TAT-PE融合蛋白用于肿瘤导向治疗的实验研究

【摘要】： 恶性肿瘤严重威胁着人类的生命健康。手术、放疗和化疗是治疗肿瘤的常用方法。放疗、化疗因同时杀伤肿瘤细胞和正常细胞,副作用极大。肿瘤的生物治疗是一类针对肿瘤细胞进行靶向性治疗的新方法,是一个充满希望的研究领域。 利用免疫毒素进行导向治疗是生物治疗的一个重要途径。免疫毒素是可以识别和选择性破坏某些特定细胞功能的一类融合蛋白,由靶向区和细胞毒区两部分组成。靶向区多为抗体或细胞因子,细胞毒区多选择铜绿假单胞菌外毒素A(Pseudomonas aeruginosa exotoxin A ,PE)的部分片段。免疫毒素对恶性肿瘤的导向治疗研究已取得很大成功,通过基因工程技术制备的重组免疫毒素ONTAK已获美国FDA批准上市,多种免疫毒素在对恶性肿瘤的临床治疗试验中也显示出良好的治疗效果。尽管免疫毒素作为一种新型治疗药物具有广阔的应用前景,但是在临床应用中仍然面临许多挑战。首先,免疫毒素的穿透性有待提高;其次,免疫毒素的分子量应尽量缩减。 近年发现的穿膜肽(cell-penetrating peptides,CPPs)是一类具有细胞生物膜穿透功能的肽类物质,其中来源于HIV-1 Tat的蛋白转导域(protein transduction domain,PTD)能将与其共价连接的多肽、蛋白质及DNA等分子跨膜导入几乎所有的组织和细胞,是一种很有前途的运载工具。同时也能有效解决免疫毒素穿透性弱的问题。但是,穿膜肽没有组织细胞特异性,不能将所携带的毒素片段靶向性地导入肿瘤组织。而近年发展起来的介入治疗技术无疑是提高药物治疗靶向性的极佳手段。通过介入治疗手段将Tat PTD介导的PE毒素直接注入肿瘤组织,既能降低其对正常组织的损害,又具有转导效率高、分子量小的优点,从而克服了免疫毒素的局限性。 基于以上认识,本文首先克隆了PE全长基因,一方面为构建TAT-PE融合蛋白准备毒素片段,另一方面也为大量制备PE奠定基础;随后,通过分子设计,将Tat PTD与PEⅢ、PE40片段分别进行融合,经表达、纯化获得TAT-PE融合蛋白;最后,通过对TAT-PE融合蛋白体内外抑瘤活性的鉴定来探讨其作为介入治疗抗癌药物的应用前