表達(dá)IL-21-gpi或IL-21-gpi-GM-CSFs瘤苗的抗腫瘤效應(yīng)及其機(jī)制研究.pdf

1、近年來，免疫治療在腫瘤研究中越來越受到人們重視。其中，細(xì)胞因子因其能在體內(nèi)激活免疫細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞免疫和體液免疫都有調(diào)節(jié)作用，因此在腫瘤免疫治療中具有十分重要的作用，常被用作疫苗輔佐劑以達(dá)到治療腫瘤的目的。目前較為常用的是在體外利用基因工程技術(shù)修飾腫瘤細(xì)胞，使之表達(dá)免疫刺激因子而在體內(nèi)誘導(dǎo)抗腫瘤效應(yīng)。IL-21主要由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生，對(duì)適應(yīng)性免疫和固有免疫都有調(diào)節(jié)作用。在小鼠腫瘤模型中，IL-21可通過增強(qiáng)T細(xì)胞和NK細(xì)胞活性等誘導(dǎo)抗腫瘤效

2、應(yīng)，在多種小鼠腫瘤模型及乳腺癌、黑色素瘤、腎癌、肝癌等臨床實(shí)驗(yàn)中，都證實(shí)能有效誘導(dǎo)強(qiáng)烈的抗腫瘤效應(yīng)，可產(chǎn)生持久地抑制腫瘤生長(zhǎng)作用及延長(zhǎng)荷瘤鼠的生存時(shí)間。但是，全身應(yīng)用高劑量的細(xì)胞因子常會(huì)帶來嚴(yán)重的毒副作用，而將多種基因同時(shí)導(dǎo)入腫瘤原代細(xì)胞又十分困難，這些原因?qū)е录?xì)胞因子在腫瘤免疫治療中應(yīng)用而受阻。為了克服這一困難，在本研究中，我們?cè)O(shè)想能否將小鼠IL-21以糖基化磷脂酰肌醇（glycosylpho sphatidylinositol，GP

3、I）形式表達(dá)于腫瘤細(xì)胞膜表面，從而能直接將IL-21導(dǎo)入并局限于腫瘤局部。IL-21可同時(shí)調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫，增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞毒活性及促進(jìn)其增殖，減少抗原特異性淋巴細(xì)胞的凋亡；并且還可作為共刺激分子增強(qiáng)記憶淋巴細(xì)胞反應(yīng)及調(diào)節(jié)免疫平衡。GPI是細(xì)胞表面糖蛋白的一個(gè)脂錨，目的蛋白可通過GPI錨的一端插入細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層而表達(dá)于細(xì)胞膜表面。細(xì)胞內(nèi)存在有酶、表面抗原、細(xì)胞因子及粘附分子等多種GPI錨定蛋白。傳統(tǒng)的多肽錨多具有跨膜結(jié)構(gòu)域

4、，與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的某種特異性成分結(jié)合。但GPI是在肽鏈翻譯后加至其羧基端的，多與相連接的蛋白質(zhì)無特異的相關(guān)性，所以，我們選擇GPI為錨固分子制備瘤苗。本研究目的就是希望在小鼠腫瘤模型中摸索出新的腫瘤疫苗治療策略，為瘤苗早日應(yīng)用于臨床奠定基礎(chǔ)。
　　 本研究中，在將mIL-21與GPI錨定信號(hào)肽編碼基因的融合基因?qū)胄∈蠛谏亓鯞16F1O細(xì)胞系后，即可將mIL-21以GPI錨定的形式表達(dá)于細(xì)胞膜表面。腫瘤細(xì)胞的增殖活性未受目的基因?qū)?/p>

5、入的影響，同時(shí)IL-21仍具有生物學(xué)活性。瘤苗免疫的小鼠脾細(xì)胞增殖活性、CTL和NK細(xì)胞毒活性均有不同程度的增高，研究結(jié)果顯示，GPI錨定的IL-21在高致瘤性的小鼠黑色素瘤模型中能誘導(dǎo)較強(qiáng)的抗腫瘤效應(yīng)。
　　 由于腫瘤的發(fā)生機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，而單一的細(xì)胞因子的作用又比較局限，不同免疫分子的聯(lián)合已成為目前基因治療腫瘤的一個(gè)重要策略。已有多個(gè)實(shí)驗(yàn)證明，IL-21在與IL-2、IL-15、IFN-α及CD25單抗等聯(lián)用時(shí)，比較單一細(xì)胞因

6、子應(yīng)用能產(chǎn)生更為強(qiáng)烈的抗腫瘤效應(yīng)。基于此，本研究又構(gòu)建了雙表達(dá)IL-21-gpi和分泌性GM-CSFs（GM-CSFs）的瘤苗B16F10/IL-21一gpi-GM-CSFs，并對(duì)其誘導(dǎo)的抗腫瘤效應(yīng)與單獨(dú)應(yīng)用IL-21-gpi、GM-CSFs分別作了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同時(shí)表達(dá)兩種細(xì)胞因子可誘導(dǎo)出較IL-21-gpi或GM-CSFs單獨(dú)應(yīng)用更為強(qiáng)烈的抗腫瘤免疫，且可能與瘤苗免疫小鼠NK細(xì)胞毒活性、CD8+T細(xì)胞毒活性、IFN-γ分泌能力增高