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选择性栓塞肿瘤组织血管从而诱发肿瘤组织的缺血性坏死是一种很有前景的抗肿瘤策略。该策略以截短的组织因子(truncated Tissue Factor, tTF)为效应因子,利用导向载体构建载体-tTF融合蛋白,将截断的组织因子tTF选择性靶向于肿瘤组织血管膜表面,可以诱发肿瘤组织血管栓塞,阻断肿瘤营养物质和氧气的供给,引发肿瘤缺血性坏死,发挥抗肿瘤作用。
为了验证融合蛋白tTF-EG3287选择性诱发肿瘤组织血管栓塞的活性,因而可以有效地靶向于肿瘤血管,导致血栓形成,我们利用PCR技术分别构建EG3287与tTF的融合基因,克隆基因至原核表达载体pET22b(+),通过优化其表达条件,实现目的蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中的高效表达,用镍亲和层析柱纯化目的蛋白。凝血实验和FX活化实验证实两种融合蛋白均保留tTF部分活化FX和引发血液凝固的的活性。体内实验显示融合蛋白tTF-EG3287能有效抑制鼠源性肝癌H22和鼠源性肉瘤S180的生长。在H22小鼠模型中,tTF-EG3287的抑瘤率为45.08%,在S180小鼠模型中,tTF-EG3287的抑瘤率为45.78%。组织学观察发现融合蛋白tTF-EG3287对Neuropilin-1具有较高的亲和力,因而可以有效地靶向于肿瘤血管,导致血栓形成,引起肿瘤细胞坏死,而对正常组织没有毒副作用。
嵌合性肿瘤细胞核单克隆抗体-3/tTF(chTNT-3/tTF)是一种新型的肿瘤血管靶向药物,它能够诱发大血管栓塞。chTNT-3是小鼠的Fv基因与人IgG(1)Fc基因的嵌合重组产物,人源部分占70%,鼠源部分占30%。chTNT-3与人没有生物同源性,限制影响了TNT治疗在抗肿瘤领域的应用,随着抗体人源化技术的进步,TNT治疗的优势正逐步显现,成为某些肿瘤治疗的不可或缺的手段。以人源化肿瘤细胞核单克隆抗体-3/tTF(huTNT-3/tTF)作为最新肿瘤血管靶向治疗的研究方向。体内实验显示融合蛋白huTNT-3/tTF能有效抑制鼠源性肝癌H22和鼠源性肉瘤S180的生长。在H22小鼠模型中,huTNT-3/tTF(5μg)的抑瘤率为47.43%,huTNT-3/tTF(10μg)的抑瘤率为63.80%,,在S180小鼠模型中,huTNT-3/tTF(5μg、10μg)的抑瘤率分别为53.87%、61.66%。
实验中发现huTNT-3/tTF具有较强的毒副作用,目前通过实验中得出剂量为每次每只小鼠给药不超过10μg,一般在5-10μg之间既能达到治疗效果又可以尽量减少死亡率。
huTNT-3/tTF、tTF-EG3287和5FU通过不同的机制引起肿瘤坏死,达到抗肿瘤效果。在H22小鼠模型中,huTNT-3/tTF+tTF-EG3287的抑瘤率为90.42%,huTNT-3/tTF+5FU的抑瘤率为86.72%,SFU的抑瘤率为36.94%;在S180小鼠模型中,则分别为84.25%、61.29%和31.25%。说明huTNT-3/tTF与tTF-EG3287、5FU可以通过不同的机制引起肿瘤组织坏死,当联合用药的时候具有一定的协同作用。
基于以上几点,我们通过基因工程构建表达的tTF-EG3287,对其进行纯化及体内外活性分析;利用人源化肿瘤细胞核单克隆抗体-3/tTF(huTNT-3/tTF)和tTF-EG3287、5FU的联合用药,比较其在不同肿瘤动物模型的抗肿瘤效果,观察其选择性诱发肿瘤组织血管栓塞作用及其定位,并观察肿瘤细胞坏死特征,huTNT-3/tTF、tTF-EG3287可以特异性地靶向肿瘤血管,引发肿瘤组织血管栓塞而导致肿瘤坏死,具有较好的抗肿瘤效果,并且通过huTNT-3/tTF分别于tTF-EG3287和5FU联合治疗肿瘤,具有更好的抗肿瘤效果,使为肿瘤血管靶向治疗提供一种新的治疗方案。