肿瘤防治研究  2014, Vol. 42 Issue (1): 19-22
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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文章信息

谈艳芳,刘福慧,何应中,黄俊琼. 2015.
TAN Yanfang, LIU Fuhui, HE Yingzhong, HUANG Junqiong. 2015.
RPL8基因修饰的树突状细胞对胶质瘤的免疫治疗作用
Anti-glioma Effect of Dendritic Cells Modified by RPL8 Gene
肿瘤防治研究, 2015, 42(01): 19-22
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2015, 42(02): 19-22
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2015.01.005

文章历史

收稿日期:2014-01-23
修回日期:2014-04-26
RPL8基因修饰的树突状细胞对胶质瘤的免疫治疗作用
谈艳芳, 刘福慧, 何应中, 黄俊琼    
563003 遵义,遵义医学院附属医院检验科
摘要目的 探讨RPL8基因修饰的树突状细胞(DC)对胶质瘤生长的抑制作用。方法 通过重组腺病毒将RPL8基因导入树突状细胞,荧光显微镜观察细胞内绿色荧光蛋白的表达,RT-PCR分析细胞内RPL8mRNA表达,RPL8基因修饰的DC与T细胞混合培养,MTT法检测活化T细胞对胶质瘤细胞的杀伤效应。DC注入荷瘤小鼠体内,观察肿瘤体积变化及小鼠生存时间。结果 重组病毒转染DC后,细胞内可见绿色荧光,RT-PCR分析细胞内有RPL8mRNA表达;Ad-RPL8组、Ad组及PBS组激活T细胞对GL261细胞的杀伤率分别为78%、49%和43%,Ad-RPL8组较Ad组及PBS组明显增高(P<0.05),RPL8基因修饰的DC注入小鼠后,与Ad组及PBS组比,小鼠生存期明显延长(P<0.05),肿瘤体积变小(P<0.05),肿瘤细胞坏死增多。结论 RPL8基因修饰的DC对胶质瘤具有生长抑制作用,为胶质瘤免疫治疗开辟新途径。
关键词胶质瘤     树突状细胞     RPL8     免疫治疗    
Anti-glioma Effect of Dendritic Cells Modified by RPL8 Gene
TAN Yanfang, LIU Fuhui, HE Yingzhong, HUANG Junqiong    
Clinical Laboratory, Affiliated Hospital of Zunyi Medical College, Zunyi 563003, China
AbstractObjective To investigate the anti-glioma effect of dendritic cells(DC) modified by RPL8 gene. Methods DC were infected with the recombinant adenovirus Ad-RPL8. Green fluorescent protein was detected by fluorescence microscopy. Expression of RPL8 mRNA in DC was analyzed by RT-PCR. After the treatment with DC modified by RPL8 gene, the suppression of T cells on GL261 glioma cells was detected by MTT assay. The life span of mice and the pathology morphology of the tumor were analyzed after the mice were injected with DC. Results After infection with Ad-RPL8, green fluorescent and RPL8 mRNA expression were showed. T cells inhibited the growth of GL261 cells after stimulated by DC modified by RPL8 gene. The inhibition rate of T cells on GL261 cells were 78%, 49% and 43% in Ad-RPL8, Ad and PBS group, respectively. The inhibition rate was higer in Ad-RPL8 group than that in Ad and PBS group(P<0.05). The life span of Ad-RPL8 group was significantly prolonged and tumor volume was decreased, compared with Ad and PBS group(P<0.05). Conclusion The DC modified by RPL8 gene could activate T cells to suppress the growth of glioma, which could provide a new method for immunological therapy on glioma.
Key words: Glioma     Dendritic cells     RPL8     Immunotherapy    
0 引言

树突状细胞(dendritic cell,DC)是目前已知的抗原提呈功能最强的细胞,可以激活初始的T细胞。将肿瘤抗原、细胞因子等基因导入树突状细胞可增强其对T细胞的免疫激活作用,增强特异性抗肿瘤免疫应答。本实验通过重组腺病毒将RPL8基因导入DC,制成RPL8基因修饰的DC,注入胶质瘤荷瘤小鼠体内,探讨RPL8基因修饰的DC对荷瘤小鼠的免疫治疗作用,为胶质瘤的免疫治疗提供新的思路。1 材料与方法1.1 材料

重组小鼠 粒细胞-巨噬细胞 集落刺激因子(rmGM-CSF)和重组小鼠白细胞介素4(rmIL-4)购于R&D公司;胎牛血清、RPMI 1640、DMEM/F12使用Hclone公司产品。GL261胶质瘤细胞、重组腺病毒Adxsi-EGFP-RPL8(Ad-RPL8)由本室保存。C57BL/6小鼠购自第三军医大学大坪医院实验动物中心。1.2 小鼠骨髓来源DC的分离培养

脱颈处死C57BL/6小鼠,无菌剥离股骨、胫骨及肱骨,用无菌PBS液反复冲洗髓腔,冲洗液用200钼钢网过滤。收集骨髓细胞,加入0.84%TrisNH4Cl裂解红细胞,PBS洗涤2次,用含rmGMCSF、rmIL-4的RPMI 1640培养液重悬细胞。第6天加入LPS(200 ng/ml)刺激细胞成熟。1.3 RPL8基因修饰DC的制备

收集培养到第8天的DC,加入MOI150的重组腺病毒Ad-RPL8及对照腺病毒Ad(带EGFP),置于37℃、5%CO2培养箱中培养2 h,感染结束后,洗去残余的病毒液,加入完全培养液继续培养。荧光显微镜观察DC内绿色荧光,观察病毒是否转染成功。收集细胞(即DC-RPL8),RT-PCR分析细胞中RPL8 mRNA表达。1.4 RPL8修饰DC诱导T细胞杀伤效应

常规培养胶质瘤细胞,将细胞密度调节至1×105/ml,加入96孔板中,每孔100 μl,培养24 h。实验分为3组:(1)PBS组:PBS+DC;(2)Ad组:Ad感染DC;(3)Ad-RPL8组:Ad-RPL8感染DC。

感染后DC与T细胞以1:3比例混匀在培养箱内培养72 h。分别按效靶比为10:1、20:1、30:1加入培养于96孔板的GL261胶质瘤细胞中,每组设3个复孔。培养48 h后,每孔加入5 mg/ml MTT各20 μl,继续培养4 h,加入100 μl DMSO,570 nm波长处测定各组的OD值。T细胞对肿瘤细胞的杀伤效应用抑制率表示,抑制率=[靶细胞对照组A值-(实验组A值-效应细胞对照组A值)]/(靶细胞对照组A值)×100%。1.5 RPL8基因修饰DC对胶质瘤的免疫效应

将GL261细胞培养传代,调整细胞浓度为1×107/ml,将细胞悬液接种于C57BL/6小鼠右前腋下,每只0.2 ml(2×106个细胞),隔天观察肿瘤的生长情况,一般5天后可在注射部位摸到米粒样大小的包块,即为荷瘤模型。荷瘤5天后,尾静脉注射RPL8基因修饰DC,每只200 μl。同时设空载体对照和PBS对照,每组5只。每周1次,共3次,每隔3天观察肿瘤体积变化及小鼠的生存情况,取瘤体进行石蜡包埋、病理切片、HE染色。1.6 统计学方法

采用SPSS 13.0软件包进行统计分析,各组数据以x±s表示,采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 荧光显微镜观察RPL8基因修饰的DC

DC经重组腺病毒感染后,培养初期可见较多的小而圆形贴壁细胞,随着培养时间的延长,细胞形态明显改变,继而出现集落样的生长,表面伸出典型的树枝样突起。重组病毒Ad-RPL8和空载病毒(Ad)感染DC后,细胞内可见绿色荧光,表明腺病毒成功感染DC,见图 1

A: morphological character of dendritic cells(DCs); B: DCs infected by pAd-RPL8 图 1 重组腺病毒感染后的树突状细胞(×200) Figure 1 DCs infected by recombinant adenovirus (×200)
2.2 RPL8基因修饰DC的鉴定

收集重组腺病毒感染后DC,提取细胞RNA,RT-PCR扩增出大小约309 bp的特异性条带,见图 2

M: marker; 1-2: Ad-RPL8; 3: Ad图 2 RT-PCR分析树突状细胞中RPL8 mRNA的表达 Figure 2 RPL8 mRNA expression in DCs detected by RTPCR
2.3 RPL8基因修饰DC诱导T细胞杀伤效应

当效靶比为30:1时,Ad-RPL8感染DC激活T细胞对GL261细胞的抑制效率最高为78%,Ad感染DC体外刺激T细胞对GL261细胞的抑制率为49%,PBS组对GL261细胞的抑制率为43%。RPL8基因修饰DC诱导的T细胞杀伤效应与Ad组、PBS组比较差异有统计学意义(P<0.01),Ad组与PBS组比较差异无统计学意义(P>0.05),见图 3

图 3 RPL8基因修饰树突状细胞诱导的T细胞杀伤效应 Figure 3 Cytotoxic effect of T cells induced by DC modified by RPL8 gene
2.4 RPL8基因修饰DC对胶质瘤的免疫治疗作用

C57BL/6小鼠腋下皮下接种GL261细胞5天后,所有小鼠的接种部位均出现直径0.2~0.3 cm大小的肿瘤结节。尾静脉注射DC-RPL8 200 μl后,PBS组和Ad组荷瘤小鼠出现进食减少,精神萎靡,逐渐死亡。RPL8基因修饰DC组荷瘤小鼠的肿瘤体积明显小于Ad组与PBS组(P<0.01),见表 1。经RPL8基因修饰DC治疗的小鼠的生存期明显延长,2只小鼠肿瘤生长缓慢,分别存活55天和60天,其余小鼠的肿瘤逐渐消失,实验结束90天后仍然存活,而Ad组和PBS组肿瘤生长快,瘤体表面出现大小不等的糜烂、出血,35天左右死亡,见图 4

表 1 RPL8基因修饰DC治疗后荷瘤鼠肿瘤体积的变化(cm3) Table 1 The changes of tumor volume after the treatment with DC modified by RPL8 gene(cm3)
图 4 各组荷瘤鼠的生存时间 Figure 4 Thesurvival time of tumor-bearing mice
2.5 RPL8基因修饰DC对荷瘤小鼠肿瘤组织病理学影响

RPL8基因修饰DC组荷瘤小鼠肿瘤组织经HE染色,可见肿瘤细胞肿胀、坏死、崩解较多,胞核淡染,在肿瘤细胞间及瘤组织间质内可见有大量的淋巴细胞浸润,出现大片的溶解、坏死灶。PBS组和Ad组可见核异质性明显,核大而深染,呈浸润性生长,细胞排列紊乱,淋巴细胞浸润少,见图 5

A: PBS group. Nuclear marked heterogeneity,large nuclei and deep staining,cells arranged in disorder; B: Ad group:DCs infected by Ad. Nuclear marked heterogeneity,large and hyperchromatic nucleus,showing invasive growth; C: Ad-RPL8 group: DCs infected by Ad-RPL8. Tissue interstitial lymphocytes,dissolve and focal necrosis图 5 各组荷瘤小鼠肿瘤组织病理学检查结果(HE ×200)Figure 5 Pathological examination of mice tumor tissues (HE ×200)
3 讨论

随着分子生物学和免疫学研究的不断深入,肿瘤的免疫治疗已成为继手术、化疗、放疗后发展起来的第四种疗法。树突状细胞是机体免疫应答反应的重要细胞,是唯一能直接激活初始T细胞的抗原提呈细胞,在抗肿瘤免疫应答的启动及调控中起着极其关键的作用[1,2,3]。DC表面富含MHC-Ⅰ、Ⅱ类分子,与抗原肽结合后免疫小鼠可激活CD4+T和CD8+T细胞,诱导产生特异性抗肿瘤细胞免疫和体液免疫以抑制肿瘤细胞的生长[4,5]。研究较多的DC疫苗主要包括肿瘤抗原肽致敏的DC及肿瘤抗原基因修饰的DC等[6,7]。利用腺病毒将肿瘤抗原基因导入DC,可使抗原在细胞内稳定表达,并具有安全无不良反应等特点[8]。但目前研究的DC疫苗要达到较高的肿瘤治愈率尚有相当的距离,究其原因可能主要是这些DC疫苗诱导抗肿瘤免疫的能力,特别是诱导细胞毒性(CTL)反应的能力还不稳定,而这种不稳定则主要与肿瘤抗原的选择有关。

最近研究发现,RPL8高表达于黑色素瘤和胶质瘤等,RPL8能被CD4+HLA-DR7限制性Th细胞识别,可刺激HLA-DR7+黑色素瘤患者外周血单个核细胞增殖并表达细胞因子[9]。通过分子结构扫描分析,RPL8可能包含其他能与HLA-Ⅰ类分子(A1、A 2、A24、B7、B44、B51)结合的表位,提示RPL8可作为肿瘤抗原用于RPL8阳性肿瘤患者的治疗。本实验采用重组腺病毒Ad-RPL8感染小鼠骨髓来源DC,观察RPL8基因修饰的DC在体外诱导T细胞对靶细胞的杀伤效应,以及在体内对胶质瘤的免疫治疗作用。RPL8基因修饰的DC在荷瘤小鼠体内能抑制肿瘤生长,小鼠生存期明显延长,PBS组、Ad组小鼠在35天左右死亡,而RPL8修饰的DC组在60天后仍有50%存活。体外实验发现,RPL8基因修饰的DC能激活T细胞,抑制GL261胶质瘤细胞的生长,表明RPL8基因修饰的DC可诱导小鼠产生抗肿瘤免疫反应。该实验结果可为胶质瘤的免疫治疗提供新的思路。

参考文献
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