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机体的免疫状态与肿瘤的发生有密切关系,Burnett和Thomas提出了免疫监视学说认为正常机体的免疫系统通过细胞免疫机制识别并特异地杀伤突变细胞,如果机体的免疫功能低下、紊乱或受抑制,突变细胞没有被清除,就形成肿瘤。肿瘤发生后,机体抗肿瘤免疫的机制包括细胞免疫和体液免疫两方面,其中细胞免疫是抗肿瘤免疫的主要方式。
树突状细胞是肿瘤免疫反应的中心环节,这足因为树突状细胞(DC)是目前发现的功能最强的专职性抗原递呈细胞(APC),参与抗原的识别、加工处理与提呈,高表达主要组织相容性复合物(MHC)-Ⅱ类分子、共刺激分子,并分泌高水平辅助性T淋巴细胞(TH)I型细胞因子白介素-12,有效地激活T细胞,引发机体产生抗肿瘤免疫应答。
a-galactosyiceramide(α-GalCer)是一种海绵糖脂,α-Galcer的脂质部分与DC细胞疏水性的CDld抗原区结合,糖类部分与NKT细胞的TCR结合,因此由CDld呈递的α-Galcer抗原可以直接或间接激活了NKT细胞,在体内形成NKT细胞依赖的肿瘤排斥。NKT细胞足T细胞的一个特殊的亚群,其表面的TCR可以特异的识别糖脂类抗原并与DC细胞表面提呈了糖脂配体的CDld分子结合。NKT细胞在肿瘤免疫过程中可以发挥孑然不同的两种作用:一方面,NKT细胞被激活后,释放大量细胞因子(包括IL-4,IFN-γ)和穿孔素(Pfp)等,杀伤肿瘤细胞,发挥明显的抗肿瘤效应。另一方面,NKT细胞通过分泌IL-13,抑制CTL介导的抗肿瘤免疫反应,这个过程与CD4+CD25+调节性T细胞(Tregs)有关。Tregs细胞也是T细胞的一个特殊的亚群,是一种调节性细胞,是机体外周耐受的一个重要的组成部分,并且起着抑制肿瘤免疫的作用。通过抗一CD25单克隆抗体剔除Tregs细胞可以增加肿瘤的免疫监视作用和对多种肿瘤的排斥作用。
最近的研究指出Tregs和NKT细胞能够相互的影响,并且调节其他类型的免疫细胞。NKT细胞在肿瘤免疫反应中具有两方面的作用,在某种条件下可能是抑制作用,而在另外一种条件下可能是促进作用;用抗-CD25单抗剔除Tregs细胞后,肿瘤免疫作用足增强的;由α-GalCer激活的NKT细胞也是促进肿瘤免疫的,那么在小鼠乳腺癌的治疗过程中联合应用抗-CD25单抗和α-GalCer治疗,是否具有协同作用?在这种实验条件下,在Tregs细胞存在和/或剔除状态下,NKT细胞与Tregs细胞之间的关系是怎样的?这些问题的解决对于更好的了解Tregs细胞和NKT细胞在肿瘤免疫中的作用机制,更好的将Tregs细胞和NKT细胞应用于临床,提供理论基础。
主要的研究内容:
1.PC61单克隆抗体的制备:体内接种杂交瘤细胞,制备腹水,通过腹水生产抗-CD25单克隆抗体;通过淋巴细胞活化实验检测腹水中抗体活性;用Protein G亲和层析的方法纯化得到高纯度抗-CD25单克隆抗体;最后通过剔除动物体内的CD4+CD25+T细胞来检测纯化抗体的活性。
2.提取小鼠骨髓细胞,在GM-CSF存在的条件下诱导培养出DC细胞,DC细胞先后用α-GalCe和LPS处理,获得成熟的携带有抗原的DC细胞;
3.利用纯化的PC61抗体剔除小鼠体内的Tregs细胞,然后接种肿瘤同时给予处理的mDC细胞和/或α-GalCer治疗组;同时设立未剔除Tregs细胞的mDC细胞和/或α-GalCer治疗组
结果表明:
①剔除Tregs细胞小鼠的各治疗组(mDC+PC61,α-GaiCer+PC61,mDC+α-GalCer+PC61)的生存时间明显高于未剔除Tregs细胞的各治疗组(mDC,α-GalCer,mDC+α-GalCer);
②剔除Tregs细胞的α-GaICer治疗组、mDC+α-GalCer治疗组及单纯PC61剔除组小鼠出现肿瘤消退,而未剔除’Fregs细胞的各治疗组(mDC,甜GalCer,mDC+α-GalCer)没有出现这种现象;
③剔除 Tregs细胞的各实验组(mDC+PC61,α-GalCer+PC61,mDC+α-GalCer+PC61)小鼠的肿瘤生长速度和肿瘤大小明显低于同期未剔除Tregs细胞的各治疗组(mDC,α-GalCer,mDC+α-GalCer);
④剔除。Tregs细胞的α-GalCer治疗组、mDC+α-GalCer治疗组及单纯PC61治疗组的小鼠的肺表面转移肿瘤数量明显低于未剔除Tregs细胞的治疗组(mDC,α-GalCer,mDC+α-GalCer);
⑤病理学形态观察肝脏,脾脏,肺脏HE染色:对照组和单纯给予单抗治疗组这两组的肝脏内淋巴细胞浸润明显少于其他各治疗组;对照组和各实验组,肺脏和脾脏内均有大量的淋巴细胞浸润,没有明显的区别;
⑥流式结果检测:利用小鼠CDld:Ig融合蛋白检测肝脏,脾脏内的NKT。细胞;单纯PC61治疗组肝脏和脾脏NKT细胞与对照组差别不大,其余各实验组数据均高于对照组。在未用单抗治疗组,肝脏内NKT细胞数量与动物牛存率呈现正相关的趋势;在加入单抗治疗以后,肝脏内NKT细胞数量与动物生存率呈现负相关的趋势。
结论及研究意义:
首次发现PC61单克隆剔除Tregs细胞后,NKT细胞数量减少,但是抗肿瘤作用却增强,提示:Tregs细胞可能促进抑制性NKT细胞的数量和功能。
通过研究Tregs和NKT细胞之间的相互作用有助于提高对免疫细胞在对抗原刺激反应状态过程中机制的认识,为最终临床乳腺癌的免疫治疗提供一种新的思路和方法。