【目的】巨噬细胞作为实体肿瘤中占比最高的免疫细胞,其与肿瘤的互作关系是目前的研究热点。巨噬细胞是一类具有高度异质性和可塑性的细胞群体,它的功能表型由其接触的肿瘤微环境(Tumor microenvironment,TME)决定。前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)作为TME中的重要组成部分,其介导巨噬细胞活化及功能活化的巨噬细胞是否可以促进肿瘤进程,尚不明确。本研究通过PGE2刺激活化巨噬细胞,建立巨噬细胞与肺癌细胞共培养模型,探索功能活化巨噬细胞对肺癌细胞的作用及机制。结合生物信息技术寻找可能的治疗靶点并在动物体内进一步验证,以期为肺癌的免疫治疗提供新思路。【方法】1.采用外源性PGE2作用于巨噬细胞,RT-q PCR和Western Blot检测巨噬细胞极化标志物(M1-INOS、CD80、CD86,M2-Arg-1、IL-10、CD163)以及活化后巨噬细胞程序性死亡蛋白-配体1(PD-L1)的表达。2.建立功能活化的巨噬细胞与肺癌细胞共培养模型,采用CCK-8增殖实验及集落形成实验、Transwell侵袭实验、Transwell迁移实验及划痕实验检测肺癌细胞增殖、侵袭和迁移情况。3.建立功能活化的巨噬细胞与肺癌细胞共培养模型,Western Blot检测肺癌细胞EMT相关指标(E-cadherin、N-cadherin、Snail)及可能激活的信号通路。4.生物信息分析:通过TISIDB数据库在线分析泛癌与肿瘤浸润免疫细胞之间的相关关系,以及肺腺癌(LUAD)中PGE2受体EP4(PTGER4)与巨噬细胞之间的相关关系。5.建立BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型,将肺癌细胞单独移植或与巨噬细胞共移植于裸鼠皮下分别作为对照组和共移植组,随机取一共移植组予以PGE2受体EP4抑制剂E7046治疗,剥取瘤体组织,固定包埋后行HE、IHC染色,Western Blot检测肿瘤组织M2此网站巨噬细胞标志物Arg-1、EMT相关指标(E-cadherin、N-cadherin、Snail)及可能激活的相关信号通路。6.建立C57BL/6小鼠肺原位移植瘤模型,将肺癌细胞单独移植或与巨噬细胞共移植于小鼠左肺分别作为对照组和共移植组,随机取一共移植组予以E7046治疗,剥取肺组织,固定包埋后行HE、IHC染色。【结果】1.外源性PGE2诱导巨噬细胞Cd80、Inos、Cd86和Arg-1、Cd163和Pd-l1nano biointerface的m RNA水平呈不同程度改变;Arg-1和PD-L1蛋白表达水平增加。2.功能活化的巨噬细胞增加了肺癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力。3.功能活化的巨噬细胞增加了肺癌细胞N-Cadherin、Snail的蛋白表达水平,降低E-Cadherin的蛋白表达水平;增加了PI3K、AKT的磷酸化蛋白表达水平。4.在30种泛癌与肿瘤浸润免疫细胞的关系热图中发现,LUAD和LUSC与巨噬细胞之间呈正相关关系,其中LUAD中EP4(PTGER4)与巨噬细胞呈显著正相关关系。5.BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型中,巨噬细胞与肺癌细胞共移植后,肺癌细胞成瘤时间缩短且瘤体增长速度加快,E7046可减缓瘤体增长速度。共移植肿瘤组织中存在大片坏死区域,肿瘤细胞形态变圆,E7046治疗后细胞形态变化不明显;共移植后,裸鼠体内M2型巨噬细胞浸润增加,E7046可降低肿瘤中M2型巨噬细胞比例,部分逆转巨噬细胞的促瘤作用;共移植肿瘤组织中E-Cadherin蛋白表达水平降低,N-Cadherin、Snail蛋白表达水平和PI3K、AKT的磷酸化蛋白表达水平升高,E7046治疗后可逆转此现象。6.C57BL/6小鼠肺原位移植瘤模型中,巨噬细胞与肺癌细胞共移植后,肺组织中的转移结节数PD0325901增加,M2型巨噬细胞浸润增加,E7046可降低肿瘤中M2型巨噬细胞比例,减少肿瘤的肺内转移。【结论】PGE2可诱导巨噬细胞功能活化,且高表达PD-L1;功能活化的巨噬细胞增强了肺癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力,并通过PI3K/AKT信号通路促进肺癌细胞的EMT进程;EP4抑制剂E7046逆转了功能活化巨噬细胞的促瘤作用,可能是肺癌的潜在免疫治疗靶点。