联合应用NDV HN基因、CAV VP3基因及IL-18基因对喉癌细胞的杀伤作用及其体内抑瘤效应研究

【摘要】：本研究将三个抑瘤机制不同的抗肿瘤基因鸡贫血病毒VP3、新城疫病毒HN及IL-18基因三者联合,分别以真核表达质粒pVAX1及鸡痘病毒FPV为载体,构建了含有上述三种基因的真核重组质粒pVVP3IL-18HN及重组鸡痘病毒vFVVP3IL-18HN,并对两者进行了体内外抑瘤实验的研究,观察了三种基因的协同抑瘤作用,为在一个载体内实现联合基因治疗奠定了基础。 首先将真核重组质粒pVVP3IL-18HN转染人喉癌Hep-2细胞,通过RT-PCR、western-blot法及间接免疫荧光分析表明,外源基因VP3基因及IL-18HN嵌合基因在Hep-2细胞中获得了正确的表达;采用MTT法、吖锭橙/溴化乙锭染色、电子显微镜超薄切片、基因组DNA电泳、流式细胞仪结合DCFA染色、罗丹明123染色、MHC-I分子表达检测等方法观察了pVVP3IL-18HN对Hep-2肿瘤细胞的体外杀伤作用及其作用机制,实验结果显示,该重组质粒对Hep-2细胞具有明显的杀伤作用,作用最终将导致肿瘤细胞凋亡,推测其所诱导的细胞凋亡可能是通过线粒体途径发生的;另外,pVVP3IL-18HN还上调了肿瘤细胞表面MHC-I分子的表达,提高了肿瘤细胞的免疫原性。其次本研究还建立了C57BL/6小鼠荷H22肿瘤模型,观察了pVVP3IL-18HN的体内抑瘤效应;通过对抑瘤率、小鼠脾细胞淋巴细胞亚群分类及特异性细胞毒CTL活性的检测,比较了单基因疫苗与联合基因疫苗的体内抑瘤效果及其对机体的免疫刺激作用,结果表明:联合基因疫苗pVVP3IL-18HN的抑瘤率及对机体抗肿瘤主动免疫的诱导作用明显高于上述基因的单基因疫苗pVVP3、pVIL-18及pVHN,说明克隆在同一载体上的鸡贫血病毒VP3基因、IL-18基因和HN基因在动物体内应用可产生协同的抗肿瘤效应。 本研究通过同源重组成功的筛选出了一株具有良好遗传稳定性的重组鸡痘病毒vFVVP3IL-18HN。运用Southern blot、Western blot、RT-PCR和间接免疫荧光等方法检测外源基因重组情况及重组鸡痘病毒在鸡胚成纤维细胞内的表达。实验结果证明,外源基因已重组入鸡痘病毒基因组中,且可在鸡胚成纤维细胞内有效表达。采用MTT法、吖锭橙/溴化乙锭染色、基因组DNA电泳、流式细胞仪检测细胞内活性氧水平、线粒体膜电位及MHC-I分子的表达等方法观察并比较了含三基因的重组鸡痘病毒vFVVP3IL-18HN与含单基因的重组鸡痘病毒vFVVP3、vFVHN对Hep-2肿瘤细胞的体外杀伤作用及其对肿瘤细胞免疫原性的影响。实验结果证明,三联重组鸡痘病毒vFVVP3IL-18HN在体外对肿瘤细胞的抑制作用及对肿瘤细胞免疫原性的增强作用要明显 强于单基因的重组鸡痘病毒vFVVP3及vFVHN,说明三联重组鸡痘病毒载体中携带的的三个抑癌基因发挥了协同抑瘤作用;另外,对其作用机制的研究表明,重组鸡痘病毒的感染最终导致肿瘤细胞凋亡,推测重组鸡痘病毒所诱导的细胞凋亡路径可能是线粒体途径。此外,我们还借鉴了prime-boost的加强免疫策略,建立了C57BL/6小鼠荷H22肿瘤模型,利用本研究所构建的携有相同基因的两种不同载体抗肿瘤三基因疫苗rDNA和rFPV,分别以不同免疫策略,进行了荷瘤小鼠基因免疫治疗的实验研究,通过对基因免疫治疗小鼠脾CD4+、CD8+ T细胞亚群的数量、脾细胞特异性CTL杀伤活性及抑瘤率的检测,探讨应用不同载体的两种疫苗以不同方式进行联合免疫,对以上两种疫苗免疫应答及抑瘤效果的影响。结果表明,应用prime-boost联合免疫组小鼠的细胞免疫应答水平及抑瘤效果均明显高于2个单独免疫组,证实了rDNA+rFPV,即以治疗性rDNA疫苗进行基础免疫,以rFPV疫苗进行加强免疫的Prime-Boost加强免疫治疗策略能诱导荷瘤小鼠机体产生更强大的特异性抗肿瘤主动免疫,对肿瘤细胞的杀伤作用最大。而与此对应的,rFPV+rDNA联合免疫策略总体效果则与单一疫苗的水平相当。从而提示我们,合适的联合免疫方案对免疫效果的提升具有重要的作用。