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原发性肝癌是危害人类健康的常见恶性肿瘤,原发性肝癌是所有肿瘤中的第二位致死因素,肝癌的治疗方法及效果对肝癌防治致关重要,近年来,随着肝癌的发病机理和治疗研究的进展,人们认识到细胞凋亡机制的异常在肝癌发生和抗肿瘤治疗中起重要作用,研究发现很多抗肿瘤治疗方法是通过诱导肿瘤细胞凋亡发挥作用[1],因此,寻找能够诱导肝癌细胞凋亡的活性物质,通过激发肝癌细胞的凋亡途径,达到治疗肝癌的目的是肝癌防治的有效方法之一。
TNF相关的凋亡诱导配体(TNF-relatedapoptosisinducing1igand,TRAIL)是1995年Wiley等发现的TNF超家族成员[2],与Apo-1L(FasL)有较高的同源性。TRAIL能够诱导多数肿瘤细胞凋亡而对大多数正常细胞无影响特性[3,4],引起了人们的极大兴趣。TRAIL凋亡信号是通过与肿瘤细胞膜上的受体结合传递[5,6],虽然TRAIL有5种类型的受体,但能够传递凋亡信号的只有死亡受体4(deathreceptor,DR4)和DR5,由于在生理条件下TRAIL与DR5的亲和力明显大于DR4[7],因此,在TRAIL诱导细胞凋亡过程DR5是起主要作用的受体[8]。随着研究的深入,发现有些不同版本的rhTRAIL对正常肝细胞等也有一定的凋亡作用[9],人们对TRAIL临床应用的安全性产生了疑虑。由于TRAIL的受体系统复杂,在TRAIL肝细胞毒性反应中何种受体在起主要作用尚不清楚,因此以TRAIL凋亡的主要受体DR5为靶点,研制能激发肿瘤凋亡信号的抗死亡受体5单克隆抗体是TRAIL临床研究的一新思路,有可能避免肝细胞毒性替代TRAIL有效地用于肿瘤临床治疗。
本实验室克隆出人DR5基因并在酵母中高水平表达,以sDR5免疫BALB/c小鼠,通过细胞融合技术,获得了诱导肿瘤细胞凋亡的抗人DR5的单克隆抗体(命名为mDRA-6)细胞株。本文对其诱导人肝癌细胞及转化细胞凋亡的活性进行了初步研究。
目的:制备出能够诱导肿瘤细胞凋亡的单克隆抗体,探讨该抗体对肝癌细胞系及转化细胞系的凋亡诱导活性,及肿瘤化疗药物阿霉素与单抗联合后的协同杀伤效应与机制。
方法:sDR5免疫BALB/c小鼠,小鼠脾细胞与NS-1细胞在50%PEG条件下融合,采用ELISA法检测mAb与sDR5的结合能力、免疫印迹检测其特异性、流式细胞仪测定mAb与细胞表面DR5的结合能力。mAb采用ProteinG亲和层析柱纯化,细胞肝细胞表面DR5表达水平采用流式细胞仪检测;单克隆抗体对肝细胞的杀伤活性用MTT法检测、对肝癌细胞系的凋亡作用采用Hoechst33258染色荧光显微镜下观察细胞形态变化及AnnexinV-FITC/PI双染流式细胞术定量分析技术。
结果:1.用不表达DR5的NS-1骨髓瘤细胞融合的方法,制备诱导肿瘤细胞凋亡的抗人DR5的单克隆抗体(命名为mDRA-6),该抗体能与DR5特异性结合,属于IgG1,轻链为κ型。
2.DR5在肝癌及转化肝细胞系表面的表达:在所检测的3种肝癌及转化肝细胞系表面均有DR5的表达,其中人肝癌SMMC7721细胞系DR5的表达为95%、人肝细胞癌HepG2为40%、人正常转化肝细胞HL7702为20.03%。不同肝细胞表面DR5的表达水平存在着很大的差异。
3、mDRA-6单抗对肝癌细胞的细胞毒作用:MTT法检测显示在40mg/L浓度下可杀伤39%的HL7702细胞和42%的HepG2细胞;在25mg/L浓度下可杀伤36%的SMMC-7721细胞。
4、mDRA-6单抗对肝癌细胞的凋亡作用:在荧光显微镜下mDRA-6导致细胞呈现典型细胞凋亡的形态特征;流式细胞术检测显示,3mg/L的mDRA-6作用HL7702细胞6h导致25.5%的细胞发生凋亡;3mg/L的mDRA-6作用HepG2细胞6h导致24.61%的细胞发生凋亡.2mg/L的mDRA-6作用SMMC-7721细胞6h,细胞凋亡率为35%。
5、阿霉素联合mDRA-6单抗对肝癌细胞的凋亡作用:MTT法检测显示29ng/ml的mDRA-6与2.5mg/L阿霉素作用于SMMC-7721细胞12h后,可杀伤78%细胞;流式细胞术检测显示,2mg/L的mDRA-6与40ng/ml的阿霉素联合杀伤60%SMMC-7721细胞。
结论:1.获得了诱导肿瘤细胞凋亡的抗人DR5的单克隆抗体(命名为mDRA-6)。
2.在所检测的3种肝癌及转化肝细胞系表面均有DR5的表达,但不同肝细胞表面DR5的表达水平存在着很大的差异。
3.mDRA-6能够诱导人正常肝细胞系L02,人肝癌细胞系HepG2,肝细胞肝癌细胞系SMMC7721凋亡,mDRA-6具有诱导细胞凋亡的活性。
4.mDRA-6联合化疗药物阿霉素对肝癌细胞系SMMC7721有协同杀伤效应。