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肿瘤疫苗是利用肿瘤抗原激发机体产生特异性的免疫应答,以达到治疗肿瘤或预防肿瘤复发的作用。靶抗原及其免疫方式(载体)的选择是肿瘤疫苗所涉及的两个关键因素。自Gailani等报道非滋养层肿瘤细胞异位表达人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin, hCG)以来,肿瘤细胞表达的异位hCG(ectopice hCG,ehCG)与肿瘤发生、发展的关系受到人们关注。根据文献报道及我们前期的研究结果证实,许多不同类别和组织来源的肿瘤细胞都能不同程度地表达ehCG。多数学者认为,对于非妊娠机体,只有当细胞发生恶性转化时,静息胚胎基因才被激活而表达ehCG。肿瘤细胞自分泌的ehCG具有生长因子活性,能促进和调控肿瘤细胞的增殖、分化和生长,使肿瘤细胞在其微环境中能自我生长;膜结合型ehCG使肿瘤细胞表面呈负电荷,推测可能与肿瘤的转移特性、免疫耐受等有一定的关系,因而,以ehCG为靶抗原的肿瘤疫苗已成为肿瘤生物治疗新的研究热点。Moulto等曾用ehCG蛋白疫苗诱导机体产生了特异性体液免疫应答,但由于蛋白免疫未诱生高水平的特异性细胞免疫应答,因而其抗瘤效果有待提高。基因免疫(genetic immunization)是将含抗原编码基因的真核表达载体直接注入机体,利用宿主细胞表达相应抗原,从而诱导机体产生特异性免疫应答。与传统蛋白疫苗相比,基因免疫不仅能诱导特异性体液免疫应答,而且可诱导特异性细胞免疫应答;载体DNA中含有由CpG基序组成的免疫刺激序列(ISS),可发挥重要的佐剂作用,有助打破一些自身抗原的免疫耐受,国内外在以原癌基因HER-2/neu为靶抗原的基因疫苗研究中已取得了一定的进展。因此,基因疫苗在肿瘤免疫方面有潜在的应用价值。基于上述分析,本课题以ehCG及相关肽为靶抗原设计肿瘤基因疫苗,通过基因免疫手段免疫小鼠以诱导特异性免疫应答及抗瘤效应,为肿瘤生物治疗寻找新的途径。第一部分 ehCG与肿瘤关系的研究 为探讨ehCG与肿瘤的关系以及进一步论证ehCG作为肿瘤疫苗靶抗原的可行性,我们收集了肿瘤病人血清标本、肿瘤组织病理切片以及肿瘤传代细胞株,并检测其ehCG的表达。结果发现:在60例肿瘤病人血清标本中,有17例为ehCG阳性(总阳性率为28.33%),其中乳腺癌3例(25.00%,3/12)、卵巢癌6例(50.00%,<WP=6>6/12)、肠癌2例(16.67%,2/12)、宫颈癌1例(8.33%,1/12)以及肝癌6例(41.67%,5/12);FACS检测结果显示:10株肿瘤细胞不同程度表达ehCG(膜结合型)。在23例大肠腺癌组织标本中,有7例为ehCG阳性(阳性率为30.43%),免疫组化结果显示:ehCG阳性细胞绝大多数为低分化的癌细胞,同时发现,这些ehCG阳性、分化较差的癌细胞大多位于癌组织向间质浸润的前沿部位、癌组织血管壁附着的癌细胞大多是ehCG阳性。提示:肿瘤细胞表达的ehCG既有分泌型、也有膜结合型;肿瘤细胞表达ehCG可能与肿瘤的发生、发展以及转移特性等有一定的关系。进一步表明,ehCG是一个较理想的肿瘤生物治疗和研究的靶抗原。第二部分 ehCGβ新型肿瘤基因疫苗的构建及及其诱导的特异性免疫应答一、ehCGβ新型肿瘤基因疫苗的构建及鉴定采用PCR法获得ehCGβ链的编码基因(513bp),定向克隆入TR421质粒,获得ehCGβ的真核表达载体TR421-ehCGβ重组质粒。DNA序列分析?显示,ehCGβ编码基因的序列与报道序列完全一致、读码框架正确。二、ehCGβ新型肿瘤基因疫苗ehCGβ的表达为观察ehCGβ肿瘤基因疫苗在真核细胞内的表达,用脂质体法将TR421和TR421-ehCGβ质粒转染人肝癌细胞系—7721细胞。放射免疫法检测细胞培养上清发现,转染第1天上清即测得ehCGβ蛋白,第3天达高峰。结果表明重组质粒可在真核细胞中表达hCGβ。以TR421-ehCGβ质粒免疫小鼠,检测血清样本发现,免疫后第1天即有ehCGβ的表达,第2天达表达高峰,至少持续5天以上。免疫后第7天,取局部组织经免疫组化染色显示,注射局部肌肉组织可见有明显的ehCGβ表达产物,而空质粒注射部位观察不到ehCGβ表达。表明TR421-ehCGβ质粒能被小鼠注射局部的细胞摄取,并有效表达靶抗原。三、ehCGβ新型肿瘤基因疫苗诱生的特异性体液免疫应答以TR421和TR421-ehCGβ?免疫BALB/c小鼠,ELISA法检测血清抗hCGβ?IgG抗体,结果发现所有TR421-ehCGβ质粒基因免疫小鼠第1周即出现了特异性抗hCGβIgG抗体,与TR421质粒免疫组比较,两者有显著性差异﹙P<0.01﹚;第3周追加免疫后抗hCGβ?IgG抗体的水平持续增高,上升幅度明显高于初次免疫,并至少持续10周以上。第10周,小鼠血清的抗hCGβ?IgG抗体效价达1:102400。表明ehCGβ肿瘤基因疫苗可诱导产生特异性体液免疫应答。四、ehCGβ+小鼠肿瘤细胞株的建立及其生物学特性的鉴定<WP=7>为检测免疫小鼠诱导的特异性细胞免疫应答,我们构建了BALB/c小鼠源性的ehCGβ特异性靶细胞。以脂质体转染法将构建的pcDNA3-ehCGβ质粒转染Sp2/0肿瘤细胞,经G418筛选培养获抗性细胞集落。为进一步提高转染细胞ehCGβ的表达水平,采用有限稀释法筛选获得5株单克隆细胞,细胞ELISA法检测发现,5株细胞均不同程度表达ehCGβ,其中1号克隆表达水平最高。流式细胞仪检测显示,1号克隆ehCGβ?