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目的:膀胱恶性肿瘤在我国占泌尿生殖系肿瘤发病率的首位,具有多中心、易复发的特点;为预防术后复发,卡介苗(BCG)在多个国家的膀胱癌诊疗指南中均将其作为高危非肌层浸润性膀胱癌术后灌注治疗的有效方案,但是仍然有30%的膀胱癌患者在卡介苗免疫治疗后复发;为探讨其复发机制,前期我们研究发现在BCG治疗失败的膀胱癌组织中存在着B7-H1表达上调,抑制性共刺激分子B7-H1作为负性调控分子表达于肿瘤细胞,与T细胞表面的受体结合抑制免疫细胞的监视和杀伤功能并介导其凋亡从而为肿瘤细胞逃逸提供有利条件。为此本实验研究卡介苗免疫治疗膀胱恶性肿瘤过程中,通过阻断B7-H1/PD-1通路降低膀胱肿瘤细胞表面B7-H1的表达,来探讨BCG免疫治疗与阻断B7-H1/PD-1通路免疫治疗联合应用治疗膀胱癌的可行性。方法:1.应用N-甲基亚硝基脲(MNU)诱导大鼠膀胱长出原位肿瘤,构建大鼠膀胱原位癌动物模型,10周后应用CT平扫联合碘造影剂膀胱灌注的方法查看大鼠膀胱成瘤情况;2.将成瘤后的大鼠随机分成B7-H1抗体联合卡介苗组、B7-H1抗体组、卡介苗组、生理盐水组。其中抗体组应用B7-H1抗体(Bio-XCell,10F.9G2)200μg腹腔注射,3天/次×4次;卡介苗组给予0.5㎎BCG疫苗膀胱灌注,1次/周×4次,联合组即在同一只大鼠重复上述3天/次×4次和1周/次×4次操作,盐水组给予同时期等剂量膀胱灌注和/或腹腔注射。3.4周末将各组大鼠处死解剖,观察大鼠膀胱及膀胱内肿瘤情况,应用免疫组化检测膀胱肿瘤细胞及周围组织颗粒酶B的数量;同时取肿瘤组织及其周围膀胱组织制取单细胞悬液,从单细胞悬液中分离出肿瘤浸润性淋巴细胞(Tumor Infiltrating Lymphocyte,TIL),应用流式细胞仪分别检测各组膀胱肿瘤组织及周围组织浸润的CD8数量和MDSCs(CD11b+Gr1+)数量来判定抗B7-H1抗体联合BCG治疗膀胱癌的免疫反应情况。结果:1、各实验组膀胱肿瘤组织切片免疫组化染色法检测的颗粒酶B阳性计数中,抗体与卡介苗联合组平均值为24.64,BCG组为19.88,抗体组为14.25,生理盐水组为9.13,免疫治疗联合应用于大鼠膀胱癌其颗粒酶B阳性计数与对照组差异有统计学意义(p<0.05)。2、流式细胞术检测各组膀胱肿瘤浸润性淋巴细胞CD8+表达率,联合组平均值为38.82%,卡介苗组、抗体组、生理盐水组分别为21.92%、15.08%、12.44%,联合组CD8+表达率与各实验组差别有统计学意义(p<0.05)。3、流式细胞术检测各组膀胱肿瘤浸润性淋巴细胞MDSCs阳性(CD11b和Gr1共阳性表达)的表达率,联合组平均值为2.86%,卡介苗组、抗体组、生理盐水组分别为3.51%、5.34%、12.02%,联合组CD11b+Gr1+表达率与各实验组差别有统计学意义(p<0.05)。结论:BCG免疫治疗与阻断B7-H1/PD-1通路免疫治疗联合应用,进一步论证了卡介苗对膀胱癌免疫治疗失败的机制可能与B7-H1介导的免疫逃逸机制有关;并且能够促使肿瘤局部微环境中免疫细胞对肿瘤的杀伤力,增强机体的免疫效应,发挥更强的抗肿瘤治疗效果;联合应用于膀胱癌的免疫治疗具有一定的可行性,B7-H1阻断性抗体药物可进一步研发推广。