的导向作用。通过Transwell实验验证了CCR6-CCL20趋化因子轴可以在体外促进细胞的定向迁移;在小鼠肝癌模型中也证明CCR6-CCL20趋化因子轴可以在体内指导过继转输的免疫细胞定向迁移至肿瘤部位。最后,我们分析了CCR6的过表达对免疫细胞功能的影响。发现CCR6的过表达不仅没有削弱转输的免疫细胞的正常功能,还可以促进这些细胞的活化和功能,可能进一步增强所转输的免疫细胞的抗肿瘤作用。综上,通过本课题我们证明了 CCR6-CCL20趋化因子轴可以介导免疫细胞的定向迁移,分析了CCR6-CCL20趋化因子bioconjugate vaccine轴在消化系统肿瘤过继细胞疗法指导细胞定向运输的潜力,为提高过继免疫细胞疗法在消化系统肿瘤中的治疗效果提供了新的策略。