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《第二军医大学》 2000年
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腺病毒介导IL-2基因转染的巨噬细胞抗肿瘤作用及其免疫机制的实验研究

邱实  
【摘要】:抗原递呈过程是从抗原刺激到免疫应答建立过程中的桥梁,在特异性免疫 应答诱导中起重要的作用,因此抗原提呈过程是抗原诱导机体产生免疫应答的 首要条件,机体针对抗原产生免疫应答的强弱不仅与抗原的性质、机体免疫效 应细胞的质量有关,还与抗原提呈作用紧密相关[1,2]。抗原递呈过程的重要功能 执行者──抗原提呈细胞的功能也就显得尤为重要。具有非特异性效应功能的巨 噬细胞(Mphi)也是一类重要的抗原提呈细胞。现在,单核细胞/巨噬细胞提取、 体外活化技术已日趋成熟,活化的单核细胞/巨噬细胞过继免疫治疗肿瘤的临床 研究也取得一定进展。但以往所开展的巨噬细胞治疗肿瘤的研究多集中在对其 效应功能的应用上,而其抗原提呈功能常被忽视。本研究选用可转染非分裂细胞 的缺陷型腺病毒为载体,将活化巨噬细胞的小鼠IL-2基因转染至小鼠腹腔巨噬细 胞,并在体外行肿瘤抗原冲击,以期在增强其免疫效应功能的同时充分发挥其 抗原提呈功能,从而取得更好的抗瘤效果。 首先X-gal染色法检测腺病毒介导的基因转染效率可以达到90%以上,说明 腺病毒可有效介导基因转染非分裂细胞──巨噬细胞;IL-2基因转染巨噬细胞4小 时后即可从其培养上清中检测到较高水平的IL-2,IL-2动态分泌水平持续、稳定。 进一步对基因转染后的巨噬细胞体外效应功能和抗原提呈功能的变化进行 了分析,结果表明,IL-2基因转染组的巨噬细胞杀伤活性及抗原提呈能力显著增 加,培养上清中巨噬细胞分泌的非特异性杀瘤效应分子NO水平较高,在转染后 36小时分泌达高峰,而在IL-2基因转染的巨噬细胞上清中分别在24、36小时检测 到少量的TNF和IL-1,表明巨噬细胞杀伤活性与上述其分泌的细胞因子,特别是 NO,有着紧密的关系。巨噬细胞表面与抗原提呈密切相关的Ia、H-2、ICAM-1、 B7-1、B7-2、CD40等分子的表达的检测结果显示,IL-2基因转染组的巨噬细胞 表面分子Ia、B7-1、B7-2、CD40的表达显著增强,而H-2、ICAM-1表达无明显 变化;Ia、B7-1、B7-2、CD40表面分子单独或联合阻断,可明显降低抗原提呈 功能。Ia是抗原提呈的第一信号;而B7-1、B7-2、CD40在活化的巨噬细胞抗原 提呈过程中起着重要的辅助信号作用,它们相互作用,相互增强。此外,还对 肿瘤抗原触发巨噬细胞的最适比例和最佳触发时间进行了初步观察,结果显示, 用5倍于巨噬细胞量的肿瘤细胞制备的肿瘤抗原与巨噬细胞共孵育4小时后T淋 巴细胞的增殖能力最强,该结果为进一步开展肿瘤抗原冲击的巨噬细胞治疗肾 癌提供实验依据。 单纯几-2基因修饰的巨噬细胞回输治疗效果较明确(肺转移结节明显减少, 10%小鼠长期存活):如果再行肿瘤抗原冲击致敏,则治疗效果又能进一步提 高(肺转移结节又进一步明显减少,40%小鼠长期存活),治疗效果与NK和CTL 活性正相关。同时,我们也发现,IL工-Mphi+Ag组的CTL活性比IL工-Mphi组明 显提高,而Mphi+Ag组和LacZ-Mphi+Ag组的CTL活性较Mphi组和LacZ-Mphi组 虽有所增强,但不明显,且治疗后小鼠存活期和肺转移结节数无明显差异。体 外肿瘤抗原冲击可以使IL-2活化的巨噬细胞抗原提呈功能进一步提高,激活 ThKD4)细胞分化、增殖,又通过Th辅助细胞激活CTLK)细胞,引起机体特 异性抗肿瘤免疫。肿瘤抗原冲击的IL-2基因转染巨噬细胞治疗组小鼠期存活明显 延长,肺转移结节明显减少,局部病理显示,肺肿瘤周围出现大量淋巴细胞浸 润,我们推测这可能是因为抗原冲击的活化巨噬细胞除了增强对肿瘤细胞直接 的杀伤效应外,还对其进行处理加工,将免疫信息传递给周围的淋巴细胞,从 而引起其增殖活化,并浸润肿瘤组织中。此外,巨噬细胞必须活化后才能发挥 其效应和抗原提呈,因为未处理组和LacZ基因转染组虽经肿瘤抗原冲击,检测 指标与质量效果均无变化。 总之,IL-2基因转染巨噬细胞体外抗原冲击过继免疫治疗可增强肾癌小鼠的 特异性免疫功能,具有较好的治疗作用,本研究为临床治疗肾癌提供了一个重 要方法。
【学位授予单位】:第二军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:R73-36

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