高天慧 段芳齡 劉明月 李曉燕 戚麟
腫瘤疫苗作為手術及放療、化療的輔助治療常用來改善宿主的免疫狀態(tài),調動機體的免疫反應,殺滅殘留在體內的腫瘤細胞。但是由于放療、化療的毒副作用及癌癥本身,患者的免疫系統(tǒng)往往處于抑制狀態(tài),同時腫瘤抗原性弱,腫瘤細胞表達的MHC-I類分子減少或缺如,不能有效地將腫瘤抗原提呈給CD+8T細胞,因此,單純用腫瘤抗原進行免疫治療,往往不能誘導有效的抗腫瘤免疫反應。本研究采用新城疫病毒(Newcastle Disease Virus,NDV)losota株來修飾H22肝癌細胞,并將NDV修飾的H22肝癌細胞可溶性抗原(NDV-H22抗原)與免疫增強劑β-欖香烯共包于脂質體中,以期得到更進一步的抗瘤效應,為臨床抗肝癌治療提供依據。
1.1 一般資料 BalB/c純系小鼠,由河南省實驗動物中心提供,動物合格證號為SYXK(豫)2005-0012,4-6周齡,體重16~18 g,健康,清潔級飼養(yǎng),60只,雌雄各半;小鼠 H22肝癌細胞由BalB/c小鼠腹腔傳代,引自河南省醫(yī)學科學研究所;新城疫病毒losota株由河南農業(yè)大學牧醫(yī)學院微生物教研室盧中華教授惠贈。大豆卵磷脂(PC),上海油脂一廠;膽固醇(CH),日本株式會社;十八烷氨(SA),sigma;牛血清白蛋白,B1B公司;新生小牛血清,天津正江高新技術開發(fā)公司;淋巴細胞分離液,上海勁馬生物科技有限公司;β-欖香烯,大連金港制藥有限公司。Beckman高速低溫離心機,Beckman公司;Eppendorf高速低溫離心機C5417R,Eppendorf公司;CO2培養(yǎng)箱,美國A1SCO;旋轉蒸發(fā)儀,上海玻璃儀器二廠;倒置顯微鏡,日本OLYMPUS;酶聯(lián)免疫檢測儀,第四軍醫(yī)大學。
1.2 方法
1.2.1 新城疫病毒修飾H22肝癌細胞及可溶性抗原的制備參照文獻[1]進行。
1.2.2 脂質體的制備及包封率測定 參照我所建立的方法[1-3]略加改進。
1.2.3 瘤苗的治療實驗
1.2.3.1 分組 將60只 BalB/c小鼠隨機分為為3組,每組再分為兩部分,一部分用于觀察生存期,另一部分用來檢測淋巴細胞對H22肝癌細胞的體外殺傷效應。第1組為脂質體包裹NDV修飾的H22抗原組(LVAg組),第2組為脂質體共包裹β-欖香烯和H22抗原組(LEAg組),第3組為脂質體共包裹β-欖香烯和NDV-H22抗原組(LEVAg組)。
1.2.3.2 免疫治療程序 第1天各小鼠腹腔接種H22肝癌細胞1.1×106個/0.1 ml,24 h后腹腔接種各種疫苗0.1 ml,每毫升疫苗含3×107個H22肝癌細胞所含的抗原,第一次免疫后一周強化免疫一次。
1.3 淋巴細胞對H22肝癌細胞的體外殺傷試驗
1.3.1 脾淋巴細胞懸液的制備 第二次免疫后4 d,將用來檢測細胞毒作用的小鼠取出,常規(guī)腹部消毒,無菌取脾,DHanks沖洗,玻璃勻漿器勻漿后過200目金屬網,淋巴細胞分離液分離、制備淋巴細胞,用培養(yǎng)液調至5×105個/100 μ1。
1.3.2 脾淋巴細胞對H22肝癌細胞的體外殺傷試驗 參照黃永年[4]等的方法進行。
1.4 小鼠生存期的觀察 每天記錄各組小鼠存活數(shù)量,從接種之日起,連續(xù)觀察50 d,存活>50 d者,認為長期存活。
1.5 統(tǒng)計學方法 用SPSS 11.5軟件,應用方差分析ONEWAY-ANOVA對生存期和淋巴細胞毒活性進行統(tǒng)計分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 KCl法提取的可溶性抗原的蛋白含量 每106個 H22肝癌細胞所抽提的蛋白為107μg,每106個NDV修飾后H22肝癌細胞所抽提的蛋白為119 μg。
2.2 脂質體的包封率 脂質體對LVAg、LEAg、LEVAg的包封率分別39.45%,44.38%和39.45%,對β-欖香烯的包封率為81.36%。
2.3 不同免疫治療的效應觀察
2.3.1 不同的免疫治療對BalB/c小鼠生存期的影響 對荷瘤小鼠分別用不同的疫苗制劑間隔1周進行連續(xù)兩次的免疫后,LVAg組、LEAg組和LEVAg組的平均生存期分別為(35.2±5.5)d、(37.8±3.7)d和(45.8±3.8)d,3組間差異有顯著性(F=15.823,P<0.001),其中,LEVAg組的平均生存期長于LVAg組(P<0.001)和LEAg組(P<0.001),而后二者之間差異無顯著性(P=0.197)。
2.3.2 不同免疫治療組小鼠脾淋巴細胞體外殺傷H22肝癌細胞活性觀察 在效靶比為50:1時,LVAg組、LEAg組和LEVAg組的脾淋巴細胞毒活性分別為:(30.0±2.8)、(29.0±1.5)和(46.4±1.9),3組間差異有顯著性(F=210.105,P<0.001),其中,LEVAg組的脾淋巴細胞毒活性強于LVAg組(P<0.001)和LEAg組(P<0.001),而后二者之間差異無顯著性(P=0.322)。
脂質體包裹可增加抗原的顆粒性,較可溶性抗原更易被抗原提呈細胞吞噬和提呈[5]。巨噬細胞對脂質體具有優(yōu)先攝取,脂質體包裹的抗原可經巨噬細胞的MHC-Ⅰ途徑激活T細胞,發(fā)揮主要的抗瘤作用,同時又可經MHC-Ⅱ途徑激活CT細胞,T細胞(包括Th細胞)被激活后釋放細胞因子,一方面促進激活的T細胞的細胞毒活性,另一方面促進B細胞產生體液免疫,促進機體的抗瘤免疫作用。
病毒用于抗腫瘤免疫治療最初源于“病毒異種化作用”的概念,即通過使腫瘤細胞表面帶有外來病毒相關抗原,增強其免疫原性,易于為宿主的免疫系統(tǒng)識別。NDV是禽類的一種副粘液病毒,對癌細胞具有較強的親和力,可在癌細胞內大量復制,而對正常細胞影響不大[6]。體外實驗中,NDV致敏可顯著增加DC-CIK對于胃癌細胞株的殺傷力[7]。在臨床研究中,NDV修飾的自體腫瘤細胞疫苗能改善晚期結腸癌患者的生存[8]。
欖香烯為脂溶性的非細胞毒性的廣譜抗腫瘤藥物,同時又具有免疫增強作用。欖香烯能改變或增強腫瘤抗原的免疫原性,誘發(fā)或促進機體對腫瘤的免疫排斥作用[9]。此外,欖香烯能顯著提高荷瘤小鼠腹腔巨噬細胞吞噬率及吞噬指數(shù),增強CONA誘導的小鼠脾細胞的增殖,增加NK細胞的活性[10]。
本研究用NDV修飾脂質體瘤苗,以增強腫瘤抗原的免疫原性,更易為宿主識別,同時用免疫增強劑欖香烯來刺激機體免疫反應,獲得了最強的抗瘤免疫效應,顯著高于單用NDV修飾脂質體瘤苗和單用欖香烯修飾脂質體瘤苗,提示二者的協(xié)同增效作用。免疫效應的增強可能源于欖香烯的免疫增強作用,NDV的抗原異源化作用,以及脂質體包裹后的抗原提呈的作用的加強。共包裹欖香烯和NDV修飾的脂質體肝癌瘤苗有潛在的臨床應用價值,為抗肝癌治療提供有效的補充手段,值得臨床進一步研究。
[1]高天慧,段芳齡,劉明月.NDV修飾對H22肝癌細胞脂質體瘤苗免疫作用影響的觀察.中華腫瘤防治雜志,2011,18(3):180-182.
[2]高天慧,段芳齡,高海玲,等.脂質體瘤苗抗小鼠H22腹水型肝癌作用研究.胃腸病學和肝病學雜志,2005,14(4):366-368.
[3]高天慧,段芳齡,周云,等.β-欖香烯對脂質體瘤苗抗小鼠H22肝癌的免疫增強作用.中國誤診學雜志,2005,12(5):3409-3411.
[4]黃永年,李薇.噻唑蘭比色法實驗條件的研究.中華醫(yī)學檢驗雜志,1992,15(4):229-230.
[5]Ying M,Reginr,Claudio T,et al.MHC class I-and classⅡ-restricted processingand presentation of microencapsulated antigens.Vaccine,1999,17:1047-1056.
[6]Ravindra PV,Tiwari AK,Sharma B,et al.Newcastle disease virus as an oncolytic agent.Indian J Med Res,2009,130(5):507-13.
[7]李輝,王震,毛偉征,等.新城疫病毒對胃癌細胞抗原修飾作用的研究.齊魯醫(yī)學雜志,2009,24(4):306-308.
[8]Schulze T,Kemmner W,Weitz J,et al.Efficiency of adjuvant active specific immunization with Newcastle disease virus modified tumor cells in colorectal cancer patients following resection of liver metastases:results of a prospective randomized trial.Cancer Immunol Immunother,2009,58(1):61-69.
[9]吳偉忠,劉廉達,湯曉雷,等.β-欖香烯誘導的抗腫瘤免疫保護作用機理初探.中華腫瘤雜志,1999,21(6):405-406.
[10]陳龍邦,臧靜,王靖華.β-欖香烯對荷瘤小鼠免疫功能的影響.腫瘤防治研究,1998,25(1):54.