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研究目的：应用mTOR抑制剂(雷帕霉素靶蛋白抑制剂)联合白细胞介素-15(Interle-ukin-15,IL-15)对小鼠乳腺癌进行治疗研究,观察两种治疗方法联合应用与其单独作用在控制肿瘤生长、延长患癌动物生存期、延缓肿瘤转移、调节机体免疫反应及调控肿瘤细胞凋亡等方面的作用,探讨治疗作用的可能机制,为寻找治疗乳腺癌的新方法提供理论依据。研究方法：本实验首先通过脂质体geneporter3000将IL-15表达载体pHi2-spIL15-CMV-TAT(L3)及绿荧光蛋白表达载体pHi2-EGFP-CMV-TAT(L6)分别转染4T1小鼠乳腺癌细胞,采用倒置荧光显微镜评估细胞转染情况,FCM分析肿瘤细胞的转染效率及ELISA检测细胞转染后24小时及48小时后上清液中IL-15的浓度,分析IL-15基因表达情况,以确认CMV启动子正调控IL-15基因表达质粒载体在转染4T1细胞后IL-15蛋白水平高效表达。进一步建立小鼠乳腺癌移植瘤模型,分别以小鼠尾静脉注射表达IL-15的L3治疗载体,mTOR抑制剂依维莫司灌胃或联合两种治疗途径进行干预,评估不同治疗对荷瘤小鼠肿瘤大小、肝脏、肺脏转移情况及生存期的影响；免疫细胞组织化学法比较各组肿瘤组织ki67、CD4、CD8、NKG2D表达差别；流式细胞计数对比各组小鼠外周血、脾脏及肝脏CD4+、CD8+T细胞亚群、CD4+CD25+调节性T细胞及CD16+CD32+自然杀伤细胞含量；Tunel法检测肿瘤组织中细胞凋亡情况。综合各种检测指标及结果评估IL-15及mTOR抑制剂对小鼠乳腺癌的治疗效果及机制。研究结果：1.依维莫司治疗组、IL-15治疗组和联合治疗组与对照组相比,肿瘤体积明显缩小,其差异具有统计学意义(P<0.05)；双重治疗组与单纯依维莫司治疗组及单纯IL-15治疗组相比,肿瘤体积也有所减小,但差异无统计学意义(P>0.05)；尽管两组治疗方法均能缩小肿瘤体积,但依维莫司治疗组与IL-15治疗组之间的差异不具有统计学意义(P>0.05)。2.依维莫司连续治疗组较联合用药加依维莫司序贯治疗组在第20天之前肿瘤体积稍小,IL-15治疗加依维莫司序贯治疗组较单纯免疫治疗组在第20天左右肿瘤增长有明显下降趋势,但长期并无明显差别；依维莫司序贯治疗组和联合用药加依维莫司序贯治疗组肿瘤增长趋势无明显差别；联合用药组和单纯依维莫司治疗组肿瘤增长趋势无明显差别；联合用药组较单纯免疫治疗组肿瘤增长稍缓,但长期无明显差别。3.依维莫司治疗组和IL-15治疗组均能有效地延长荷瘤动物的生存时间,但其差异与对照组相比无统计学意义(P>0.05),且两治疗组之间的差异也不具有统计学意义(P>0.05)；而双重治疗组虽较对照组而言可延长造模动物生存率,但与单纯依维莫司和IL-15治疗组相比,却相对缩短造模动物生存率,而差异并无统计学意义(P>0.05)。4.IL-15治疗组,肿瘤组织中CD4、NKG2D表达较对照组及依维莫司治疗组升高,CD8的表达较依维莫司治疗组显著增加,Ki-67表达较对照组显著降低,且差异具有统计学意义(P<0.05)；依维莫司治疗组,肿瘤组织中CD4、CD8、NKG2D的表达均较对照组及IL-15治疗组降低,且差异具有统计学意义(P<0.05)；Ki-67的表达较对照组显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05),而较IL-15治疗组稍低,但差异并不具统计学意义(P>0.05)；双重治疗组CD4表达较对照组及依维莫司治疗组增加,CD8表达较对照组及IL-15治疗组降低,Ki-67较对照组明显降低,NKG2D表达较对照组及依维莫司治疗组增加,而较IL-15治疗组降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。5.IL-15能显著提升CD16+细胞比例,与其余两组比较差异具有统计学意义(P<0.05),能提升CD4+及CD8+T细胞比例,能降低CD25+调节T细胞比例,但与对照组及依维莫司治疗组相比,差异无统计学意义(P>0.05)；而依维莫司虽能降低CD4+、CD8+及CD16+细胞比例,增加CD25+细胞比例,但与对照组相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。6.IL-15能显著提升小鼠脾淋巴细胞中CD4+及CD8+T细胞比例,降低CD25+调节T细胞比例,与对照组及依维莫司治疗组相比,差异具有统计学意义(P<0.05)；依维莫司能降低CD4+、CD8+、CD16+细胞比例,增加CD25+细胞比例,但与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。7.IL-15能提升小鼠肝淋巴细胞中CD16+细胞比例,与对照组及依维莫司治疗组相比,差异具有统计学意义(P<0.05),能升高CD4+、CD8+细胞比例,降低CD25+细胞比例,与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)；依维莫司能降低CD4+、CD8+、CD16+细胞比例,升高CD25+细胞比例,但与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。8.IL-15治疗组和依维莫司治疗组与对照组相比,肿瘤组织细胞凋亡数明显增加,且差异具有统计学意义(P<0.05)。研究结论：IL-15能够通过调节患瘤小鼠的机体免疫细胞活性发挥其抗肿瘤活性,显著延缓肿瘤的生长速度,调控肿瘤细胞凋亡,延长荷瘤小鼠生存期。依维莫司作为mTOR抑制剂,对肿瘤细胞具有直接抑制作用,同样能延缓肿瘤生长速度,有较强的促进凋亡作用,延长荷瘤小鼠生存期。IL-15免疫治疗和依维莫司化学治疗药物机理以及治疗靶点各不相同,但本研究中二者联合应用不产生协同作用,不增强抑瘤效果,可能与mTOR抑制剂对免疫系统直接发生抑制作用有关。研究为今后IL-15和依维莫司临床治疗乳腺癌提供了实验基础。