楊曉峰,楊新宏,朱艷菊,丁曉旭,盧冬梅,孫立新
(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院小兒外科,河北承德 067000)
微波制備IFN-γ處理的小鼠H22肝癌瘤苗免疫荷瘤鼠的抗瘤作用
楊曉峰,楊新宏*,朱艷菊,丁曉旭,盧冬梅,孫立新
(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院小兒外科,河北承德 067000)
目的探討用微波方法制備干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)處理的小鼠H22肝癌細(xì)胞瘤苗(microwave and IFN-γtreated H22 tumor cellsmaking H22 tumor vaccine,MITTV-H22)激發(fā)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。方法小鼠皮下接種H22腫瘤細(xì)胞,同時(shí)于腫瘤接種部位皮下接種MITTV-H22進(jìn)行免疫治療。觀察2組小鼠的生存期,治療結(jié)束后取瘤稱質(zhì)量、測瘤體積、計(jì)算體積抑瘤率和質(zhì)量抑瘤率、觀察瘤組織病理切片。結(jié)果①實(shí)驗(yàn)組小鼠的平均生存期為46.5d,對照組小鼠的平均生存期為34.0d(P<0.05)。②實(shí)驗(yàn)組小鼠的瘤塊體積增長速度明顯慢于對照組(F=179.318,P<0.0)。③實(shí)驗(yàn)組小鼠的平均瘤體積、平均瘤質(zhì)量小于對照組。④實(shí)驗(yàn)組的體積抑瘤率為(57.80±18.40)%,質(zhì)量抑瘤率為(62.65±23.53)%。⑤實(shí)驗(yàn)組腫瘤組織壞死明顯增多,大片壞死組織中可見散在成團(tuán)或島嶼狀的殘留瘤細(xì)胞,淋巴細(xì)胞多見,瘤體周邊纖維母細(xì)胞明顯增生。對照組腫瘤組織中瘤細(xì)胞增生活躍,局部可見小片狀壞死灶,腫瘤細(xì)胞間淋巴細(xì)胞極少見,瘤體周邊有很少或未見纖維母細(xì)胞增生。結(jié)論MITTV-H22對H22細(xì)胞型肝癌具有較強(qiáng)的治療作用。
肝腫瘤;癌癥疫苗;干擾素γ,重組;小鼠
目前腫瘤治療最具吸引力的生物學(xué)方法之一是腫瘤疫苗,由于腫瘤的抗原性較弱,難以激起機(jī)體足夠的抗腫瘤免疫反應(yīng),且腫瘤細(xì)胞表達(dá)多種腫瘤抗原,針對某個(gè)或某些表位產(chǎn)生的免疫應(yīng)答不能有效地抑制腫瘤細(xì)胞的生長,全細(xì)胞瘤苗可表達(dá)多種腫瘤抗原。根據(jù)干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的抗原遞呈能力,微波修復(fù)抗原提高病理切片的抗原性的原理,我們用IFN-γ處理H22腫瘤細(xì)胞,再用微波制備全細(xì)胞瘤苗,既消除了其致瘤性,又增強(qiáng)了其抗原性,且操作簡單。前期我們已經(jīng)做過用小鼠H22肝癌細(xì)胞瘤苗(microwave and IFN-γtreated H22 tumor cells making H22 tumor vaccine,MITTV-H22)對H22細(xì)胞型肝癌的預(yù)防作用,結(jié)果實(shí)驗(yàn)組小鼠于H22腫瘤細(xì)胞攻擊后的7d左右接種部位沒有發(fā)現(xiàn)肉眼可見的包塊,經(jīng)解剖腫瘤接種部位未發(fā)現(xiàn)瘤組織。對照組于H22腫瘤細(xì)胞接種后第5或6天接種部位出現(xiàn)直徑<0.5cm的包塊,成瘤率為100%,接種后7d平均瘤體積為(4.8±1.0)mm3。觀察120d,對照組小鼠平均生存期為(31.87±5.87)d,實(shí)驗(yàn)組為(115.40±11.22)d,兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。因此我們想進(jìn)一步觀察MITTV-H22對H22細(xì)胞型肝癌的治療作用。
1.1 動物、細(xì)胞來源:健康的BALB/C小鼠60只,購于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司,體質(zhì)量14~16g,8周齡,正常飼養(yǎng)。H22瘤株由白求恩醫(yī)科大學(xué)提供,液氮凍存。使用時(shí)由液氮中取出,37℃水浴融解后,RPMI-1640培養(yǎng)液洗3遍,接種于含10%胎牛血清的1640培養(yǎng)基,培養(yǎng)至對數(shù)生長期,收集細(xì)胞接種于BALB/C小鼠腹腔傳代。
1.2 MITTV-H22的制備:收集BALB/C小鼠腹水H22腫瘤細(xì)胞,1640培養(yǎng)液洗2遍,用H22腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)液培養(yǎng),加入IFN-γ(200U/mL),37℃、5%CO2共培養(yǎng)48h[1]。收集H22腫瘤細(xì)胞,生理鹽水洗2遍,制成2.5×106/mL的H22細(xì)胞懸液,微波照射20s(750W、2 450MHz),經(jīng)臺盼藍(lán)染色后光鏡下觀察證實(shí)H22腫瘤細(xì)胞已被全部滅活,制成MITTV-H22,4℃儲存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 實(shí)驗(yàn)分組與動物模型的制備:60只小鼠檢疫10d后隨機(jī)分成2組,實(shí)驗(yàn)組(A、C、E)與對照組(B、D、F),每組各30只,每個(gè)亞組各10只。每組小鼠右腋皮下接種H22腫瘤細(xì)胞(1×106個(gè)),同時(shí)實(shí)驗(yàn)組于腫瘤接種部位皮下接種MITTV-H22(2.5× 106/mL)0.2mL進(jìn)行免疫治療,每隔2天免疫1次,共6次,對照組用生理鹽水代替MITTV-H22進(jìn)行治療對照。A、B 2組用于觀察小鼠的生存期。C、D 2組于腫瘤接種后的第6天開始用游標(biāo)卡尺測量瘤體積,每隔2天1次,共6次,畫腫瘤生長曲線。E、F 2組治療6次后,取瘤塊稱質(zhì)量、測體積、觀察病理切片。
1.4 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的檢測
1.4.1 瘤體積觀察:2組于腫瘤接種后的第6天開始用游標(biāo)卡尺測量瘤體積,每隔2天1次,共6次。MITTV-H22治療6次后,取2組的瘤塊,測量瘤體積、電子天平稱質(zhì)量。瘤塊體積的計(jì)算公式為,V= 0.4×a×b2(a為瘤塊長軸,b為瘤塊短軸)。質(zhì)量抑瘤率=(對照組平均瘤塊質(zhì)量-實(shí)驗(yàn)組平均瘤塊質(zhì)量)/對照組平均瘤塊質(zhì)量。體積抑瘤率=(對照組平均瘤塊體積-實(shí)驗(yàn)組平均瘤塊體積)/對照組平均瘤塊體積。
1.4.2 瘤體病理切片觀察:MITTV-H22治療6次后,取實(shí)驗(yàn)組與對照組的瘤塊,用流水洗去組織表面的黏液及血液,然后投入有足量10%甲醛的容器中,固定時(shí)間不少于24h,進(jìn)行HE染色。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:應(yīng)用SPSS15.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以±s表示,分別采用重復(fù)測量設(shè)計(jì)的方差分析和t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
實(shí)驗(yàn)組小鼠的平均生存期為46.5d,對照組小鼠的平均生存期為34.0d(t=6.96,P<0.05)。實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)點(diǎn)小鼠的瘤塊體積明顯小于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=179.32,P<0.05)。見表1。
表1 實(shí)驗(yàn)組與對照組腫瘤體積的變化
實(shí)驗(yàn)組小鼠的平均瘤體積為(0.67±0.21)cm3,小于對照組的(1.84±0.74)cm3,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.78,P<0.05)。實(shí)驗(yàn)組小鼠的平均瘤質(zhì)量為(0.67±0.35)g,低于對照組的(1.91±0.34)g,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.96,P<0.05)。實(shí)驗(yàn)組的體積抑瘤率為(57.80±18.40)%,質(zhì)量抑瘤率為(62.65±23.53)%。
HE染色瘤體病理學(xué)觀察,實(shí)驗(yàn)組腫瘤組織壞死明顯增多,大片壞死組織中可見散在成團(tuán)或島嶼狀的殘留瘤細(xì)胞,淋巴細(xì)胞多見,瘤體周邊纖維母細(xì)胞明顯增生。對照組腫瘤組織中瘤細(xì)胞增生活躍,局部可見小片狀壞死灶,腫瘤細(xì)胞間淋巴細(xì)胞極少見,瘤體周邊有很少或未見纖維母細(xì)胞增生(圖1~ 6)。
目前,腫瘤疫苗是腫瘤治療最具吸引力的生物學(xué)方法,但腫瘤疫苗最大的潛在問題是腫瘤抗原的免疫原性弱,機(jī)體免疫系統(tǒng)不能識別腫瘤細(xì)胞,從而無法徹底殺滅腫瘤。因此,提高腫瘤疫苗抗原的表達(dá)是提高宿主對腫瘤細(xì)胞免疫反應(yīng)的關(guān)鍵。
絕大多數(shù)強(qiáng)免疫原性腫瘤引起細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),T細(xì)胞分泌腫瘤特異性IFN-γ,腫瘤溶解壞死;而弱免疫原性或所謂的非免疫原性腫瘤則無抗瘤效應(yīng),腫瘤繼續(xù)生長。主動特異性免疫(自體疫苗)治療的策略就是使弱免疫原性腫瘤通過佐劑等手段予以修飾,增強(qiáng)其免疫原性,由免疫無效轉(zhuǎn)化為抗瘤反應(yīng)[2]。
研究[3]發(fā)現(xiàn),大多數(shù)腫瘤表面抗原減弱、細(xì)胞表面主要組織相容性抗原(major histocompatibilty complex classⅠ,MHC-Ⅰ)類分子的表達(dá)下調(diào)或丟失,導(dǎo)致免疫細(xì)胞的應(yīng)答無能是腫瘤細(xì)胞普遍存在的生物學(xué)現(xiàn)象,也是導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃逸機(jī)體免疫監(jiān)視,逃逸特異性CTL抗腫瘤免疫應(yīng)答的重要機(jī)制。IFN-γ是調(diào)節(jié)MHC-Ⅰ類抗原高表達(dá)的一個(gè)重要生物因子[4-6],能直接抑制腫瘤細(xì)胞增殖,增加表面MHC抗原和腫瘤壞死因子的表達(dá)、抗腫瘤血管生成等[7]。
腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫攻擊的另一原因是腫瘤細(xì)胞表面“抗原覆蓋”或被封閉,因而腫瘤抗原不能被宿主的淋巴細(xì)胞所識別,不能有效地被殺傷。微波作為抗原修復(fù)的方法已廣泛應(yīng)用于免疫組織化學(xué)染色的抗原暴露,是最敏感的抗原修復(fù)方法[8-9]。它可以使病理切片的抗原更充分暴露,提高免疫組織化學(xué)染色的敏感性。用微波處理惡性腫瘤細(xì)胞,制成瘤苗免疫小鼠,將有助于增強(qiáng)小鼠的抗腫瘤免疫,抑制腫瘤生長。
本研究中實(shí)驗(yàn)組小鼠的生存期高于對照組,實(shí)驗(yàn)組小鼠的瘤質(zhì)量和瘤體積均小于對照組。瘤體組織學(xué)觀察,實(shí)驗(yàn)組小鼠皮下腫瘤組織大面積壞死,腫瘤周邊有較豐富的纖維母細(xì)胞及較多的淋巴細(xì)胞浸潤;而對照組小鼠的瘤組織有灶狀壞死,腫瘤周邊沒有或有很少纖維母細(xì)胞,淋巴細(xì)胞浸潤也少見。推測腫瘤大面積壞死和體積、質(zhì)量小可能與腫瘤組織中大量淋巴細(xì)胞的浸潤和纖維母細(xì)胞增生有關(guān)。進(jìn)一步推測MITTV-H22免疫可能促進(jìn)淋巴細(xì)胞浸潤和纖維母細(xì)胞的增生。(本文圖見封二)
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(本文編輯:劉斯靜)
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B
1007-3205(2012)07-0808-03
2011-11-30;
2012-02-01
楊曉峰(1975-),男,滿族,河北灤平人,承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院主治醫(yī)師,醫(yī)學(xué)學(xué)士,從事小兒外科疾病診治研究。
*通訊作者。E-mail:caccine.tumor@yahoo.com.cn
10.3969/j.issn.1007-3205.2012.07.023