李茹冰,李若冰,王翠玲,張宜俊,李 超,傅泳航
(1.廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院 藥劑科,廣東 廣州 510010;2.廣東省人民醫(yī)院 心外科,廣東 廣州 510000;3.廣州市愷泰生物科技有限公司,廣東 廣州 510620;4.解放軍第四五八醫(yī)院 檢驗科,廣東 廣州 510600)
白細胞介素-12(IL-12)是由35 kD的輕鏈和40 kD的重鏈組成的異源性二聚糖蛋白,由抗原遞呈細胞在受到刺激后分泌。IL-12可啟動細胞介導免疫,活化T細胞和NK細胞,增加Th1細胞數(shù)量,使其在細胞中占絕對優(yōu)勢,增強CD8+T細胞的細胞毒性[1],并抑制Th2型細胞免疫,是形成特異性細胞毒性T淋巴細胞(CTL)應答的樞紐因子[2],已經(jīng)在不同模型動物的腫瘤和傳染性疾病的治療上顯示出潛質(zhì)[3-4]。傅泳航等[5]研究發(fā)現(xiàn),乙型肝炎表面抗原(HBsAg)聯(lián)合重組鼠白細胞介素-12(rmIL-12)可明顯增強免疫小鼠脾細胞分泌 γ-干擾素(IFN-γ)的水平,表明IL-12對于乙肝疫苗具有免疫增強作用,且導向Th1型免疫應答。吳長有等[6]發(fā)現(xiàn),重組人白細胞介素-12(rhIL-12)促使慢性HBV攜帶者外周血單核細胞(PBMC)產(chǎn)生HBV特異的中樞記憶性CD8+T淋巴細胞的免疫應答,顯示其在臨床應用方面具有較好的發(fā)展?jié)摿?。本文對rhIL-12刺激健康人PBMC產(chǎn)生IFN-γ的細胞來源及對IL-12R的影響進行了研究。
健康人8例,均曾接種過乙肝疫苗,HBV血清學指標如下:HBsAg(-)、抗 HBs(+)、HBeAg(-)、抗Be(-)、抗 HBc(-)。
rhIL-12(批號20080611),廣州市愷泰生物科技有限公司;重組HBsAg(rHBsAg)疫苗,深圳康泰生物制品股份有限公司;RPMI 1640、Hanks'液和胎牛血清,美國GIBCO公司;Ficoll淋巴細胞分離液,上海華精公司;人 IFN-γ酶聯(lián)免疫吸附檢測(ELISA)試劑盒、TMB底物顯色劑、CD3PE、CD8FITC、CD4PreCP、CD3FITC、CD56PE、IFN-γ、APC(別藻藍蛋白,Allophycocyanin)、CD212(IL-12Rβ1)PE、CD212(IL-12Rβ2)PE、CD8 FITC(異硫氰酸熒光素)、CD4 APC、CD56PE-CY5,美國 BD 公司。
MultiskanMK3酶標儀,上海精科實業(yè)有限公司;FACS Calibur流式細胞儀,美國BD公司。
抽取8名健康志愿者靜脈血10 mL,肝素抗凝。Hanks'液等體積稀釋,用Ficoll進行密度梯度離心,8℃,2 000 r/min(離心半徑18 cm)離心20 min,獲取PBMC,充分洗滌后,用RPMI 1640完全培養(yǎng)液調(diào)整PBMC濃度為2 ×106/mL,備用。
分組如下:(1)陰性對照組:培養(yǎng)液;(2)rHBsAg組:500 ng/mL;(3)rhIL-12 組:1.0 ng/mL;(4)聯(lián)合組:500 ng/mL rHBsAg+1.0 ng/mL rhIL-12。
細胞培養(yǎng)板每孔中含細胞懸液及相應濃度刺激物各100 μL,各刺激物濃度均設(shè)6個復孔,置37℃,5%CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)72 h,ELISA測定培養(yǎng)上清中IFN-γ的濃度。
PBMC細胞分別加入4管15 mL細胞離心管中,每管1 mL,分組同2.2項。37℃,5%CO2溫育24 h;溫育至最后2 h加蛋白轉(zhuǎn)運抑制劑(BFA)10 μL/mL,混勻。細胞用 pH 7.2,0.02 mol/L 磷酸鹽緩沖液(PBS)洗2次(1 000 r/min,5 min),用紙吸干后加固定液,每管各加4%PFA(多聚甲醛)2 mL,混勻,常溫放置8 min;用PBS洗2次(2 000 r/min,10 min),用紙吸干,各加破膜劑400 μL,4 ℃過夜;染色:每管兩個組合,每組200 μL細胞。一組加入PE標記的CD3抗體、PreCP標記的CD4抗體、FITC標記的CD8抗體、APC標記的IFN-γ抗體;另一組加入FITC標記的CD3抗體、PE標記的CD56抗體、APC標記的IFN-γ抗體。每種抗體加入量均為2 μL。4℃,避光30 min后用破膜劑洗2次;每管各加含0.1%BSA(牛血清白蛋白)的 PBS 300 μL,重懸細胞,采用流式細胞術(shù)檢測CD4+IFN-γ+T細胞、CD8+IFN-γ+T細胞及CD56+IFN-γ+NK 細胞百分比。
PBMC細胞分別加入4管15 mL細胞離心管中,每管1 mL,分組同2.2項。37℃,5%CO2分別溫育72 h,細胞用PBS洗2次(1 000 r/min,5 min),各加PBS 400 μL重懸細胞,染色:每管兩個組合,一組加 PE標記的 CD212(IL-12Rβ1)、FITC標記的CD8、PE-CY5標記的 CD56、APC標記的 CD4;另一組加 PE標記的 CD212(IL-12Rβ2)、FITC標記的CD8、PE-CY5標記的CD56、APC標記的CD4。每組200 μL細胞,混勻染色30 min后用 PBS洗 2次(2 000 r/min,5 min),用含 0.1%BSA 的 PBS 300 μL重懸細胞,采用流式細胞術(shù)分別測定CD4+、CD8+、CD56+細胞表面 IL-12Rβ1、IL-12Rβ2。
數(shù)據(jù)用(x±s)表示,采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行重復測量方差分析,顯著性水準為α=0.05,以P<0.05為具有顯著性差異。
用500 ng/mL rHBsAg或1.0 ng/mL rhIL-12單獨刺激人PBMC時,發(fā)現(xiàn)僅有少量IFN-γ產(chǎn)生,而用HBsAg聯(lián)合rhIL-12刺激時,發(fā)現(xiàn)所有人PMBC都能產(chǎn)生IFN-γ,而且 IFN-γ的平均水平顯著高于單獨使用rHBsAg組和rhIL-12組(P<0.05),見表1。
rhIL-12組CD8+IFN-γ+T細胞及CD56+IFN-γ+NK細胞百分比與對照組比較均有明顯升高(P<0.05);rHBsAg組各細胞百分率升高不如rhIL-12組,與對照組比較無顯著差異(P>0.05);rhIL-12與rHBsAg聯(lián)合組CD8+IFNγ+T細胞及CD56+IFN-γ+NK細胞百分比均較對照組明顯升高(P<0.01),其中 CD56+IFN-γ +NK 細胞與 rHBsAg組比較均有顯著差異(P<0.05),見表2。
表1 rhIL-12單獨及與HBsAg聯(lián)合對人PBMC產(chǎn)生IFN-γ影響(x±s)Tab.1 The comparison of IFN-γ induced by rhIL-12 alone and combined with rHBsAg in PBMC from the healthy(x±s)
表2 人PBMC與rhIL-12及rHBsAg孵育后IFN-γ+細胞百分數(shù)(x±s)Tab.2 The percentage of IFN-γ +cells in PBMC incubated with rhIL-12,rHBsAg and rhIL-12+rHBsAg(x±s)
未經(jīng)外源因子刺激的PBMC細胞表面IL-12R表達為對照組基礎(chǔ)值,IL-12Rβ1和 IL-12Rβ2在健康人的表達水平無明顯差異。
rhIL-12組表達 IL-12Rβ1和 IL-12Rβ2的各細胞亞群均有不同程度升高,且CD8+IL-12Rβ2和CD56+IL-12Rβ1上調(diào)幅度尤其明顯,與對照組比較均有非常顯著差異(P<0.01)。
rHBsAg組細胞受體增加幅度大于rhIL-12組,其中CD56+IL-12Rβ1升高較之有非常顯著意義(P<0.01)。與對照組比較,CD4+IL-12Rβ1和 CD8+IL-12Rβ1、CD4+IL-12Rβ2 和 CD56+IL-12Rβ2均升高明顯(P<0.05);CD56+IL-12Rβ1和 CD8+IL-12Rβ2升高非常顯著(P <0.01)。
rhIL-12與rHBsAg聯(lián)合組β1和β2受體表達增加,與對照組比較均有顯著差異(P<0.01或0.01),但CD4+IL-12Rβ2除外。聯(lián)合組增加幅度大多明顯高于單用rhIL-12或rHBsAg組,其中CD8+IL-12Rβ1和 CD56+IL-12Rβ1與單用 rhIL-12或 rHB-sAg組比較均有顯著差異(P<0.05或0.01)。
這表明rhIL-12和rHBsAg單獨均能上調(diào)健康人PBMC表面IL-12R的表達,且rhIL-12聯(lián)合rHB-sAg有增強作用,見表3。
HBsAg主要誘導體液免疫應答,如能使抗原特異性應答向Th1方向分化,并產(chǎn)生有效的CTL反應,對于乙型肝炎的預防和治療均具有重要意義[7]。IL-12是一種能特異性增強Th1和CTL功能的細胞因子,在動物實驗及臨床觀察中,均表現(xiàn)出較強的抑制病毒復制的作用。同時,IL-12也是一種有潛力的細胞免疫反應佐劑[8]。慢性乙肝患者特別是高HBV復制者IL-12的分泌及其免疫調(diào)節(jié)作用受到損害,CTL數(shù)量不足及功能低下與IL-12密切相關(guān)。IFN-γ主要由NK細胞和某些 T亞群包括NKT、CD8+T及 γ δ T細胞產(chǎn)生,Mφ、DC 和 B 細胞也能分泌IFN-γ[9]。IL-12通過誘生內(nèi)源性IFN-γ,促進Th1細胞亞群發(fā)育,是IL-12抗HBV作用重要機制之一。因此,IL-12很可能在慢性乙肝的預防和治療中起到積極作用。
表3 人PBMCs經(jīng)刺激后各細胞亞群表達IL-12R的細胞百分數(shù)(x±s)Tab.3 The percentage of cell subgroup expressing IL-12R in PBMC stimulated by rhIL-12,rHBsAg and rhIL-12+rHBsAg(x±s)
rHBsAg或rhIL-12單獨刺激健康人PBMC,僅產(chǎn)生少量IFN-γ,二者聯(lián)合刺激產(chǎn)生 IFN-γ平均水平顯著高于單用組。rhIL-12組CD8+IFN-γ+T細胞及CD56+IFN-γ+NK細胞百分比較對照組明顯升高;rHBsAg組各細胞百分率升高不如rhIL-12組,聯(lián)合組CD8+IFN-γ+T細胞及CD56+IFN-γ+NK細胞百分比均較對照組明顯升高,其中CD56+IFN-γ+NK細胞與rHBsAg組比較均有顯著差異,提示rhIL-12誘生的 IFN-γ主要來自CD56+NK細胞、CD8+T細胞,其次是CD4+T細胞,rhIL-12與rHB-sAg聯(lián)合具有增強作用。
IL-12的生物學活性具有專一性,必須由高親合力的IL-12R來介導。IL-12對于自身受體的調(diào)節(jié)起著非常重要的作用。未致敏Th細胞不表達 IL-12Rβ2,當抗原與 TCR 結(jié)合后,IL-12Rβ2低水平表達,有IL-12存在時,功能性IL-12R表達大大增加。因而IL-12和IL-12R結(jié)合后通過復雜的信號轉(zhuǎn)導途徑,促進Th1或NK細胞的活化,而發(fā)揮其生物學功能。本研究結(jié)果表明,rhIL-12組表達β1和β2受體的各細胞亞群均有不同程度升高,且 CD8+IL-12Rβ2和CD56+IL-12Rβ1上調(diào)幅度尤其明顯,rHBsAg組增加幅度大于rhIL-12組,聯(lián)合組β1和β2受體表達增加幅度大多明顯高于單用組,表明rhIL-12和rHBsAg單獨均能上調(diào)健康人PBMC表面IL-12R的表達,且rhIL-12聯(lián)合rHBsAg有增強作用。研究顯示,rhIL-12對CD4+T細胞、CD8+T細胞和CD56+NK細胞表面表達IL-12Rβ1和IL-12Rβ2起著非常重要的作用,rhIL-12與rHBsAg聯(lián)合組對受體表達的影響明顯高于單用rhIL-12或rHBsAg組。這表明rhIL-12和rHBsAg單獨均能上調(diào)健康人PBMC表面IL-12受體的表達,且rhIL-12聯(lián)合rHBsAg有增強作用。
上述結(jié)果顯示,rhIL-12與rHBsAg聯(lián)合主要通過誘導 T細胞和 NK細胞大量分泌 IFN-γ,調(diào)節(jié)Th1/Th2,上調(diào)IL-12受體的表達來促進免疫應答,進而達到抑制HBV復制或者清除HBV。
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