黃秋妮 鹿騰 謝良秋
摘 要:臨床研究顯示,腎細(xì)胞腫瘤、胰腺腫瘤、卵巢腫瘤、肝臟腫瘤等腫瘤患者經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)靜脈血栓、彌散性血管內(nèi)凝血、肺栓塞、游走性淺表血栓性靜脈炎、門靜脈血栓和動(dòng)脈血栓栓塞等血栓栓塞性疾病。腫瘤發(fā)生與血栓形成的關(guān)系極為密切,血栓的形成在腫瘤轉(zhuǎn)移、腫瘤血管生成機(jī)制中起著重要作用,而血栓又會(huì)加大癌癥的發(fā)病率和死亡率。
關(guān)鍵詞:惡性腫瘤;葡萄球菌激酶
金葡球菌腸毒素C2(staphylococcal enterotoxins,SEC2)是由金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的一類超抗原,極低濃度下即可刺激大部分的T細(xì)胞增殖,使之釋放多種細(xì)胞因子,產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答反應(yīng)和顯著的腫瘤抑制作用,臨床上應(yīng)用與肺癌、直腸癌、肝癌、卵巢癌等惡性腫瘤的治療。葡激酶(staphylokinase ,Sak)是典型的第三代溶栓藥物代表,與傳統(tǒng)溶栓藥物相比,葡激酶具有纖維酶原激活能力強(qiáng)的特點(diǎn),并且免疫原性低,特異性高、過敏反應(yīng)少,是目前相對(duì)較可靠和安全的心血管疾病治療呢藥物。
基于SEC2的廣譜抗腫瘤活性和Sak的高效溶栓作用,構(gòu)建嵌合蛋白SEC2-linker-Sak和Sak-linker-SEC2。實(shí)驗(yàn)中對(duì)SEC2和Sak都進(jìn)行了必要的處理,可以說進(jìn)行嵌合的SEC2是一種截短突變體,降低毒性和分子量,Sak也是一種不改變功能的突變體,進(jìn)行此操作方便于構(gòu)建嵌合體更好的在臨床其作用。
1 惡性腫瘤并發(fā)血栓
惡性腫瘤并發(fā)血栓機(jī)制是惡性腫瘤相關(guān)的炎癥可以導(dǎo)致凝血因子Ⅷ、纖維蛋白原等急性期蛋白濃度增加,從而增加血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。血栓是惡性腫瘤的征兆,研究發(fā)現(xiàn)大多癌癥患者的凝血系統(tǒng)都被激活了,而凝血酶能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長,轉(zhuǎn)移和侵襲,并且還能促使腫瘤血管新生。
2 惡性腫瘤并發(fā)血栓的治療
腫瘤患者并發(fā)血栓或者疑似血栓時(shí),無需確診應(yīng)立即進(jìn)行抗凝治療。目前臨床上的抗凝藥物多用低分子量肝素(LMWH)治療10-14天,然后采用口服華法林治療。由于口服華法林的效果較慢,并且在給藥初期常常出現(xiàn)高凝狀態(tài),所以必須與肝素同時(shí)給藥5-7天直到達(dá)到預(yù)期抗凝水平。腫瘤并發(fā)血栓的患者接受LMWH治療后仍有高達(dá)9%的患者會(huì)出現(xiàn)血栓復(fù)發(fā),肝素易引起血小板減少,因而不能持續(xù)給藥。20%的接受華法林治療患者會(huì)復(fù)發(fā)血栓,但一般不推薦增加華法林用藥強(qiáng)度,因?yàn)樵黾尤A法林用藥會(huì)增加出血的風(fēng)險(xiǎn),并且不能減少血栓復(fù)發(fā)。
3 金黃色葡萄球菌腸毒素C2
3.1金黃色葡萄球菌腸毒素C2 (Staphylococcal enterotoxin C2, SEC2)
作為超抗原目前已普遍應(yīng)用于抗腫瘤治療,在中國臨床應(yīng)用最早的為沈陽協(xié)和生物制藥公司開發(fā)的高聚生,其有效成分為金黃色葡萄球菌腸毒素C2。根據(jù)臨床療效觀察,其確實(shí)起到了提高機(jī)體免疫力,減輕放化療引起嘔吐等腸道副反應(yīng),升高白細(xì)胞數(shù)量,消除惡性腹水,預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的作用,并且療效顯著,未見嚴(yán)重副作用,尤其與放療或化療聯(lián)用效果更好。
SEC2對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1) SEC2可以活化T細(xì)胞,直接殺傷表達(dá)MHC-11的腫瘤細(xì)胞,并且對(duì)不表達(dá)MHC-11的腫瘤細(xì)胞也可以產(chǎn)生一定的作用
2)被SEC2活化的T細(xì)胞可以分泌產(chǎn)生大量具有生物活性的細(xì)胞因子,包括IL-1, H--2, TNF-a , IFN-仔口TNF-p等,這些細(xì)胞因子可以進(jìn)一步活化l`}K細(xì)胞或者促進(jìn)腫瘤細(xì)胞表達(dá)MHC-11,從而產(chǎn)生直接和間接的腫瘤細(xì)胞殺傷和抑制。
3.2 SEC2突變體
大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,SEC2作為一種外源性超抗原,可以強(qiáng)烈地抗腫瘤,顯然為腫瘤治療提供了新想法。但是,SEC2真正用于臨床抗腫瘤還存在著許多問題。首先,SEC2作為潛在的胃腸毒素,可引發(fā)嘔吐,腹絞痛、嚴(yán)重腹瀉等毒負(fù)反應(yīng)。其次,作為潛在的抗腫瘤藥物,SEC2是一種外源蛋白,分子量較大(由239個(gè)氨基酸殘基組成,分子量大約27.6 kDa),不易于靜脈注射和人體吸收,并能引起過敏反應(yīng)?;谝陨蟽牲c(diǎn),SEC2的臨床應(yīng)用受到了很大限制。根據(jù)SEC2的晶體結(jié)構(gòu)分析功能分析,確認(rèn)從N端Gly 19起為SEC2的TCR結(jié)合位點(diǎn),為保留其超抗原性,利用分子生物學(xué)技術(shù),分別截去了SEC2 N端17個(gè)氨基酸殘基與C端132個(gè)氨基酸殘基,獲得了去除毒副作用,保留超抗原性的超抗原小分子肽,并且其分子量大大降低。
4 金黃色葡萄球菌激酶
4.1 Sak及溶栓作用機(jī)制
葡激酶(staphylokinase, Sak)系由具有溶原性的金黃色葡萄球菌分泌的一種胞外蛋白,具有溶栓的特性。分泌成熟的Sak為136個(gè)氨基酸殘基的單鏈多肽,分子量約為15 kD,分子內(nèi)沒有半膚氨酸,不含有二硫鍵。Sak本身并不是一種酶,不能直接使纖溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w溶酶,它的活性是指其對(duì)纖溶酶原的激活效力而言的。Sak激活纖溶酶原的機(jī)制與鏈激酶相似,通過激活纖溶酶原(Plg)轉(zhuǎn)變成纖溶酶(Plm),從而起到溶解血栓的作用,是典型的第三代溶栓藥物。
4.2 Sak缺失突變體
研究報(bào)道葡激酶蛋白N端十幾個(gè)氨基酸對(duì)纖溶酶原的激活無作用,利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),得到N端缺失10個(gè)氨基酸的葡激酶缺失突變體,獲得溶栓活性不變的葡激酶蛋白
5 突變體嵌合以及活性測試
從pET28a-sec2中PCR獲得sec2基因片段,并將sec2插入載體
pET28a-sak,構(gòu)建載體pET28a-sec2-linker-sak,將得到的載體pET28a-sec2-linker-sak經(jīng)PCR去除sec2和sak之間的linker,平末端連接后轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21 ( DE3 )。轉(zhuǎn)化子經(jīng)酶切和測序確認(rèn)得到表達(dá)載體pET28a-sec2 -Sak。將重組大腸桿菌接種于含40 [g/ml卡那霉素LB培養(yǎng)基中進(jìn)行搖瓶培養(yǎng),當(dāng)菌液吸光度值達(dá)到0.6時(shí),在30℃條件下用1mM IPTG誘導(dǎo)4-5小時(shí),之后離心收集菌體細(xì)胞。用超聲波破碎菌體細(xì)胞,10000 rpm離心10 min,去除不溶性細(xì)胞碎片,收集上清液,將上清液過Ni-NTA親和層析柱,經(jīng)梯度洗脫和濃縮除鹽,得到嵌合蛋白His-SEC2-Sak。嵌合蛋白His-SEC2-Sak經(jīng)過腸激酶切割,再次過Ni-NTA親和層析柱,得到嵌合蛋白SEC2-Sak。同樣的方法制備嵌合蛋白Sak -SEC2 。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所構(gòu)建的突變蛋白嵌合體具有體外抗腫瘤的作用,且具有體外溶血栓的功能。
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