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恶性肿瘤是现代威胁人类生命与健康的主要疾病之一,加强恶性肿瘤的防治研究已成为当今世界的全球性卫生战略问题。传统的恶性肿瘤治疗方法有手术、放疗、化疗等,而近几年肿瘤的免疫治疗成为越来越多的专家学者研究的主要方向,它区别于传统治疗方法,具有很好的应用前景。树突状细胞(Dendritic cells,DCs)是人类机体主要的抗原提呈细胞(Antigen-presenting cells,APCs),在诱导机体的抗肿瘤免疫过程中起到非常重要的作用[1]。DCs通过体内诱导效应T细胞而发挥抗肿瘤效应。体内抗肿瘤免疫包括细胞免疫和体液免疫,其中细胞免疫在介导DC疫苗抗肿瘤效应中起着至关重要的作用[2]。体内抗肿瘤效应T细胞主要包括CD4+辅助T细胞(T helper cells,Th)和CD8+细胞毒T细胞(Cytotoxic T cells,Tc)。与Th亚群类似,初始CD8+T细胞也可以在不同的极化条件下分化为Tc1(Cytotoxic T lymphocytes,CTLs)、Tc2、Tc17和调节性CD8+T细胞,以及最近新发现的Tc9细胞亚群[3]。研究表明,分泌IL-9的Tc9细胞体内具有强而持久的肿瘤治疗活性,且Tc9抗肿瘤活性显著优于Tc1[4]。IL-33是一种多功能细胞因子。以往的研究证实,IL-33对于抗肿瘤免疫有促进CD8+T、ILC2、Th2和Th1细胞反应等有利的一面,也能促进Treg的产生等对于抗肿瘤免疫不利的一面。因此,在本项研究中,我们将深入探讨IL-33联合BMDC(即小鼠骨髓来源的树突状细胞)诱导Tc9及抗肿瘤免疫中的作用。研究主要分为以下三部分:第1部分IL-33体外联合BMDCs对Tc9的诱导作用目的:探究IL-33在体外联合BMDCs对Tc9细胞的分化、存活及增殖的影响,明确IL-33联合BMDCs对Tc9细胞的诱导作用。方法:(1)在Tc0、Tc9极化条件下加或不加入IL-33的情况下,初始CD8+T细胞与BMDCs共同培养。通过测定IL-9m RNA水平、Tc9相关转录因子Spi1和Irf4表达水平,检测IL-33的加入对Tc9细胞的影响。也检测了Tc1细胞分泌的IFNr m RNA水平,相关转录因子Tbx21的表达水平。(2)在Tc0、Tc9极化条件下加或不加入IL-33的情况下,初始CD8+T细胞与BMDCs共同培养。探究IL-33联合BMDCs处理的Tc9细胞的表型。结果:(1)加入IL-33能够促进BMDCs诱导的分泌IL-9的Tc9细胞的生成,提高Tc9细胞中IL-9的m RNA水平。此外,加入IL-33提高Tc9细胞表达相关转录因子Spi1和Irf4的水平,而对Tc1相关转录因子Tbx21没有作用。IL-33处理的Tc9细胞高表达Gzmb。有趣的是,加入IL-33能促进Tc9细胞表达IL-33受体ST2。(2)与Tc0细胞相比,Tc9细胞表达更少的Pdcd1,加入IL-33后,Tc0和Tc9细胞表达的PD-1在m RNA水平和蛋白水平上均减少。此外,加入IL-33能够增加Tc0和Tc9细胞表达IL-2的m RNA水平。结论:IL-33体外促进BMDCs诱导的Tc9细胞的分化、存活和增殖。第2部分IL-33体内联合BMDCs对诱导Tc9/1细胞的作用目的:探究IL-33在体内联合BMDCs对Tc9/1细胞的作用。方法:我们用OVA肽负载的BMDCs加入或不加入IL-33免疫OT-I鼠。实验分为3组:1)PBS组,2)BMDCs组,3)BMDCs+IL-33组,通过FCM,ELISA及q PCR方法检测OT-I小鼠脾脏及淋巴结中CD8+T细胞是否表达Tc9、Tc1细胞的相关细胞因子和转录因子。此外,我们还检测了BMDCs诱导的肿瘤特异性CD8+T细胞的细胞毒性。结果:与PBS对照相比,单独使用BMDCs免疫的小鼠其表达IL-9的CD8+T(Tc9)细胞数量较多,而BMDCs联合IL-33免疫的小鼠拥有更大量的Tc9细胞。ELISA和/或q PCR进一步确认BMDCs加IL-33能增加小鼠体内IL-9的表达。此外,BMDCs加IL-33免疫小鼠来源的T细胞表达Spi1和Irf4的水平显著高于BMDCs或PBS对照组。我们也检测了小鼠体内T细胞表达的抗肿瘤效应分子IFN-γ和Gzm B。结果显示与BMDCs或PBS对照相比,BMDCs加IL-33免疫的小鼠拥有更多的表达IFN-γ和Gzm B的CD8+T细胞以及较高水平的IFN-γ和Gzmb的蛋白或m RNA水平。此外,来自于BMDCs加IL-33免疫小鼠的CD8+T细胞表达Tbx21的水平也高于BMDCs或PBS对照组,值得注意的是,加入IL-33能够提高BMDCs诱导的肿瘤特异性CD8+T细胞的细胞毒性。结论:IL-33在体内促进BMDCs诱导抗肿瘤的Tc9和Tc1细胞。第3部分IL-33体内对Tc细胞的增殖能力影响及抗肿瘤效应目的:探究IL-33在体内对Tc9细胞增殖能力的影响,以及IL-33体内的抗肿瘤效应。方法:我们用OVA肽负载的BMDCs加或不加IL-33免疫OT-I小鼠。实验分为3组:1)PBS组,2)BMDCs组,3)BMDCs+IL-33组,通过FCM及q PCR方法检测OT-I小鼠脾脏及淋巴结中CD8+T细胞表达IL-33受体ST2的情况。通过FCM方法检测OT-I小鼠脾脏及淋巴结中CD8+T细胞的增殖能力。通过FCM及q PCR方法检测OT-I小鼠脾脏及淋巴结中CD8+T细胞的Tc细胞表型。然后,我们以OT-I小鼠B16-OVA黑色素瘤为模型,对其进行DCs疫苗免疫治疗,研究IL-33联合BMDCs体内的抗肿瘤免疫作用。结果:我们发现与BMDCs或PBS对照相比,BMDCs加IL-33免疫的小鼠脾及淋巴结细胞拥有更多表达ST2的CD8+(ST2+CD8+)T细胞以及较高的St2m RNA水平。BMDCs免疫的小鼠与PBS对照组小鼠拥有相当数量的CD8+T细胞,而BMDCs加IL-33免疫的小鼠其CD8+T细胞数量远高于BMDCs或PBS组。我们还分析了脾脏及淋巴结T细胞Ki67的表达情况,同样的,IL-33能够增加BMDCs诱导的Tc细胞表达更多的Ki67。与PBS对照组相比,BMDCs的免疫促进CD8+T细胞表达PD-1和LAG3。然而,BMDCs加IL-33的免疫强有力的抑制CD8+T细胞表达PD-1,LAG3和2B4。此外,BMDCs加IL-33免疫的小鼠其CD8+T细胞表达IL-2的水平高于BMDCs单独免疫或PBS对照组的小鼠。最后,DCs疫苗免疫治疗实验显示BMDCs加IL-33对小鼠黑色素瘤模型的生长有更强的抑制作用。结论:IL-33体内促进Tc细胞的增殖能力,抑制BMDCs活化的CD8+T细胞耗竭,促进BMDCs诱导的抗肿瘤效应。