AFP基因修饰的DC细胞的分泌的exosome抗肿瘤作用研究

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【目的】原发性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是中国常见的恶性肿瘤之一。由于肝癌起病隐匿,缺乏有效的早期诊断方法,而且复发率高、预后差,因而总的治疗效果并不理想,目前肝癌生物治疗逐渐成为研究热点之一。其中,树突状细胞(dendritic cell,DC)疫苗的实验研究已取得相当大的进展,然而在实际应用仍存在很多不足,效果往往不如预期理想,其中缺乏有效抗原刺激是重要的影响因素之一,为此众多学者尝试运用不用抗原负载方式增强DC疫苗诱导抗肿瘤免疫反应,这其中包括人工合成的抗原肽、全肿瘤裂解物、基因载体转染DC等等,虽然基因转染DC可在一定程度上解决抗原来源问题,但基因载体在人体应用的安全性未能得到保障,因此最近人们尝试用新型亚细胞瘤苗exosome等来调节或替代DC功能。Exosome是DC细胞分泌一种膜性囊泡,其重要特性是携带DC细胞的各种功能蛋白,因而具有相应的诱导主动免疫应答功能,其抗肿瘤作用已经在非小细胞肺癌、黑色素瘤等治疗中取得一定的效果,但应用于肝癌的研究尚处于探索阶段。本实验首先构建携带AFP基因慢病毒质粒,包装成慢病毒感染DC,分离纯化DC分泌的exosome,分析exosome的特异性抗肿瘤免疫作用。为开拓新型非细胞性肝癌疫苗提供实验依据,避免直接病毒基因导入人体,以便研制出更具临床应用前景的肿瘤疫苗。【方法】1.应用慢病毒质粒系统和包装细胞Lenti-X293T,构建包装能使AFP稳定表达的重组慢病毒颗粒。2.取健康人外周血,分离培养单核细胞,用细胞因子rhGM-CSF、rhIL-4及LPS诱导培养DC,显微镜下观察细胞形态,流式细胞仪鉴定DC表型。3.分别用合成的已知序列的AFP肽、肝癌细胞株HepG2反复冻融全抗原、携带AFP重组慢病毒颗粒负载DC,分别制备DC疫苗。4.用超滤及密度梯度离心法提取纯化DC分泌的exosome,制备exosome疫苗,透射电镜下观察exosome形态,western blot分析其功能蛋白分子。5. WST-1法比较三种DC疫苗、exosome疫苗刺激T淋巴细胞增殖情况,LDH法比较三种DC疫苗、exosome疫苗诱导的CTL对HepG2特异性细胞毒效应,ELLSA法比较DC疫苗、exosome疫苗活化T淋巴细胞培养上清中分泌INF-γ的浓度。6.将携带AFP抗原的exosome致敏DC,WST-1法、LDH法、ELISA法检测DC抗肿瘤免疫学活性。【结果】1.成功构建了慢病毒表达载体PRV3-AFP,能有效的感染树突状细胞并使其分泌AFP蛋白。2.mDC成典型的树突状细构,表面HLA-DR、CD80、CD83、CD86、CD1a分子的表达明显高于imDC。3.成熟DC分泌的exosome(Dex)在电镜下为直径在50nm-100nm之间圆形或椭圆形小体,携带与DC功能相关的分子:ICAM-1、HLA-DR、CD86分子。4.慢病毒感染的DC刺激T淋巴细胞增殖能力显著高于AFP肽、全抗原处理组(P<0.05),前者刺激T淋巴细胞分泌IFN-γ和对肝癌细胞HepG2特异性杀伤作用显著高于其他两组(P<0.05)。5.慢病毒处理组制备的DC疫苗和其分泌exosome疫苗比较,exosome疫苗刺激T淋巴细胞增殖能力和诱导的T细胞对HepG2细胞特异性杀伤能力稍强于DC疫苗(P<0.05),exosome疫苗刺激T细胞分泌IFN-γ能力和与DC疫苗比较差别无显著意义(P>0.05)。6. exosome致敏的DC能更有效的刺激T淋巴细胞增殖和产生细胞毒作用。【结论】1.成功构建AFP慢病毒,慢病毒负载DC和AFP肽、细胞裂解抗原负载方式比较能更有效的诱导抗肿瘤免疫,是一种更为有效的制备DC疫苗方式。2. Dex作为一种具有抗原提呈能力的亚细胞结构,可诱导外周血中T细胞增殖并发挥特异性抗肿瘤作用。exosome致敏的DC能产生更有效的抗肿瘤免疫作用。
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