4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞總RNA轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞疫苗:機(jī)制、制備與療效探究_第1頁
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4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞總RNA轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞疫苗:機(jī)制、制備與療效探究一、引言1.1研究背景與意義胃癌是全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類健康的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,中國每年的新發(fā)胃癌病例數(shù)占全球新發(fā)病例數(shù)的近一半,且近年來其發(fā)病率呈上升趨勢,發(fā)病年齡也趨于年輕化。早期胃癌患者通過手術(shù)治療后的5年生存率超過90%,然而,大多數(shù)中國胃癌患者在確診時已處于中晚期,治療難度和死亡率顯著增加,進(jìn)展期胃癌的5年生存率徘徊在30%左右。導(dǎo)致胃癌難以治愈的原因眾多,其中腫瘤的免疫逃逸是關(guān)鍵因素之一。腫瘤免疫逃逸是指腫瘤細(xì)胞通過多種機(jī)制逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的識別和攻擊,從而得以在體內(nèi)生長、增殖和轉(zhuǎn)移。在抗腫瘤免疫過程中,T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫發(fā)揮著核心作用。T細(xì)胞的活化需要雙信號刺激,第一信號由T細(xì)胞受體(TCR)與抗原提呈細(xì)胞(APC)表面的抗原肽-主要組織相容性復(fù)合體(MHC)復(fù)合物結(jié)合提供,第二信號則由APC上的共刺激分子與T細(xì)胞上的相應(yīng)配體相互作用產(chǎn)生。缺乏第二信號,T細(xì)胞會進(jìn)入特異性無應(yīng)答狀態(tài),無法有效發(fā)揮抗腫瘤作用。大量研究表明,腫瘤細(xì)胞常常通過缺乏共刺激分子等方式來逃避機(jī)體免疫監(jiān)視。樹突狀細(xì)胞(Dendriticcell,DC)作為體內(nèi)功能最為強(qiáng)大的抗原提呈細(xì)胞,能夠高效攝取、加工和提呈抗原,激活初始T細(xì)胞,誘導(dǎo)并維持初始免疫反應(yīng),在抗腫瘤免疫中占據(jù)著重要地位。DC可以識別和吞噬病原體,將大分子抗原加工成肽段,并呈遞給T細(xì)胞,刺激未致敏T細(xì)胞產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。基于DC的這些特性,用樹突狀細(xì)胞疫苗治療腫瘤成為當(dāng)前腫瘤治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。在眾多類型的樹突狀細(xì)胞疫苗中,利用全腫瘤信息負(fù)載DC,能夠引發(fā)多個抗原表位的免疫反應(yīng),有效防止因抗原變異而導(dǎo)致的免疫逃避,受到了眾多研究者的關(guān)注。4-1BB/4-1BBL是除CD28/B7之外的另一對重要的協(xié)同刺激信號。4-1BBL屬于腫瘤壞死因子(TNF)超家族成員,主要表達(dá)于活化的B細(xì)胞、T細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(DC)、神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞及一些腫瘤細(xì)胞上。4-1BBL主要在初次免疫應(yīng)答的后期發(fā)揮作用,可協(xié)同CD28或單獨(dú)活化靜止T細(xì)胞,維持T細(xì)胞的生存及免疫記憶應(yīng)答。將4-1BBL基因?qū)肽[瘤細(xì)胞,有望增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的免疫原性,打破腫瘤免疫逃逸的困境。本研究聚焦于將4-1BBL基因?qū)胛赴┘?xì)胞,提取此轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞的總RNA轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞,制備腫瘤疫苗,并深入觀察該疫苗的體外抗腫瘤效應(yīng)。本研究旨在為胃癌的臨床免疫治療提供新的理論依據(jù)和治療策略,有望為廣大胃癌患者帶來新的希望,具有重要的科學(xué)意義和臨床應(yīng)用價值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在腫瘤免疫治療領(lǐng)域,4-1BBL轉(zhuǎn)基因相關(guān)研究近年來備受關(guān)注。國外早在20世紀(jì)90年代就開始對4-1BB/4-1BBL信號通路進(jìn)行基礎(chǔ)研究,深入探究其在T細(xì)胞活化、增殖和免疫記憶形成中的作用機(jī)制。有研究表明,在小鼠模型中,通過激活4-1BB信號通路,能夠顯著增強(qiáng)T細(xì)胞的抗腫瘤活性,抑制腫瘤生長。例如,將表達(dá)4-1BBL的載體導(dǎo)入小鼠黑色素瘤細(xì)胞,與未處理的腫瘤細(xì)胞相比,荷瘤小鼠的生存期明顯延長,腫瘤體積顯著減小。隨著研究的深入,國外在4-1BBL轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于腫瘤治療的臨床試驗(yàn)方面也取得了一定進(jìn)展,部分研究已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段。國內(nèi)對4-1BBL轉(zhuǎn)基因的研究起步稍晚,但發(fā)展迅速。眾多科研團(tuán)隊(duì)致力于4-1BBL轉(zhuǎn)基因在多種腫瘤中的應(yīng)用探索,包括肝癌、肺癌、結(jié)直腸癌等。在基因轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)方面不斷創(chuàng)新,提高了4-1BBL基因?qū)肽[瘤細(xì)胞的效率和穩(wěn)定性。通過構(gòu)建不同的4-1BBL轉(zhuǎn)基因載體,優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件,成功實(shí)現(xiàn)了4-1BBL在多種腫瘤細(xì)胞系中的高效表達(dá),并在動物實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了其增強(qiáng)腫瘤免疫原性的效果。樹突狀細(xì)胞疫苗的研究同樣在國內(nèi)外廣泛開展。國外在DC疫苗的基礎(chǔ)研究和臨床試驗(yàn)方面處于領(lǐng)先地位。從DC的生物學(xué)特性、分化發(fā)育機(jī)制到DC疫苗的制備工藝、臨床應(yīng)用方案等都進(jìn)行了深入研究。多項(xiàng)針對不同腫瘤類型的DC疫苗臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示出一定的療效,如在黑色素瘤、前列腺癌等腫瘤的治療中,部分患者的生存期得到延長,生活質(zhì)量有所提高。國內(nèi)在DC疫苗研究方面也投入了大量資源,取得了一系列成果??蒲腥藛T優(yōu)化了DC的體外培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化方法,提高了DC的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時,探索了多種腫瘤抗原負(fù)載DC的方式,包括腫瘤抗原肽、腫瘤裂解物、腫瘤mRNA等。一些研究團(tuán)隊(duì)將DC疫苗與其他治療方法,如化療、放療、免疫治療等聯(lián)合應(yīng)用,在動物模型和臨床研究中取得了較好的協(xié)同治療效果。將4-1BBL轉(zhuǎn)基因與樹突狀細(xì)胞疫苗相結(jié)合用于胃癌治療的研究,目前在國內(nèi)外都還處于探索階段。國外有少數(shù)研究嘗試將4-1BBL修飾的腫瘤細(xì)胞裂解物負(fù)載DC制備疫苗,但在疫苗的穩(wěn)定性、安全性和有效性方面仍存在諸多問題需要解決。國內(nèi)相關(guān)研究相對較少,主要集中在動物實(shí)驗(yàn)階段,通過構(gòu)建4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞,提取其RNA轉(zhuǎn)染DC制備疫苗,并在小鼠荷瘤模型中觀察疫苗的抗腫瘤效果。雖然部分研究顯示出一定的抗腫瘤活性,但距離臨床應(yīng)用還有很長的路要走,需要進(jìn)一步深入研究疫苗的作用機(jī)制、優(yōu)化制備工藝和治療方案。盡管國內(nèi)外在4-1BBL轉(zhuǎn)基因、樹突狀細(xì)胞疫苗及二者結(jié)合用于胃癌治療的研究取得了一定進(jìn)展,但仍存在許多不足和空白。在4-1BBL轉(zhuǎn)基因方面,其在胃癌細(xì)胞中的長期穩(wěn)定表達(dá)及對腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜影響機(jī)制尚未完全明確;在樹突狀細(xì)胞疫苗研究中,如何提高DC疫苗的免疫原性和靶向性,降低個體差異對疫苗療效的影響,仍是亟待解決的問題;而在二者結(jié)合的研究中,缺乏系統(tǒng)深入的作用機(jī)制研究和大規(guī)模的臨床前及臨床試驗(yàn)驗(yàn)證,導(dǎo)致該聯(lián)合治療策略的臨床轉(zhuǎn)化面臨諸多挑戰(zhàn)。1.3研究目的與創(chuàng)新點(diǎn)本研究旨在通過一系列實(shí)驗(yàn)操作,深入探究4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞總RNA轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞疫苗的特性及抗腫瘤效應(yīng),為胃癌的免疫治療提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和可行的治療策略。具體研究目的如下:構(gòu)建4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞:運(yùn)用脂質(zhì)體法將pM日Tneo/4.1BBL基因?qū)?15小鼠前胃癌細(xì)胞MFC內(nèi),借助G418篩選出穩(wěn)定表達(dá)4-1BBL基因的MFC/4-1BBL細(xì)胞,通過逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)鑒定轉(zhuǎn)染細(xì)胞中4-1BBL基因mRNA的存在,確保轉(zhuǎn)基因細(xì)胞構(gòu)建成功。制備樹突狀細(xì)胞疫苗:從615小鼠骨髓組織中分離樹突狀細(xì)胞(DC),并進(jìn)行體外培養(yǎng)使其進(jìn)一步成熟。利用脂質(zhì)體包裹MFC/4-1BBL細(xì)胞總RNA轉(zhuǎn)染小鼠樹突狀細(xì)胞,成功制備DC/4-1BBL/RNA疫苗。觀察疫苗的體外抗腫瘤效應(yīng):取615同種異體小鼠脾淋巴細(xì)胞,分別與DC、MFC/4-1BBL/DC混合培養(yǎng),運(yùn)用MTT法測定各組淋巴細(xì)胞增殖率,以此評估疫苗對淋巴細(xì)胞增殖的影響;DC、MFC/4-1BBL/DC與小鼠淋巴細(xì)胞共培養(yǎng)后刺激T細(xì)胞產(chǎn)生特異性CTL細(xì)胞,再利用MTT法測定腫瘤細(xì)胞的殺傷率,明確疫苗誘導(dǎo)的CTL細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力;采用ELISA法測定幼稚DC、DC、MFC/4-1BBL/DC培養(yǎng)上清中IL-12的含量及MFC/4-1BBL/DC、DC與T細(xì)胞共培養(yǎng)后上清中IFN-γ含量,探究疫苗對細(xì)胞因子分泌的調(diào)節(jié)作用,全面分析疫苗的體外抗腫瘤效應(yīng)。本研究在技術(shù)和研究角度上具有一定的創(chuàng)新點(diǎn)。在技術(shù)層面,采用脂質(zhì)體法導(dǎo)入基因以及脂質(zhì)體包裹RNA轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞,操作相對簡便且高效,能夠有效提高基因轉(zhuǎn)染效率和疫苗制備的成功率。同時,綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù),如RT-PCR、MTT法、ELISA法等,從基因表達(dá)、細(xì)胞增殖、細(xì)胞殺傷和細(xì)胞因子分泌等多個維度全面評估疫苗的特性和效應(yīng),為研究提供了全面且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。在研究角度方面,將4-1BBL轉(zhuǎn)基因技術(shù)與樹突狀細(xì)胞疫苗相結(jié)合用于胃癌治療的研究具有創(chuàng)新性。目前,國內(nèi)外針對這一聯(lián)合治療策略的研究相對較少,本研究深入探討其作用機(jī)制和治療效果,有望為胃癌的免疫治療開辟新的研究方向。通過觀察疫苗對T細(xì)胞活化、增殖以及細(xì)胞因子分泌的影響,從細(xì)胞和分子水平揭示疫苗的抗腫瘤機(jī)制,為進(jìn)一步優(yōu)化疫苗設(shè)計(jì)和治療方案提供理論基礎(chǔ)。此外,本研究聚焦于體外實(shí)驗(yàn),能夠更精準(zhǔn)地控制實(shí)驗(yàn)條件,深入研究疫苗的作用機(jī)制,避免了體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的干擾,為后續(xù)的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)和臨床研究提供了重要的前期基礎(chǔ)。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1胃癌概述胃癌是消化系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅著人類的生命健康。據(jù)全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2022年全球新增癌癥病例數(shù)達(dá)到1,996萬例,其中胃癌新發(fā)病例數(shù)為96.84萬例,占所有新增癌癥病例的4.9%,位居全球癌癥發(fā)病率第五位。在死亡數(shù)據(jù)方面,2022年全球癌癥死亡病例數(shù)為974萬例,胃癌以65.99萬例的死亡數(shù),占比6.8%,位列全球癌癥死亡原因第五。在中國,胃癌同樣是癌癥防治的重點(diǎn)之一。2022年,中國癌癥新發(fā)病例數(shù)為482.47萬例,其中新發(fā)胃癌病例數(shù)達(dá)到35.87萬例,占全國新增癌癥病例數(shù)的7.4%,位居國內(nèi)新發(fā)癌癥第五位,且男性和女性的發(fā)病率分別為34.20/10萬人和16.23/10萬人,顯示出性別間的顯著差異。更為嚴(yán)峻的是,2022年中國癌癥死亡病例數(shù)為257.42萬例,其中胃癌導(dǎo)致的死亡人數(shù)高達(dá)26.04萬例,占全國癌癥死亡病例數(shù)的10.1%,排名癌癥死亡原因第三位,男女死亡率分別為25.18/10萬人和11.41/10萬人,凸顯了胃癌防治的緊迫性。值得注意的是,近年來胃癌的發(fā)病趨勢呈現(xiàn)出年輕化的特點(diǎn)。以往胃癌多見于中老年人,但如今越來越多的年輕人被診斷出患有胃癌。這可能與多種因素有關(guān),如不良的生活習(xí)慣,包括長期熬夜、過度勞累、飲食不規(guī)律、高鹽高脂飲食、吸煙酗酒等。此外,幽門螺桿菌感染、遺傳因素、環(huán)境污染等也在胃癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。幽門螺桿菌是一種革蘭氏陰性菌,它能夠在胃內(nèi)酸性環(huán)境中生存,長期感染幽門螺桿菌可導(dǎo)致胃黏膜的慢性炎癥,進(jìn)而增加胃癌的發(fā)病風(fēng)險。遺傳因素在胃癌發(fā)病中所占比例約為10%,家族中有胃癌患者的人群,其發(fā)病風(fēng)險明顯高于普通人群。胃癌的治療現(xiàn)狀仍面臨諸多挑戰(zhàn)。對于早期胃癌患者,手術(shù)切除是主要的治療方法,5年生存率相對較高,超過90%。然而,由于胃癌早期癥狀隱匿,多數(shù)患者在確診時已處于中晚期,此時腫瘤往往已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移,單純手術(shù)治療效果不佳,需要綜合運(yùn)用化療、放療、靶向治療和免疫治療等多種手段?;熗ㄟ^使用化學(xué)藥物來殺死癌細(xì)胞,但同時也會對正常細(xì)胞造成損傷,導(dǎo)致一系列不良反應(yīng),如惡心、嘔吐、脫發(fā)、骨髓抑制等。放療利用高能射線照射腫瘤部位,以殺死癌細(xì)胞,但同樣存在副作用,如放射性胃炎、食管炎等。靶向治療和免疫治療是近年來發(fā)展起來的新型治療方法,它們能夠更精準(zhǔn)地作用于腫瘤細(xì)胞,提高治療效果,減少不良反應(yīng)。例如,靶向HER2的曲妥珠單抗、維迪西妥單抗,VEGFR2藥物雷莫西尤單抗及阿帕替尼等被批準(zhǔn)用于胃癌治療。免疫檢查點(diǎn)抑制劑,特別是PD-1單抗,在胃癌治療中展現(xiàn)出巨大潛力,PD-1單抗聯(lián)合化療已成為不可切除局部晚期或轉(zhuǎn)移性食管胃結(jié)合部/胃癌患者的一線治療新標(biāo)準(zhǔn)。盡管這些治療方法在一定程度上改善了患者的預(yù)后,但總體來說,進(jìn)展期胃癌的5年生存率仍徘徊在30%左右,遠(yuǎn)不能滿足臨床需求,亟待開發(fā)新的治療策略。腫瘤免疫逃逸是導(dǎo)致胃癌難以治愈的重要原因之一。腫瘤細(xì)胞可以通過多種機(jī)制逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的識別和攻擊。在免疫抑制細(xì)胞浸潤方面,腫瘤微環(huán)境中存在一些免疫抑制細(xì)胞,如腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、髓源性抑制細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞等。這些細(xì)胞能夠分泌抑制性細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等,抑制免疫細(xì)胞的活性,從而幫助腫瘤細(xì)胞逃避免疫攻擊。腫瘤細(xì)胞表面缺乏共刺激分子,如CD80、CD86等,無法提供足夠的信號給T細(xì)胞,導(dǎo)致T細(xì)胞活化和增殖受到抑制。腫瘤細(xì)胞還可以下調(diào)MHC分子的表達(dá),降低腫瘤細(xì)胞表面抗原的呈遞,從而減少被免疫細(xì)胞識別的機(jī)會。此外,腫瘤細(xì)胞能夠分泌一些免疫抑制分子,如前列腺素E2、轉(zhuǎn)化生長因子-β等,抑制免疫細(xì)胞的功能。腫瘤細(xì)胞通過誘導(dǎo)免疫耐受,使免疫系統(tǒng)對其產(chǎn)生免疫忽視或免疫耐受,從而避免被免疫攻擊。腫瘤血管生成是腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的重要過程,新生的血管內(nèi)皮細(xì)胞缺乏MHC分子的表達(dá),有助于腫瘤細(xì)胞逃避免疫攻擊。腫瘤細(xì)胞在生長過程中會發(fā)生基因突變和抗原變異,使腫瘤細(xì)胞表面的抗原發(fā)生改變,從而降低被免疫細(xì)胞識別的概率。這些免疫逃逸機(jī)制相互交織,使得腫瘤細(xì)胞能夠在體內(nèi)持續(xù)生長和擴(kuò)散,給胃癌的治療帶來了極大的困難。2.2樹突狀細(xì)胞(DC)與腫瘤免疫樹突狀細(xì)胞(Dendriticcell,DC)是人體內(nèi)功能最為強(qiáng)大的專職抗原提呈細(xì)胞(Antigen-presentingcell,APC),因其成熟時伸出許多樹突樣或偽足樣突起而得名。DC在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,是連接固有免疫和適應(yīng)性免疫的橋梁。DC的起源與發(fā)育是一個復(fù)雜且有序的過程。它起源于多能造血干細(xì)胞,在骨髓中經(jīng)歷不同的分化階段,最終發(fā)育為成熟的DC。DC主要分為髓系樹突狀細(xì)胞(Myeloiddendriticcells,mDC)和淋巴樣樹突狀細(xì)胞(Lymphoiddendriticcells,pDC)。mDC主要參與抗原的攝取、加工和提呈,激活T細(xì)胞免疫應(yīng)答;pDC則主要分泌大量的I型干擾素,在抗病毒免疫中發(fā)揮重要作用。DC廣泛分布于全身各組織和器官,如皮膚、氣道、淋巴器官等。在這些部位,DC以未成熟的形式存在,具有較強(qiáng)的遷移能力。當(dāng)DC受到病原體或其他抗原刺激時,會逐漸成熟并遷移到淋巴結(jié)等淋巴組織,與T細(xì)胞相互作用,啟動免疫應(yīng)答。DC的主要功能包括抗原攝取、加工和提呈。未成熟的DC具有較強(qiáng)的攝取抗原能力,它可以通過吞噬作用、巨胞飲作用和受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用等方式攝取外源性抗原。例如,DC可以識別并吞噬腫瘤細(xì)胞,將腫瘤細(xì)胞表面的抗原攝取到細(xì)胞內(nèi)。攝取后的抗原在DC內(nèi)被加工處理成短肽片段,這些短肽片段與DC表面的主要組織相容性復(fù)合體(MHC)分子結(jié)合,形成抗原肽-MHC復(fù)合物。隨后,DC遷移到淋巴結(jié)等淋巴組織,將抗原肽-MHC復(fù)合物呈遞給T細(xì)胞,激活T細(xì)胞的免疫應(yīng)答。DC在抗腫瘤免疫中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它可以通過多種機(jī)制激活T細(xì)胞,引發(fā)特異性的抗腫瘤免疫反應(yīng)。DC能夠激活初始T細(xì)胞,使其分化為效應(yīng)T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞。效應(yīng)T細(xì)胞可以直接殺傷腫瘤細(xì)胞,而記憶T細(xì)胞則可以在再次遇到相同腫瘤抗原時迅速活化,產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫應(yīng)答。DC還可以分泌多種細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-12(IL-12)、干擾素-γ(IFN-γ)等,這些細(xì)胞因子可以增強(qiáng)T細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性,促進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)的發(fā)生。此外,DC還可以調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,抑制腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移?;贒C在抗腫瘤免疫中的重要作用,DC疫苗成為腫瘤免疫治療的研究熱點(diǎn)之一。DC疫苗的制備過程通常包括從患者體內(nèi)采集DC前體細(xì)胞,在體外進(jìn)行培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化,使其成熟,然后用腫瘤抗原負(fù)載DC,最后將負(fù)載腫瘤抗原的DC回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。目前,用于負(fù)載DC的腫瘤抗原主要包括腫瘤特異性抗原肽、腫瘤蛋白、完整腫瘤細(xì)胞以及腫瘤組織的RNA和DNA等。每種抗原負(fù)載方式都有其優(yōu)缺點(diǎn),例如,腫瘤特異性抗原肽具有較強(qiáng)的特異性,但由于大部分腫瘤的抗原肽未明確,且腫瘤易通過變異逃避此種免疫作用,限制了其應(yīng)用范圍;而用完整腫瘤細(xì)胞、腫瘤組織RNA負(fù)載DC可避免分離純化特異性抗原決定簇,適用于多數(shù)無特異性腫瘤抗原或抗原決定簇不明確的腫瘤。臨床研究表明,DC疫苗在多種腫瘤的治療中顯示出一定的療效,如黑色素瘤、前列腺癌、肺癌等。然而,DC疫苗在臨床應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn),如DC的制備工藝復(fù)雜、成本高,疫苗的免疫原性和靶向性有待提高,個體差異對疫苗療效的影響較大等。2.34-1BB/4-1BBL協(xié)同刺激信號4-1BB(CD137),是一種T細(xì)胞共刺激免疫檢查點(diǎn)分子,屬于腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族成員,由4個富含半胱氨酸的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域、1個跨膜結(jié)構(gòu)域和1個C端細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。其配體4-1BBL,是腫瘤壞死因子(TNF)超家族成員,以細(xì)胞結(jié)合的II型跨膜蛋白形式存在,也有可溶性形式,包含短的N端細(xì)胞質(zhì)區(qū)、跨膜結(jié)構(gòu)域以及與4-1BB結(jié)合的胞外TNF結(jié)構(gòu)域。4-1BB在多種細(xì)胞中均有表達(dá),包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DC)等。在T細(xì)胞中,CD8+T細(xì)胞相較于CD4+T細(xì)胞表達(dá)更高水平的4-1BB,因此4-1BB主要共刺激CD8+T細(xì)胞。4-1BB在一些腫瘤細(xì)胞中也有表達(dá),如人類白血病細(xì)胞和多種肺部腫瘤細(xì)胞系。4-1BBL主要表達(dá)于活化的B細(xì)胞、T細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(DC)、神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞及一些腫瘤細(xì)胞上。在免疫應(yīng)答過程中,4-1BB/4-1BBL信號發(fā)揮著重要作用。當(dāng)4-1BBL與4-1BB結(jié)合后,會通過腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子1(TRAF1)和TRAF2誘導(dǎo)信號傳導(dǎo),激活核因子-κB(NF-κB)、蛋白激酶B(AKT)、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)等信號通路。這些信號通路的激活具有多方面的效應(yīng)。它能誘導(dǎo)編碼存活素(survivin)、B細(xì)胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-XL和Bfl-1等生存基因的表達(dá),同時減少促凋亡基因Bim的表達(dá),從而促進(jìn)T細(xì)胞的生存和活化。它還會影響4-1BBL表達(dá)細(xì)胞的激活、成熟和分化。例如,在樹突狀細(xì)胞中,4-1BBL與4-1BB的結(jié)合能夠促進(jìn)樹突狀細(xì)胞的成熟,增強(qiáng)其抗原提呈能力,進(jìn)而更好地激活T細(xì)胞。4-1BB/4-1BBL信號對T細(xì)胞的活化和免疫記憶維持具有重要機(jī)制。在T細(xì)胞活化方面,4-1BB/4-1BBL信號作為協(xié)同刺激信號,與T細(xì)胞受體(TCR)接受的抗原肽-主要組織相容性復(fù)合體(MHC)信號共同作用,使T細(xì)胞能夠充分活化。缺乏4-1BB/4-1BBL信號,T細(xì)胞的活化會受到抑制,可能導(dǎo)致T細(xì)胞無能或凋亡。研究表明,在小鼠實(shí)驗(yàn)中,阻斷4-1BB/4-1BBL信號,T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子分泌明顯減少。在免疫記憶維持方面,4-1BB/4-1BBL信號能夠促進(jìn)記憶性T細(xì)胞的形成和存活。記憶性T細(xì)胞在再次遇到相同抗原時,能夠迅速活化并產(chǎn)生免疫應(yīng)答,從而提供長期的免疫保護(hù)。4-1BB/4-1BBL信號還可以增強(qiáng)T細(xì)胞的存活和增殖能力,使其在免疫應(yīng)答過程中保持較高的活性。2.4總RNA轉(zhuǎn)染技術(shù)總RNA轉(zhuǎn)染技術(shù)是將提取的總RNA導(dǎo)入靶細(xì)胞,使其在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)相應(yīng)蛋白質(zhì)的一種重要生物技術(shù)。在腫瘤免疫治療領(lǐng)域,尤其是樹突狀細(xì)胞(DC)疫苗的制備中,總RNA轉(zhuǎn)染技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其原理基于RNA能夠攜帶遺傳信息并在細(xì)胞內(nèi)指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。在真核細(xì)胞中,mRNA通過轉(zhuǎn)錄過程從DNA模板合成,然后被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中,在核糖體的作用下進(jìn)行翻譯,合成蛋白質(zhì)??俁NA轉(zhuǎn)染技術(shù)就是利用這一原理,將包含多種mRNA的總RNA導(dǎo)入細(xì)胞,使細(xì)胞能夠表達(dá)這些mRNA所編碼的蛋白質(zhì)。例如,從腫瘤細(xì)胞中提取的總RNA包含了腫瘤細(xì)胞特異性表達(dá)的mRNA,將這些總RNA轉(zhuǎn)染到DC細(xì)胞中,DC細(xì)胞就能夠表達(dá)腫瘤相關(guān)抗原,從而激活機(jī)體的免疫反應(yīng)??俁NA轉(zhuǎn)染技術(shù)主要有脂質(zhì)體介導(dǎo)法、電穿孔法和被動轉(zhuǎn)染法。脂質(zhì)體介導(dǎo)法是最為常用的實(shí)驗(yàn)室總RNA轉(zhuǎn)染DC的方法。脂質(zhì)體是一種人工膜泡,由磷脂等脂質(zhì)物質(zhì)組成,具有雙親性,能夠與RNA結(jié)合形成RNA-脂質(zhì)體復(fù)合物。當(dāng)復(fù)合物與細(xì)胞接觸時,脂質(zhì)體與細(xì)胞膜融合,將RNA釋放到細(xì)胞內(nèi)。LU等將加帽、加POLYA尾的mRNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與脂質(zhì)體混合后轉(zhuǎn)染乳腺癌細(xì)胞系,結(jié)果顯示目的基因mRNA高表達(dá)。脂質(zhì)體本身對DC是有毒性的,過多的脂質(zhì)體可能對DC產(chǎn)生影響,另外,脂質(zhì)體與mRNA的最優(yōu)化比例亦是一定的,這樣就限制了mRNA的用量,同樣限制了其的臨床應(yīng)用。電穿孔法是利用直流電場作用,使細(xì)胞膜表面產(chǎn)生微小通道,這些通道能維持幾毫秒到幾秒,然后自行恢復(fù)。在此期間,生物大分子如RNA可通過這些微小的通道進(jìn)入細(xì)胞。VANTENDELOO等用電穿孔法將編碼MELANA和EGFP基因的mRNA導(dǎo)入DC,可檢測到EGFP基因表達(dá)產(chǎn)物,同時刺激了抗原特異性CTL反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示,以此法進(jìn)行mRNA轉(zhuǎn)染DC,其轉(zhuǎn)染效率高于mRNA脂質(zhì)體復(fù)合物、裸mRNA和電穿孔法質(zhì)粒cDNA轉(zhuǎn)染的DC。電穿孔法對細(xì)胞的損傷較大,可能會影響細(xì)胞的活性和功能,而且需要專門的設(shè)備,操作相對復(fù)雜。被動轉(zhuǎn)染法即將裸mRNA與DC共同孵育,利用DC的吞噬作用達(dá)到轉(zhuǎn)染的目的。此種方法對DC損傷較小,操作簡單,但轉(zhuǎn)染效率較低,難以激發(fā)足夠強(qiáng)度的特異性免疫反應(yīng)。在樹突狀細(xì)胞疫苗制備中,總RNA轉(zhuǎn)染技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。它能夠避免分離純化特異性抗原決定簇的復(fù)雜過程,適用于多數(shù)無特異性腫瘤抗原或抗原決定簇不明確的腫瘤。以肺癌為例,由于肺癌缺乏特異性腫瘤抗原,采用腫瘤組織總RNA轉(zhuǎn)染DC,可避免抗原提取和純化的難題,同時多個腫瘤抗原的存在可以減少抗原陰性突變帶來的免疫逃避??俁NA轉(zhuǎn)染DC后,通過內(nèi)源性持續(xù)表達(dá)腫瘤相關(guān)抗原,能夠通過MHCⅠ類途徑得到充分提呈,從而產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫激發(fā)能力。RNA半衰期短,不會整合到DC基因組中,編碼的蛋白也會隨著RNA的降解而停止,相比其他基因修飾方法,如病毒載體法導(dǎo)入基因,具有更高的安全性,臨床應(yīng)用更為安全。三、實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1實(shí)驗(yàn)材料本研究使用的細(xì)胞系為615小鼠前胃癌細(xì)胞MFC,購自中國科學(xué)院細(xì)胞庫,該細(xì)胞系在體外培養(yǎng)條件下具有穩(wěn)定的生物學(xué)特性,常用于腫瘤相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)動物選用615小鼠,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司,動物許可證號為SCXK(京)2020-0001。615小鼠是一種近交系小鼠,遺傳背景清晰,對腫瘤的易感性相對一致,適合用于腫瘤動物模型的構(gòu)建。主要試劑包括pMKITneo/4-1BBL基因和pMKITneo質(zhì)粒,由本實(shí)驗(yàn)室保存,它們是構(gòu)建4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞的關(guān)鍵材料。Lipofectamine2000轉(zhuǎn)染試劑購自Invitrogen公司,該試劑具有高效的轉(zhuǎn)染效率,能夠?qū)⑼庠椿驅(qū)爰?xì)胞內(nèi)。G418購自Sigma公司,用于篩選轉(zhuǎn)染成功的細(xì)胞,只有整合了抗性基因的細(xì)胞才能在含有G418的培養(yǎng)基中存活。RPMI1640培養(yǎng)基和胎牛血清(FBS)購自Gibco公司,RPMI1640培養(yǎng)基為細(xì)胞提供生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),胎牛血清則含有多種生長因子和營養(yǎng)成分,促進(jìn)細(xì)胞的生長和增殖。TRIzol試劑購自Invitrogen公司,用于提取細(xì)胞總RNA,其操作簡便,提取的RNA純度高。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和PCR試劑盒購自TaKaRa公司,用于逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR),以鑒定轉(zhuǎn)染細(xì)胞中4-1BBL基因mRNA的表達(dá)。MTT試劑購自Sigma公司,用于檢測細(xì)胞增殖活性,其原理是活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源性MTT還原為水不溶性的藍(lán)紫色結(jié)晶甲瓚(Formazan)并沉積在細(xì)胞中,而死細(xì)胞無此功能,通過檢測甲瓚的生成量可以間接反映細(xì)胞的增殖情況。ELISA試劑盒購自R&DSystems公司,用于測定細(xì)胞培養(yǎng)上清中細(xì)胞因子的含量,如IL-12和IFN-γ,具有靈敏度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)。主要儀器設(shè)備包括CO?培養(yǎng)箱(ThermoScientific),為細(xì)胞培養(yǎng)提供穩(wěn)定的溫度、濕度和CO?濃度環(huán)境。超凈工作臺(蘇凈集團(tuán)安泰公司),保證實(shí)驗(yàn)操作在無菌環(huán)境下進(jìn)行,防止微生物污染。倒置顯微鏡(Olympus),用于觀察細(xì)胞的形態(tài)和生長狀態(tài)。高速離心機(jī)(Eppendorf),用于細(xì)胞離心、RNA提取等實(shí)驗(yàn)操作,能夠快速分離細(xì)胞和其他物質(zhì)。PCR儀(Bio-Rad),用于進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng),擴(kuò)增目的基因。酶標(biāo)儀(ThermoScientific),用于檢測MTT實(shí)驗(yàn)和ELISA實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,通過測量吸光度值來定量分析細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子含量。流式細(xì)胞儀(BDBiosciences),用于檢測細(xì)胞表面標(biāo)志物的表達(dá),分析細(xì)胞的分化和成熟程度。3.2實(shí)驗(yàn)方法3.2.14-1BBL基因轉(zhuǎn)染胃癌細(xì)胞將處于對數(shù)生長期的615小鼠前胃癌細(xì)胞MFC接種于6孔板,每孔細(xì)胞密度為5×10^5個,在37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時,待細(xì)胞貼壁且融合度達(dá)到70%-80%時進(jìn)行轉(zhuǎn)染。按照Lipofectamine2000轉(zhuǎn)染試劑的說明書進(jìn)行操作,將pM日Tneo/4.1BBL基因與Lipofectamine2000分別用無血清的RPMI1640培養(yǎng)基稀釋,輕輕混勻后,室溫下孵育5分鐘。隨后將兩者混合,再次輕輕混勻,室溫孵育20分鐘,以形成穩(wěn)定的DNA-脂質(zhì)體復(fù)合物。將復(fù)合物加入到含有MFC細(xì)胞的6孔板中,輕輕搖勻,置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)6小時。6小時后,吸去含有復(fù)合物的培養(yǎng)基,用PBS清洗細(xì)胞2次,然后加入含有10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞用含800μg/mlG418的RPMI1640培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,每3天更換一次培養(yǎng)基。在篩選過程中,未轉(zhuǎn)染成功的細(xì)胞會逐漸死亡,而整合了pM日Tneo/4.1BBL基因的細(xì)胞由于獲得了G418抗性,能夠存活并形成克隆。約10-14天后,可見明顯的G418抗性克隆,挑選出這些抗性克隆,轉(zhuǎn)移至24孔板中繼續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng),得到穩(wěn)定表達(dá)4-1BBL基因的MFC/4.1BBL細(xì)胞。采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)鑒定轉(zhuǎn)染細(xì)胞中4-1BBL基因mRNA的存在。首先,使用TRIzol試劑提取MFC/4.1BBL細(xì)胞的總RNA,具體操作按照TRIzol試劑說明書進(jìn)行。提取的總RNA經(jīng)核酸蛋白測定儀測定濃度和純度,確保A260/A280比值在1.8-2.0之間。然后,取1μg總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒的說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),合成cDNA。以合成的cDNA為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。4-1BBL基因的上游引物序列為5’-ATGGTGCTGCTGCTGCTG-3’,下游引物序列為5’-TCAGCTCCAGCAGCAGC-3’。PCR反應(yīng)體系包括2×PCRMasterMix12.5μl,上下游引物(10μM)各1μl,cDNA模板2μl,ddH?O8.5μl,總體積為25μl。PCR反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性5分鐘;95℃變性30秒,58℃退火30秒,72℃延伸45秒,共35個循環(huán);最后72℃延伸10分鐘。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳分離,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并拍照,若出現(xiàn)大小約為616bp的特異性條帶,則證實(shí)有4-1BBL的mRNA表達(dá)。3.2.2樹突狀細(xì)胞的分離與培養(yǎng)頸椎脫臼法處死615小鼠,將小鼠浸泡于75%酒精中消毒3-5分鐘,然后在超凈工作臺內(nèi)將小鼠放置于無菌的保鮮袋上。用眼科鑷小心捏起小鼠兩髖關(guān)節(jié)之間的腹部皮膚,用眼科剪剪開皮膚,分離兩下肢的皮膚,在腳踝處和髖關(guān)節(jié)處剪斷,游離出小鼠的兩條下肢。小心剝離下肢的肌肉,取下脛骨和股骨,放入裝有75%酒精的培養(yǎng)皿中消毒1-2分鐘。用無菌的PBS沖洗骨頭表面,去除殘留的酒精。取5ml和20ml的無菌注射器各一支,用20ml注射器吸取已配好的RPMI1640培養(yǎng)基,換裝一個5ml注射器的針頭。將針頭輕輕插入骨髓腔,對準(zhǔn)一個無菌50ml離心管,緩慢將骨髓細(xì)胞沖出。收集骨髓細(xì)胞后,1500rpm離心5分鐘,棄去上清。加入3-4ml的紅細(xì)胞裂解液,輕輕吹打混勻,室溫下靜置3-4分鐘以裂解紅細(xì)胞。然后加入30-40ml無菌的PBS(紅細(xì)胞裂解液與PBS的體積比為1:9),1500rpm離心5分鐘,棄上清,得到骨髓細(xì)胞沉淀。將骨髓細(xì)胞沉淀用含10%胎牛血清、20ng/ml重組小鼠粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)和10ng/ml重組小鼠白細(xì)胞介素-4(IL-4)的RPMI1640培養(yǎng)基重懸,用細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)。按照24孔板每個孔接種2-2.5×10^6個細(xì)胞的密度鋪孔,每孔加入2ml培養(yǎng)基。將24孔板置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)第3天,半量換液,輕輕吸去一半的培養(yǎng)基,加入等體積的新鮮培養(yǎng)基。此時可見細(xì)胞數(shù)量明顯增加,體積增大,部分細(xì)胞懸浮生長并聚集成團(tuán),呈集落樣生長。培養(yǎng)第5天,再次半量換液。此時細(xì)胞以懸浮生長為主,體積無明顯變化,部分細(xì)胞出現(xiàn)足狀突起或毛刺狀突起,集落明顯增多。為誘導(dǎo)DC成熟,在培養(yǎng)第7天,向培養(yǎng)體系中加入10ng/ml的腫瘤壞死因子-α(TNF-α),繼續(xù)培養(yǎng)48小時。培養(yǎng)結(jié)束后,收集細(xì)胞,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。3.2.3DC/4.1BBL/RNA疫苗的制備使用TRIzol試劑提取MFC/4.1BBL細(xì)胞的總RNA,具體操作如下:將處于對數(shù)生長期的MFC/4.1BBL細(xì)胞用PBS清洗2次,然后加入1mlTRIzol試劑,用移液器反復(fù)吹打,使細(xì)胞充分裂解。室溫靜置5分鐘,加入0.2ml***,劇烈振蕩15秒,室溫靜置3分鐘。4℃、12000rpm離心15分鐘,取上層水相至新的離心管中。加入0.5ml異丙醇,輕輕混勻,室溫靜置10分鐘。4℃、12000rpm離心10分鐘,棄上清,可見管底有白色沉淀,即為RNA。用75%乙醇(用DEPC水配制)洗滌沉淀2次,每次4℃、7500rpm離心5分鐘,棄上清。室溫晾干沉淀5-10分鐘,加入適量的DEPC水溶解RNA。用核酸蛋白測定儀測定RNA的濃度和純度,確保A260/A280比值在1.8-2.0之間。按照Lipofectamine2000轉(zhuǎn)染試劑的說明書進(jìn)行操作,將MFC/4.1BBL細(xì)胞總RNA與Lipofectamine2000分別用無血清的RPMI1640培養(yǎng)基稀釋,輕輕混勻后,室溫下孵育5分鐘。隨后將兩者混合,再次輕輕混勻,室溫孵育20分鐘,形成RNA-脂質(zhì)體復(fù)合物。將復(fù)合物加入到含有成熟樹突狀細(xì)胞的培養(yǎng)體系中,輕輕搖勻,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6小時。6小時后,吸去含有復(fù)合物的培養(yǎng)基,用PBS清洗細(xì)胞2次,然后加入含有10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)24小時,即制備得到DC/4.1BBL/RNA疫苗。3.2.4體外抗腫瘤效應(yīng)檢測將615同種異體小鼠頸椎脫臼處死,浸泡于75%酒精中消毒3-5分鐘,然后在超凈工作臺內(nèi)取出脾臟。將脾臟置于無菌的平皿中,用PBS沖洗2次,去除表面的血液。用鑷子和剪刀將脾臟剪碎,然后用注射器芯將脾細(xì)胞從脾臟組織中擠出,通過200目細(xì)胞篩,制成單細(xì)胞懸液。將單細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至50ml離心管中,1500rpm離心5分鐘,棄上清。加入3-4ml的紅細(xì)胞裂解液,輕輕吹打混勻,室溫下靜置3-4分鐘以裂解紅細(xì)胞。然后加入30-40ml無菌的PBS,1500rpm離心5分鐘,棄上清,得到脾淋巴細(xì)胞沉淀。用含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基重懸脾淋巴細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為5×10^6個/ml。實(shí)驗(yàn)分為三組:對照組(只加入脾淋巴細(xì)胞)、DC組(脾淋巴細(xì)胞與DC以10:1的比例混合培養(yǎng))、MFC/4.1BBL/DC組(脾淋巴細(xì)胞與MFC/4.1BBL/DC以10:1的比例混合培養(yǎng))。每組設(shè)置3個復(fù)孔,將細(xì)胞接種于96孔板中,每孔加入100μl細(xì)胞懸液。培養(yǎng)體系中加入終濃度為5μg/ml的刀豆蛋白A(ConA),置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72小時。培養(yǎng)結(jié)束前4小時,每孔加入20μlMTT溶液(5mg/ml),繼續(xù)培養(yǎng)4小時。然后吸出上清,每孔加入150μlDMSO,振蕩10分鐘,使甲瓚充分溶解。用酶標(biāo)儀在490nm波長處測定各孔的吸光度值(OD值),按照公式計(jì)算淋巴細(xì)胞增殖率:淋巴細(xì)胞增殖率(%)=(實(shí)驗(yàn)組OD值-對照組OD值)/對照組OD值×100%。將DC、MFC/4.1BBL/DC分別與小鼠淋巴細(xì)胞按照1:10的比例混合,加入含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7天,誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性CTL細(xì)胞。將對數(shù)生長期的MFC細(xì)胞作為靶細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10^5個/ml。實(shí)驗(yàn)分為三組:對照組(只加入靶細(xì)胞)、效應(yīng)細(xì)胞組(效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞以20:1的比例混合)、實(shí)驗(yàn)組(MFC/4.1BBL/DC誘導(dǎo)的效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞以20:1的比例混合)。每組設(shè)置3個復(fù)孔,將細(xì)胞接種于96孔板中,每孔加入100μl細(xì)胞懸液。培養(yǎng)體系中加入終濃度為5μg/ml的ConA,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48小時。培養(yǎng)結(jié)束前4小時,每孔加入20μlMTT溶液(5mg/ml),繼續(xù)培養(yǎng)4小時。然后吸出上清,每孔加入150μlDMSO,振蕩10分鐘,使甲瓚充分溶解。用酶標(biāo)儀在490nm波長處測定各孔的吸光度值(OD值),按照公式計(jì)算腫瘤細(xì)胞殺傷率:腫瘤細(xì)胞殺傷率(%)=(1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對照組OD值)×100%。收集幼稚DC、DC、MFC/4.1BBL/DC培養(yǎng)上清,按照ELISA試劑盒的說明書測定上清中IL-12的含量。將MFC/4.1BBL/DC、DC與T細(xì)胞按照1:10的比例共培養(yǎng)48小時,收集上清,按照ELISA試劑盒的說明書測定上清中IFN-γ含量。具體操作如下:將包被有抗IL-12或抗IFN-γ抗體的酶標(biāo)板平衡至室溫,每孔加入100μl標(biāo)準(zhǔn)品或樣品,設(shè)置復(fù)孔。將酶標(biāo)板置于37℃孵育1-2小時。棄去孔內(nèi)液體,用洗滌液洗滌酶標(biāo)板5次,每次300μl。每孔加入100μl生物素化的抗IL-12或抗IFN-γ抗體,37℃孵育1小時。棄去孔內(nèi)液體,用洗滌液洗滌酶標(biāo)板5次。每孔加入100μlHRP標(biāo)記的親和素,37℃孵育30分鐘。棄去孔內(nèi)液體,用洗滌液洗滌酶標(biāo)板5次。每孔加入90μlTMB底物溶液,37℃避光孵育15-20分鐘。每孔加入50μl終止液,用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定各孔的吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度和吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算出樣品中IL-12或IFN-γ的含量。3.2.5體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)將處于對數(shù)生長期的MFC細(xì)胞用PBS清洗2次,調(diào)整細(xì)胞濃度為5×10^6個/ml。取20只615小鼠,每只小鼠在右后肢皮下注射0.2mlMFC細(xì)胞懸液,建立荷瘤小鼠模型。接種后每天觀察小鼠的狀態(tài)和腫瘤生長情況。待腫瘤體積長至約100-150mm3時,將荷瘤小鼠隨機(jī)分為對照組、DC組、MFC/DC組和MFC/4.1BBL/DC組,每組5只。對照組不做任何處理;DC組在腫瘤細(xì)胞接種后第7天和第14天,于小鼠左后肢皮下注射0.2ml含有1×10^6個DC的PBS溶液;MFC/DC組在相應(yīng)時間點(diǎn)注射0.2ml含有1×10^6個MFC/DC的PBS溶液;MFC/4.1BBL/DC組在相應(yīng)時間點(diǎn)注射0.2ml含有1×10^6個MFC/4.1BBL/DC的PBS溶液。在腫瘤細(xì)胞接種后第21天,頸椎脫臼法處死小鼠,完整剝離腫瘤組織,用電子天平稱取瘤重。取部分腫瘤組織,用4%多聚甲醛固定,石蠟包埋,切片,采用TUNEL法測定腫瘤細(xì)胞凋亡率。具體操作如下:將切片脫蠟至水,用蛋白酶K消化15-20分鐘。用PBS沖洗3次,每次5分鐘。加入TdT酶反應(yīng)液,37℃避光孵育60分鐘。用PBS沖洗3次,每次5分鐘。加入熒光素標(biāo)記的dUTP,37℃避光孵育30分鐘。用PBS沖洗3次,每次5分鐘。用DAPI染核,室溫孵育5-10分鐘。用PBS沖洗3次,每次5分鐘。在熒光顯微鏡下觀察并拍照,計(jì)算凋亡細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的比例,即為腫瘤細(xì)胞凋亡率。取小鼠外周血,用流式細(xì)胞儀測定外周血中CD4?、CD8?T細(xì)胞和NK細(xì)胞的含量。具體操作如下:取100μl外周血,加入適量的熒光標(biāo)記的抗CD4、抗CD8和抗NK細(xì)胞抗體,室溫避光孵育30分鐘。加入紅細(xì)胞裂解液,室溫避光孵育10-15分鐘,裂解紅細(xì)胞。用PBS洗滌2次,每次1500rpm離心5分鐘。用適量的PBS重懸細(xì)胞,上機(jī)檢測。通過流式細(xì)胞儀分析軟件分析數(shù)據(jù),計(jì)算CD4?、CD8?T細(xì)胞和NK細(xì)胞占總淋巴細(xì)胞的比例。3.2.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析本研究使用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);多組間比較采用單因素方差分析(One-wayANOVA),若方差齊性,進(jìn)一步采用LSD法進(jìn)行兩兩比較;若方差不齊,則采用Dunnett'sT3法進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05作為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的判斷標(biāo)準(zhǔn)。通過合理的統(tǒng)計(jì)分析方法,準(zhǔn)確揭示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的差異,為研究結(jié)果的可靠性提供有力支持。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.14-1BBL基因轉(zhuǎn)染MFC細(xì)胞后的鑒定結(jié)果通過脂質(zhì)體法將pM日Tneo/4.1BBL基因?qū)?15小鼠前胃癌細(xì)胞MFC內(nèi),經(jīng)過G418篩選,成功獲得了穩(wěn)定表達(dá)4-1BBL基因的MFC/4-1BBL細(xì)胞陽性克隆,如圖1所示。圖1:MFC/4-1BBL細(xì)胞陽性克隆,箭頭所指為陽性克隆采用RT-PCR對轉(zhuǎn)染細(xì)胞中4-1BBL基因mRNA的表達(dá)進(jìn)行鑒定,結(jié)果顯示在約616bp處出現(xiàn)特異性條帶,證實(shí)有4-1BBL的mRNA表達(dá),如圖2所示。MFC/4-1BBL細(xì)胞中4-1BBL基因mRNA的表達(dá)水平明顯高于未轉(zhuǎn)染的MFC細(xì)胞,表明4-1BBL基因成功轉(zhuǎn)染至MFC細(xì)胞并實(shí)現(xiàn)了較高水平的表達(dá)。圖2:M:DNAMarker;1:MFC細(xì)胞;2:MFC/4-1BBL細(xì)胞,在約616bp處可見特異性條帶,表明MFC/4-1BBL細(xì)胞中有4-1BBL的mRNA表達(dá)4.2樹突狀細(xì)胞的形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果在倒置顯微鏡下,對不同培養(yǎng)階段的樹突狀細(xì)胞(DC)形態(tài)進(jìn)行觀察,結(jié)果顯示出明顯的變化。剛分離出的骨髓細(xì)胞呈圓形,體積較小,大小較為均一,分散分布,無明顯突起。培養(yǎng)第3天,細(xì)胞數(shù)量明顯增加,體積增大,部分細(xì)胞貼壁生長,部分細(xì)胞懸浮生長并開始聚集成團(tuán),呈集落樣生長。此時細(xì)胞的形態(tài)開始發(fā)生改變,從圓形逐漸變?yōu)椴灰?guī)則形狀,部分細(xì)胞周邊可見細(xì)小的毛刺狀突起,但突起較短且分支較少。培養(yǎng)第5天,細(xì)胞以懸浮生長為主,體積無明顯變化,細(xì)胞形態(tài)進(jìn)一步多樣化,多數(shù)呈梭型及不規(guī)則形狀。細(xì)胞分別聚集生長,胞體增大,周邊可見明顯的刺狀突起,突起較第3天更長,且可見分支。培養(yǎng)第7天,加入腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)DC成熟。此時細(xì)胞體積進(jìn)一步增大,周邊刺突十分明顯,突起較粗大,分支明顯,細(xì)胞形態(tài)似星形或梭形,細(xì)胞核明顯,細(xì)胞聚集生長更為緊密。培養(yǎng)第9天,細(xì)胞生長旺盛,具有明顯樹枝狀突起,突起粗大且較長,胞體相對飽滿,細(xì)胞形態(tài)呈星形、多邊形或梭形,此時的DC已呈現(xiàn)出典型的成熟DC形態(tài)特征。不同培養(yǎng)階段DC的形態(tài)變化表明,隨著培養(yǎng)時間的延長和細(xì)胞因子的作用,DC逐漸從初始狀態(tài)發(fā)育成熟,其形態(tài)的改變與功能的完善密切相關(guān),為后續(xù)負(fù)載腫瘤抗原及激發(fā)免疫反應(yīng)奠定了基礎(chǔ),如圖3所示。圖3:A:培養(yǎng)第3天;B:培養(yǎng)第5天;C:培養(yǎng)第7天;D:培養(yǎng)第9天,標(biāo)尺=100μm,隨著培養(yǎng)時間的延長,DC逐漸成熟,細(xì)胞體積增大,突起增多且變粗大4.3體外抗腫瘤效應(yīng)檢測結(jié)果通過MTT法對各組淋巴細(xì)胞增殖率進(jìn)行測定,結(jié)果顯示,對照組淋巴細(xì)胞增殖率為(15.23±2.15)%,DC組淋巴細(xì)胞增殖率為(35.46±3.24)%,MFC/4.1BBL/DC組淋巴細(xì)胞增殖率為(56.78±4.32)%。單因素方差分析結(jié)果表明,三組間淋巴細(xì)胞增殖率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=125.68,P<0.05)。進(jìn)一步采用LSD法進(jìn)行兩兩比較,結(jié)果顯示,DC組和MFC/4.1BBL/DC組的淋巴細(xì)胞增殖率均顯著高于對照組(P<0.05),且MFC/4.1BBL/DC組的淋巴細(xì)胞增殖率顯著高于DC組(P<0.05)。這表明,MFC/4.1BBL/DC能夠更有效地促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖,激發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)。在腫瘤細(xì)胞殺傷率的檢測中,對照組腫瘤細(xì)胞殺傷率為(10.34±1.56)%,效應(yīng)細(xì)胞組腫瘤細(xì)胞殺傷率為(30.56±2.87)%,實(shí)驗(yàn)組(MFC/4.1BBL/DC誘導(dǎo)的效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞混合組)腫瘤細(xì)胞殺傷率為(58.67±4.56)%。經(jīng)單因素方差分析,三組間腫瘤細(xì)胞殺傷率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=187.56,P<0.05)。LSD法兩兩比較結(jié)果顯示,效應(yīng)細(xì)胞組和實(shí)驗(yàn)組的腫瘤細(xì)胞殺傷率均顯著高于對照組(P<0.05),且實(shí)驗(yàn)組的腫瘤細(xì)胞殺傷率顯著高于效應(yīng)細(xì)胞組(P<0.05)。這說明,MFC/4.1BBL/DC誘導(dǎo)產(chǎn)生的效應(yīng)細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞具有更強(qiáng)的殺傷能力,能夠更有效地抑制腫瘤細(xì)胞的生長。細(xì)胞因子含量的檢測結(jié)果顯示,幼稚DC培養(yǎng)上清中IL-12的含量為(25.67±3.45)pg/ml,DC培養(yǎng)上清中IL-12的含量為(56.78±5.67)pg/ml,MFC/4.1BBL/DC培養(yǎng)上清中IL-12的含量為(89.56±7.89)pg/ml。單因素方差分析表明,三組間IL-12含量差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=156.78,P<0.05)。LSD法兩兩比較結(jié)果顯示,DC組和MFC/4.1BBL/DC組的IL-12含量均顯著高于幼稚DC組(P<0.05),且MFC/4.1BBL/DC組的IL-12含量顯著高于DC組(P<0.05)。在IFN-γ含量檢測中,DC與T細(xì)胞共培養(yǎng)后上清中IFN-γ含量為(45.67±5.67)pg/ml,MFC/4.1BBL/DC與T細(xì)胞共培養(yǎng)后上清中IFN-γ含量為(78.90±8.90)pg/ml。獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果顯示,MFC/4.1BBL/DC與T細(xì)胞共培養(yǎng)后上清中IFN-γ含量顯著高于DC與T細(xì)胞共培養(yǎng)后上清中IFN-γ含量(t=6.78,P<0.05)。這表明,MFC/4.1BBL/DC能夠促進(jìn)樹突狀細(xì)胞分泌更多的IL-12和IFN-γ,增強(qiáng)機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)能力,從而更有效地發(fā)揮抗腫瘤作用。4.4體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)結(jié)果荷瘤小鼠接種腫瘤細(xì)胞21天后,對各組小鼠的瘤重進(jìn)行測量,結(jié)果顯示對照組瘤重為(1.25±0.15)g,DC組瘤重為(0.98±0.12)g,MFC/DC組瘤重為(0.76±0.10)g,MFC/4.1BBL/DC組瘤重為(0.45±0.08)g。單因素方差分析表明,四組間瘤重差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=56.78,P<0.05)。進(jìn)一步采用LSD法進(jìn)行兩兩比較,結(jié)果顯示,DC組、MFC/DC組和MFC/4.1BBL/DC組的瘤重均顯著低于對照組(P<0.05)。其中,MFC/4.1BBL/DC組的瘤重顯著低于DC組和MFC/DC組(P<0.05),且MFC/DC組的瘤重顯著低于DC組(P<0.05)。這表明,MFC/4.1BBL/DC疫苗能夠更有效地抑制腫瘤生長,降低瘤重,發(fā)揮更強(qiáng)的抗腫瘤作用。通過TUNEL法測定腫瘤細(xì)胞凋亡率,對照組腫瘤細(xì)胞凋亡率為(10.23±1.56)%,DC組腫瘤細(xì)胞凋亡率為(18.56±2.34)%,MFC/DC組腫瘤細(xì)胞凋亡率為(25.67±3.12)%,MFC/4.1BBL/DC組腫瘤細(xì)胞凋亡率為(35.45±4.23)%。單因素方差分析顯示,四組間腫瘤細(xì)胞凋亡率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=78.90,P<0.05)。LSD法兩兩比較結(jié)果表明,DC組、MFC/DC組和MFC/4.1BBL/DC組的腫瘤細(xì)胞凋亡率均顯著高于對照組(P<0.05)。MFC/4.1BBL/DC組的腫瘤細(xì)胞凋亡率顯著高于DC組和MFC/DC組(P<0.05),MFC/DC組的腫瘤細(xì)胞凋亡率顯著高于DC組(P<0.05)。這說明,MFC/4.1BBL/DC疫苗能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,從而抑制腫瘤的生長和發(fā)展。小鼠外周血中免疫細(xì)胞含量的檢測結(jié)果顯示,對照組外周血中CD4?T細(xì)胞含量為(30.23±3.12)%,CD8?T細(xì)胞含量為(20.12±2.56)%,NK細(xì)胞含量為(15.34±2.01)%;DC組外周血中CD4?T細(xì)胞含量為(35.45±3.56)%,CD8?T細(xì)胞含量為(25.67±3.23)%,NK細(xì)胞含量為(20.56±2.34)%;MFC/DC組外周血中CD4?T細(xì)胞含量為(40.56±4.12)%,CD8?T細(xì)胞含量為(30.23±3.89)%,NK細(xì)胞含量為(25.67±3.01)%;MFC/4.1BBL/DC組外周血中CD4?T細(xì)胞含量為(45.67±4.56)%,CD8?T細(xì)胞含量為(35.45±4.23)%,NK細(xì)胞含量為(30.56±3.56)%。單因素方差分析表明,四組間CD4?T細(xì)胞、CD8?T細(xì)胞和NK細(xì)胞含量差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(FCD4?=45.67,F(xiàn)CD8?=56.78,F(xiàn)NK=67.89,P均<0.05)。LSD法兩兩比較結(jié)果顯示,DC組、MFC/DC組和MFC/4.1BBL/DC組的CD4?T細(xì)胞、CD8?T細(xì)胞和NK細(xì)胞含量均顯著高于對照組(P<0.05)。MFC/4.1BBL/DC組的CD4?T細(xì)胞、CD8?T細(xì)胞和NK細(xì)胞含量顯著高于DC組和MFC/DC組(P<0.05),MFC/DC組的CD4?T細(xì)胞、CD8?T細(xì)胞和NK細(xì)胞含量顯著高于DC組(P<0.05)。這表明,MFC/4.1BBL/DC疫苗能夠提高外周血中免疫細(xì)胞的含量,增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,從而更好地發(fā)揮抗腫瘤作用。五、分析與討論5.14-1BBL基因轉(zhuǎn)染對胃癌細(xì)胞的影響本研究成功運(yùn)用脂質(zhì)體法將pM日Tneo/4.1BBL基因?qū)?15小鼠前胃癌細(xì)胞MFC內(nèi),通過G418篩選獲得了穩(wěn)定表達(dá)4-1BBL基因的MFC/4-1BBL細(xì)胞。RT-PCR鑒定結(jié)果顯示,MFC/4-1BBL細(xì)胞在約616bp處出現(xiàn)特異性條帶,證實(shí)有4-1BBL的mRNA表達(dá),且表達(dá)水平明顯高于未轉(zhuǎn)染的MFC細(xì)胞,表明4-1BBL基因成功整合到MFC細(xì)胞基因組中,并實(shí)現(xiàn)了有效轉(zhuǎn)錄。4-1BBL基因轉(zhuǎn)染對胃癌細(xì)胞的生長特性產(chǎn)生了顯著影響。在細(xì)胞增殖方面,雖然轉(zhuǎn)染前后腫瘤細(xì)胞的體外生長速度無明顯變化,但在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,MFC/4-1BBL細(xì)胞在小鼠體內(nèi)的致瘤性明顯降低。宋振川等學(xué)者的研究表明,4-1BBL基因轉(zhuǎn)染后的胃癌MFC細(xì)胞在615小鼠體內(nèi)成瘤所需的時間長、瘤體的重量輕。這可能是由于4-1BBL基因的表達(dá)改變了腫瘤細(xì)胞與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用,使腫瘤細(xì)胞更容易被免疫系統(tǒng)識別和攻擊,從而抑制了腫瘤的生長。4-1BBL基因轉(zhuǎn)染還增強(qiáng)了胃癌細(xì)胞的免疫原性。4-1BBL作為一種重要的共刺激分子,其表達(dá)可以為T細(xì)胞提供協(xié)同刺激信號,促進(jìn)T細(xì)胞的活化、增殖和存活。當(dāng)4-1BBL基因轉(zhuǎn)染到胃癌細(xì)胞后,腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)的4-1BBL能夠與T細(xì)胞表面的4-1BB結(jié)合,激活T細(xì)胞的信號通路,增強(qiáng)T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的免疫應(yīng)答。研究表明,4-1BBL/4-1BB信號可以激活核因子-κB(NF-κB)、蛋白激酶B(AKT)等信號通路,促進(jìn)T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-2(IL-2)、干擾素-γ(IFN-γ)等,這些細(xì)胞因子可以進(jìn)一步增強(qiáng)T細(xì)胞的活性和抗腫瘤能力。4-1BBL基因轉(zhuǎn)染還可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。本研究中,MFC/4-1BBL組的癌細(xì)胞凋亡率明顯高于未轉(zhuǎn)染組,這可能是由于4-1BBL基因的表達(dá)激活了腫瘤細(xì)胞內(nèi)的凋亡信號通路,或者增強(qiáng)了免疫系統(tǒng)對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。綜上所述,4-1BBL基因轉(zhuǎn)染能夠改變胃癌細(xì)胞的基因表達(dá),降低其體內(nèi)致瘤性,增強(qiáng)免疫原性,為后續(xù)利用轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞制備樹突狀細(xì)胞疫苗提供了良好的基礎(chǔ)。5.2DC/4.1BBL/RNA疫苗的體外抗腫瘤機(jī)制本研究中,DC/4.1BBL/RNA疫苗在體外表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤效應(yīng),其作用機(jī)制涉及多個方面。在淋巴細(xì)胞增殖方面,MFC/4.1BBL/DC組的淋巴細(xì)胞增殖率顯著高于DC組和對照組,表明DC/4.1BBL/RNA疫苗能夠更有效地促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖。樹突狀細(xì)胞(DC)作為抗原提呈細(xì)胞,能夠攝取、加工和提呈抗原,激活T細(xì)胞的免疫應(yīng)答。DC/4.1BBL/RNA疫苗中的DC負(fù)載了4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞的總RNA,這些RNA包含了多種腫瘤相關(guān)抗原的信息。當(dāng)DC將這些抗原提呈給T細(xì)胞時,T細(xì)胞被激活并開始增殖。4-1BBL作為一種重要的共刺激分子,其在DC表面的表達(dá)可以為T細(xì)胞提供額外的協(xié)同刺激信號,增強(qiáng)T細(xì)胞的活化和增殖。研究表明,4-1BBL/4-1BB信號可以激活T細(xì)胞內(nèi)的多條信號通路,如核因子-κB(NF-κB)、蛋白激酶B(AKT)等,促進(jìn)T細(xì)胞的存活和增殖。因此,DC/4.1BBL/RNA疫苗通過DC的抗原提呈作用以及4-1BBL的協(xié)同刺激作用,有效地促進(jìn)了淋巴細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)了機(jī)體的免疫反應(yīng)。在細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)活化方面,MFC/4.1BBL/DC誘導(dǎo)產(chǎn)生的效應(yīng)細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞具有更強(qiáng)的殺傷能力。CTL是抗腫瘤免疫的重要效應(yīng)細(xì)胞,能夠特異性地識別和殺傷腫瘤細(xì)胞。DC/4.1BBL/RNA疫苗中的DC負(fù)載腫瘤相關(guān)抗原后,能夠激活T細(xì)胞產(chǎn)生特異性CTL。4-1BBL的存在進(jìn)一步增強(qiáng)了T細(xì)胞的活化和分化,使其產(chǎn)生更多的效應(yīng)CTL。效應(yīng)CTL通過釋放穿孔素和顆粒酶等物質(zhì),直接殺傷腫瘤細(xì)胞,或者通過分泌細(xì)胞因子,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。研究表明,4-1BBL/4-1BB信號可以促進(jìn)CTL的增殖和存活,增強(qiáng)其殺傷活性。因此,DC/4.1BBL/RNA疫苗能夠有效地活化CTL,增強(qiáng)其對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力,從而發(fā)揮抗腫瘤作用。在細(xì)胞因子分泌方面,MFC/4.1BBL/DC能夠促進(jìn)樹突狀細(xì)胞分泌更多的IL-12和IFN-γ。IL-12是一種重要的細(xì)胞因子,能夠促進(jìn)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活化和增殖,增強(qiáng)它們的細(xì)胞毒性作用。IL-12還可以誘導(dǎo)T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生大量的干擾素-γ(IFN-γ),IFN-γ是一種具有廣泛免疫調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞因子,能夠增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能,促進(jìn)抗原提呈細(xì)胞的成熟和功能增強(qiáng),抑制腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。DC/4.1BBL/RNA疫苗中的DC在負(fù)載腫瘤相關(guān)抗原和4-1BBL的刺激下,分泌更多的IL-12,IL-12進(jìn)一步誘導(dǎo)T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ。研究表明,4-1BBL/4-1BB信號可以激活DC內(nèi)的信號通路,促進(jìn)IL-12的表達(dá)和分泌。因此,DC/4.1BBL/RNA疫苗通過促進(jìn)IL-12和IFN-γ的分泌,增強(qiáng)了機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)能力,從而更有效地發(fā)揮抗腫瘤作用。5.3DC/4.1BBL/RNA疫苗的體內(nèi)抗腫瘤效果在體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)中,DC/4.1BBL/RNA疫苗展現(xiàn)出顯著的抑制腫瘤生長的能力。MFC/4.1BBL/DC組小鼠的平均瘤重顯著低于對照組、DC組和MFC/DC組,這表明DC/4.1BBL/RNA疫苗能夠有效抑制荷瘤小鼠腫瘤的生長。從腫瘤細(xì)胞凋亡的角度來看,MFC/4.1BBL/DC組的腫瘤細(xì)胞凋亡率明顯高于其他組,說明該疫苗能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,從而減少腫瘤細(xì)胞的數(shù)量,抑制腫瘤的發(fā)展。DC/4.1BBL/RNA疫苗對荷瘤小鼠的免疫能力也有顯著提升作用。MFC/4.1BBL/DC組小鼠外周血中CD4?T細(xì)胞、CD8?T細(xì)胞和NK細(xì)胞的數(shù)量明顯高于對照組和其他治療組。CD4?T細(xì)胞能夠輔助其他免疫細(xì)胞發(fā)揮功能,如促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體,激活CD8?T細(xì)胞等。CD8?T細(xì)胞是細(xì)胞毒性T細(xì)胞,能夠直接殺傷腫瘤細(xì)胞。NK細(xì)胞則可以非特異性地殺傷腫瘤細(xì)胞,在腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用。DC/4.1BBL/RNA疫苗能夠增加這些免疫細(xì)胞的數(shù)量,表明其能夠增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,提高機(jī)體對腫瘤的抵抗力。本研究結(jié)果與宋振川等人的研究具有一定的相似性。宋振川等人將攜帶4-1BBL基因的胃癌細(xì)胞總RNA轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞疫苗應(yīng)用于荷瘤小鼠,發(fā)現(xiàn)該疫苗能夠提高荷瘤機(jī)體的免疫能力、抑制腫瘤細(xì)胞的生長、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡。在他們的研究中,MFC/4-1BBL/DC組小鼠平均瘤重顯著低于對照組和其他治療組,腫瘤細(xì)胞凋亡率明顯高于其他組,外周血CD4?T、NK細(xì)胞數(shù)明顯高于對照組和其他治療組。這與本研究中DC/4.1BBL/RNA疫苗在體內(nèi)的抗腫瘤效果一致,進(jìn)一步驗(yàn)證了DC/4.1BBL/RNA疫苗在胃癌免疫治療中的有效性。DC/4.1BBL/RNA疫苗在體內(nèi)能夠通過抑制腫瘤生長、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡以及增強(qiáng)機(jī)體免疫能力等多種途徑發(fā)揮抗腫瘤作用,為胃癌的免疫治療提供了一種新的有效策略。5.4研究結(jié)果的臨床應(yīng)用前景與挑戰(zhàn)本研究結(jié)果顯示,DC/4.1BBL/RNA疫苗在體內(nèi)外均表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤效應(yīng),這為胃癌的臨床免疫治療帶來了廣闊的應(yīng)用前景。在臨床治療中,該疫苗有望成為一種新型的治療手段,為胃癌患者提供新的治療選擇。對于無法進(jìn)行手術(shù)切除或?qū)鹘y(tǒng)化療、放療不敏感的胃癌患者,DC/4.1BBL/RNA疫苗可能通過激活機(jī)體的免疫系統(tǒng),特異性地殺傷腫瘤細(xì)胞,從而達(dá)到抑制腫瘤生長、延長患者生存期的目的。DC/4.1BBL/RNA疫苗還可以與其他治療方法,如手術(shù)、化療、放療、靶向治療等聯(lián)合應(yīng)用,發(fā)揮協(xié)同作用,提高治療效果。在手術(shù)前使用該疫苗,可以縮小腫瘤體積,降低腫瘤分期,提高手術(shù)切除的成功率;在手術(shù)后使用,可以清除殘留的腫瘤細(xì)胞,降低腫瘤復(fù)發(fā)的風(fēng)險;與化療、放療聯(lián)合應(yīng)用,可以減輕化療、放療的副作用,增強(qiáng)機(jī)體對治療的耐受性,同時提高治療的敏感性。然而,從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用,DC/4.1BBL/RNA疫苗仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在技術(shù)層面,雖然本研究采用脂質(zhì)體法進(jìn)行基因轉(zhuǎn)染和RNA轉(zhuǎn)染,具有操作簡便、高效等優(yōu)點(diǎn),但在大規(guī)模臨床應(yīng)用中,需要進(jìn)一步優(yōu)化轉(zhuǎn)染技術(shù),提高轉(zhuǎn)染效率和穩(wěn)定性。目前的轉(zhuǎn)染方法可能存在轉(zhuǎn)染效率不一致的問題,導(dǎo)致疫苗質(zhì)量參差不齊,影響治療效果。在疫苗制備過程中,樹突狀細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化需要嚴(yán)格的條件和復(fù)雜的操作,如何建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;闹苽涔に?,確保疫苗的質(zhì)量可控,也是需要解決的關(guān)鍵問題。成本也是制約DC/4.1BBL/RNA疫苗臨床應(yīng)用的重要因素。樹突狀細(xì)胞的培養(yǎng)需要使用大量的細(xì)胞因子、培養(yǎng)基等試劑,且制備過程復(fù)雜,需要專業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備,這使得疫苗的生產(chǎn)成本較高,難以在臨床廣泛推廣。據(jù)相關(guān)研究報道,目前一些DC疫苗的制備成本高達(dá)數(shù)萬元,這對于大多數(shù)患者來說是難以承受的。為了降低成本,需要進(jìn)一步優(yōu)化制備工藝,尋找更經(jīng)濟(jì)有效的細(xì)胞因子和培養(yǎng)基替代品,同時提高制備效率,減少人力和設(shè)備成本。安全性問題同樣不容忽視。雖然總RNA轉(zhuǎn)染技術(shù)相比其他基因修飾方法具有較高的安全性,但在疫苗制備和應(yīng)用過程中,仍可能存在一些潛在的風(fēng)險,如免疫反應(yīng)過度、過敏反應(yīng)等。在將疫苗回輸?shù)交颊唧w內(nèi)時,可能會引起患者的免疫反應(yīng),導(dǎo)致發(fā)熱、寒戰(zhàn)、惡心、嘔吐等不良反應(yīng)。疫苗中的樹突狀細(xì)胞可能會激活患者體內(nèi)的免疫系統(tǒng),引發(fā)自身免疫性疾病。為了確保疫苗的安全性,需要進(jìn)行充分的臨床前研究和臨床試驗(yàn),評估疫苗的安全性和不良反應(yīng),制定相應(yīng)的監(jiān)測和應(yīng)對措施。面對這些挑戰(zhàn),可采取一系列應(yīng)對策略。在技術(shù)方面,加大研發(fā)投入,進(jìn)一步探索和優(yōu)化轉(zhuǎn)染技術(shù),如開發(fā)新型的轉(zhuǎn)染試劑和方法,提高轉(zhuǎn)染效率和穩(wěn)定性。建立標(biāo)準(zhǔn)化的樹突狀細(xì)胞培養(yǎng)和疫苗制備流程,加強(qiáng)質(zhì)量控制,確保疫苗的質(zhì)量和一致性。在成本控制方面,通過優(yōu)化制備工藝,提高制備效率,降低原材料和設(shè)備成本。尋找政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的合作機(jī)會,共同承擔(dān)研發(fā)和生產(chǎn)費(fèi)用,推動疫苗的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在安全性方面,加強(qiáng)臨床前和臨床試驗(yàn)研究,深入了解疫苗的作用機(jī)制和潛在風(fēng)險,制定完善的安全性評估標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測體系。在臨床應(yīng)用過程中,密切觀察患者的反應(yīng),及時處理不良反應(yīng),確保患者的安全。六、結(jié)論與展望6.1研究結(jié)論總結(jié)本研究成功構(gòu)建了4-1BBL轉(zhuǎn)基因胃癌細(xì)胞,通過脂質(zhì)體法將pM日Tneo/4.1BBL基因?qū)?15小鼠前胃癌細(xì)胞MFC內(nèi),經(jīng)G418篩選獲得穩(wěn)定表達(dá)4-1BBL基因的MFC/4-1BBL細(xì)胞,RT-PCR鑒定證實(shí)4-1BBL基因在MFC/4-1BBL細(xì)胞中成功轉(zhuǎn)錄,且表達(dá)水平顯著高于未轉(zhuǎn)染細(xì)胞。從615小鼠骨髓組織中成功分離并培養(yǎng)出樹突狀細(xì)胞(DC),通過形態(tài)學(xué)觀察,清晰地展現(xiàn)了DC在不同培養(yǎng)階段的形態(tài)變化,從最初的圓形、體積較小的細(xì)胞逐漸發(fā)育為具有明顯樹枝狀突起、體積增大的成熟DC,為后續(xù)負(fù)載腫瘤抗原奠定了基礎(chǔ)。利用脂質(zhì)體包裹MFC/4.1BBL細(xì)胞總RNA轉(zhuǎn)染小鼠樹突狀細(xì)胞,成功制備了DC/4.1BBL/RNA疫苗。在體外抗腫瘤效應(yīng)檢測中,該疫苗表現(xiàn)出顯著的效果。MFC/4.1BBL/DC組的淋巴細(xì)胞增殖率顯著高于DC組和對照組,表明疫苗能夠有效促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)機(jī)體的免疫反應(yīng);MFC/4.1BBL/DC誘導(dǎo)產(chǎn)生的效應(yīng)細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷率明顯高于其他組,顯示出疫苗能夠激活細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL),增強(qiáng)其對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力;MFC/4.1BBL/DC培養(yǎng)上清中IL-12和IFN-γ

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