表達IL-21-gpi或IL-21-gpi-GM-CSFs瘤苗的抗腫瘤效應及其機制研究.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，細胞因子因其能在體內激活免疫細胞，對細胞免疫和體液免疫都有調節(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修飾腫瘤細胞，使之表達免疫刺激因子而在體內誘導抗腫瘤效應。IL-21主要由活化的T細胞產生，對適應性免疫和固有免疫都有調節(jié)作用。在小鼠腫瘤模型中，IL-21可通過增強T細胞和NK細胞活性等誘導抗腫瘤效

2、應，在多種小鼠腫瘤模型及乳腺癌、黑色素瘤、腎癌、肝癌等臨床實驗中，都證實能有效誘導強烈的抗腫瘤效應，可產生持久地抑制腫瘤生長作用及延長荷瘤鼠的生存時間。但是，全身應用高劑量的細胞因子常會帶來嚴重的毒副作用，而將多種基因同時導入腫瘤原代細胞又十分困難，這些原因導致細胞因子在腫瘤免疫治療中應用而受阻。為了克服這一困難，在本研究中，我們設想能否將小鼠IL-21以糖基化磷脂酰肌醇（glycosylpho sphatidylinositol，GP

3、I）形式表達于腫瘤細胞膜表面，從而能直接將IL-21導入并局限于腫瘤局部。IL-21可同時調節(jié)固有免疫和適應性免疫，增強CD8+T細胞毒活性及促進其增殖，減少抗原特異性淋巴細胞的凋亡；并且還可作為共刺激分子增強記憶淋巴細胞反應及調節(jié)免疫平衡。GPI是細胞表面糖蛋白的一個脂錨，目的蛋白可通過GPI錨的一端插入細胞膜脂質雙分子層而表達于細胞膜表面。細胞內存在有酶、表面抗原、細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構域

4、，與細胞質內的某種特異性成分結合。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無特異的相關性，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，為瘤苗早日應用于臨床奠定基礎。
　　 本研究中，在將mIL-21與GPI錨定信號肽編碼基因的融合基因導入小鼠黑色素瘤B16F1O細胞系后，即可將mIL-21以GPI錨定的形式表達于細胞膜表面。腫瘤細胞的增殖活性未受目的基因導

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

6、子應用能產生更為強烈的抗腫瘤效應?；诖耍狙芯坑謽嫿穗p表達IL-21-gpi和分泌性GM-CSFs（GM-CSFs）的瘤苗B16F10/IL-21一gpi-GM-CSFs，并對其誘導的抗腫瘤效應與單獨應用IL-21-gpi、GM-CSFs分別作了比較。結果發(fā)現，同時表達兩種細胞因子可誘導出較IL-21-gpi或GM-CSFs單獨應用更為強烈的抗腫瘤免疫，且可能與瘤苗免疫小鼠NK細胞毒活性、CD8+T細胞毒活性、IFN-γ分泌能力增高