賈麗娟,杜蘇豐
西安市胸科醫(yī)院呼吸科(西安 710100)
隨著社會的發(fā)展,腫瘤的發(fā)病率逐年增長,呈上升趨勢,在當今的21世紀,嚴重的威脅著人類的身體健康,降低了人類的生活質(zhì)量,盡管積極采用化療、放療及手術等方式治療,但肺癌患者的5年生存率依然不高。自20世紀60年代初次記錄新城疫病毒(Newcastle disease vires,NDV)可以在腫瘤細胞中復制并對腫瘤細胞具有殺傷作用以來,學者們總是在嘗試將NDV應用于惡性腫瘤的治療[1]。大量的臨床實驗研究顯示,NDV是安全、有效的。NDV在腫瘤治療中是具有廣泛應用前景的,目前國內(nèi)外NDV用于肺癌治療的研究甚少。本研究擬運用穩(wěn)定表達狂犬病毒糖蛋白的重組新城疫病毒疫苗(Recombinant avirulent NDV La Sota strain expressing the rabies virus glycoprotein,rl-RVG) 對人肺腺癌A549荷瘤鼠進行研究,探討其對肺腺癌生長的發(fā)展及可能機制。
1 材 料 rl-RVG與NDV由中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸醫(yī)生物技術國家重點實驗室惠贈;實驗小鼠購自揚州大學;人肺腺癌A549細胞為本室保存;DMEM及胎牛血清購自維森特公司;小鼠抗狂犬病毒ERA株G蛋白一抗購自美國Santa Cruz公司,雞抗LaSota株NDV一抗由中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸醫(yī)生物技術國家重點實驗室惠贈,山羊抗鼠二抗購自北京康維世紀有限公司,兔抗雞二抗購自Earthox公司,小鼠淋巴細胞分離液購自南京凱基生物科技發(fā)展有限公司,Anti-mouse CD3e PE購自美國 eBioscince 公司;FITC anti-mouse CD49b購自美國biolegend 公司。
2 研究方法
2.1 A549荷瘤鼠的建立:取30只4周齡裸鼠,體質(zhì)量18~22 g。人肺腺癌A549細胞復蘇后移入含有10 %胎牛血清和雙抗的DMEM 中,37℃,5%CO2培養(yǎng)。待細胞生長至指數(shù)期,胰酶消化后收集,PBS配制成5×108/ ml濃度。每只小鼠腋下皮下注射0.3 ml A549懸液,經(jīng)10 d左右,每只小鼠皮下均長成直徑為5~20 mm的瘤體。
2.2 實驗分組:將成瘤的裸鼠平均分為三組,每組10只,隨機分為rl-RVG組(實驗組),NDV組(實驗組)及對照組,分別于瘤體注射rl-RVG 6.3×108pfu,NDV 6×107pfu,PBS液300 μl。每周2次,持續(xù)3周。自第一次注射日(0 d)開始,每7 d測量小鼠腫瘤體積。第21 d時小鼠全部處死,鈍性剝離瘤體,并取肺及脾等,一部分用4%低聚甲醛固定,另一部分于-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3 腫瘤生長曲線及抑瘤率:自第1次注射日(0d)開始,每7d分別用游標卡尺測量瘤體短徑(a)及長經(jīng)(b)(包括皮膚厚度在內(nèi)),計算瘤體體積(V):V=a2×b×0.52,并繪制腫瘤生長曲線。根據(jù)末次腫瘤體積計算抑瘤率,抑瘤率=(對照組平均腫瘤體積-實驗組平均腫瘤體積)/對照組平均腫瘤體積×100%。
2.4 RT-PCR檢測RVG及NDV HN基因表達:取小鼠新鮮皮下瘤體,TRIZOL法提取瘤體組織總RNA,以Oligo dT為反轉(zhuǎn)錄引物用Fermentas反轉(zhuǎn)錄試劑盒反轉(zhuǎn)錄成cDNA模板,引物分別為:RVG:上游5'-AGCCGATGCACTACAAG-3',下游5' -CTGGAGGAGGGATGATTGC-3',擴增長度:175 bp;NDV HN:上游5'-CTGGACGGTTTGGTGGGAA-3',下游5'- TAATGCGACTGCGGGATGTG- 3',擴增長度:462 bp,進行PCR,PCR的循環(huán)條件:94 ℃ 熱啟動預變性5 min,94 ℃ 30 s,53 ℃ 30 s(NDV HN為55 ℃ 30 s),72 ℃ 30 s ,共30個循環(huán),72 ℃延伸10 min,對擴增產(chǎn)物進行10 g/L瓊脂糖電泳分析。
2.5 蛋白印跡法檢測皮下瘤體組織RVG、NDV蛋白表達:取小鼠新鮮皮下瘤體組織,提取組織蛋白后,行SDS-PAGE電泳,轉(zhuǎn)膜后分別使用鼠抗G蛋白一抗,雞抗NDV一抗,稀釋比為1∶500,按1∶10 000分別稀釋山羊抗鼠IgG抗體,兔抗雞IgG抗體為二抗,行蛋白質(zhì)印跡檢測.
2.6 流式細胞術檢測rl-RVG轉(zhuǎn)染后脾NK細胞(CD3+CD49b+)數(shù) : 取脾臟研磨成脾細胞懸液,用0.83%TrisNH4Cl破壞紅細胞,PBS(pH=7.4)洗滌3次,染色緩沖液調(diào)整細胞濃度為1×106/ml備用。取試管加入100 μl脾細胞懸液,0.5 μl CD49bFITC,2.5 μl CD3+PE,振蕩混勻,避光孵育30 min。加PBS 1.5 ml洗1次,1 500 r/min離心5~10 min,棄上清,加300 μlPBS振蕩重懸細胞,上流式細胞儀檢測。每組均設同種型對照,Cellquest軟件獲取數(shù)據(jù),Win MDI 2. 9軟件分析數(shù)據(jù)。
1 A549荷瘤鼠模型的建立 將收集到的A549細胞懸液注入小鼠腋下皮下,經(jīng)10 d左右,每只小鼠皮下均長成直徑為5~20 mm的瘤體(圖1)。
圖1 A549細胞荷瘤裸鼠
2 腫瘤生長曲線 21 d后,rl-RVG組,NDV組和對照組三組腫瘤體積分別為(804.96±176.74)mm3,(1127.88±274.09)mm3,(1960.92±446.758)mm3(F=26.044,P<0.01)。rl-RVG組和NDV組腫瘤體積明顯小于對照組,表明其腫瘤生長緩慢,且rl-RVG組瘤體生長較NDV組慢(圖2、圖3),見表1。
3 RT-PCR檢測RVG及NDV HN基因表達 取小鼠的皮下瘤體組織,行RT-PCR檢測瘤體組織RVG及NDV HN基因的表達,結果顯示三組均可在496 bp 出現(xiàn)GAPDH基因條帶;rl-RVG組及NDV組在462 bp出現(xiàn)NDV HN基因條帶,PBS組無條帶(A);rl-RVG組在175 bp出現(xiàn)RVG基因條帶,NDV組及PBS組均無條帶(B)(圖4)。
4 Western blot檢測皮下瘤體組織RVG及NDV蛋白表達 取小鼠的皮下瘤體組織行蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測瘤體組織RVG及NDV 的蛋白表達,Western blot結果表明:rl-RVG組有RVG的蛋白條帶,NDV組及PBS組無RVG的蛋白條帶;rl-RVG組及NDV組有NDV的蛋白條帶,PBS組無NDV的蛋白條帶(圖5)。
圖2 三周時各組荷瘤裸鼠瘤體體積
組 別1 d7 d14 d21 drl-RVG組274.67±114.2444.18±111.22657.56±176.74804.96±176.74*NDV組274.08±127.05453.65±164.94958.26±274.091127.88±274.09**PBS組271.78±110.79591.45±244.51483.21±446.751960.92±446.758F值0.0010.8467.75226.044P值0.9990.4580.0090.000
注:rl-RVG組與NDV組及PBS組比較 *P<0.05;NDV組與PBS組比較 **P<0.05
圖3 三組瘤體生長曲線
注:1:rl-RVG組GAPDH;2:NDV組GAPDH;3:PBS組GAPDH;4:rl-RVG組;5:NDV組;6:PBS組 M:DL 1 000 DNA Marker;
圖4 rl-RVG 感染后組織RVG及NDV HN基因的表達
圖5 rl-RVG感染小鼠后瘤體組織RVG及NDV蛋白表達
5 流式細胞術檢測rl-RVG轉(zhuǎn)染后脾NK細胞數(shù) 結果顯示,rl-RVG組、NDV組和對照組三組NK(CD3+CD49b+)細胞數(shù)分別為(43.2±5.26)%,(28.8±2.38)%,(18.8±5.9)%(F=31.58,P<0.01);其中,rl-RVG組和NDV組明顯高于對照組(t分別為6.147,3.751,P均<0.05),且rl-RVG組明顯高于NDV組(t=7.203,P<0.05,見圖6)。
溶瘤治療是一種集基因治療、免疫治療于一體的新的生物治療方法,作為一種新的癌癥治療方法,具有一定的潛力。近年來,研究發(fā)現(xiàn)多種病毒具有溶瘤作用,其中新城疫病毒(NDV) 已經(jīng)在臨床諸多腫瘤中得到廣泛應用,并取得了一定的療效,如乳腺癌[2]、直腸癌[3]等。NDV還可作為免疫療法運用于神經(jīng)母細胞瘤[4],黑色素瘤[5]及其他惡性腫瘤,但關于其對肺癌的研究尚少。
圖6 rl-RVG感染后脾NK細胞比例
NDV是無需基因改造的天然的溶瘤病毒,由于其在正常細胞中會引起很強的抗病毒反應,導致短時間內(nèi)即會被清除,而對腫瘤細胞則能夠選擇性地感染并在腫瘤細胞中高效復制。復制過程中釋放病毒粒子進而感染鄰近細胞,鄰近細胞相互融合形成細胞合胞體[6]。
NDV對腫瘤的殺傷機制尚不明確,目前多從以下幾個方面進行闡述:①NDV對腫瘤細胞能夠進行直接并且特異性地殺傷作用;②NDV能夠激活宿主細胞及體液免疫應答[7];③NDV能夠刺激機體產(chǎn)生多種細胞因子,增強機體的免疫應答能力[8]。激活的NK細胞可以產(chǎn)生一些細胞因子:如IL- 2、 IFN- γ及TNF-α等,更進一步影響和激活其他免疫細胞的功能,對于腫瘤細胞更具有溶細胞作用[9]。葛金英等[6]成功構建可以建穩(wěn)定表達狂犬病毒糖蛋白的重組新城疫病毒(rL-RVG),穩(wěn)定表達的狂犬病毒糖蛋白(RVG),能夠增加NDV在細胞之間的擴散且不會增加NDV對禽類和老鼠的毒性及調(diào)節(jié)受體的結合滲透與結合[10],使得rl-RVG更有效的作用于腫瘤細胞。
本實驗結果顯示:RVG及NDV在A549荷瘤鼠皮下瘤中的基因及蛋白表達,說明rl-RVG及NDV成功感染至A549荷瘤鼠內(nèi)。rl-RVG組及NDV組的腫瘤體積生長速度明顯慢于對照組,且腫瘤體積明顯小于對照組,說明rl-RVG及NDV對肺腺癌有著明顯的抑制作用,且rl-RVG的作用較NDV更加顯著。本實驗結果說明:rl-RVG及NDV激活了機體的免疫反應, 使NK細胞明顯增生,增加機體對腫瘤細胞的殺傷作用,rl-RVG的作用較NDV更加明顯。
綜上所述,本實驗說明重組新城疫病毒rl-RVG對A549荷瘤鼠腫瘤生長有著明顯的抑制作用,其可能與rl-RVG自身溶瘤作用及其導致的免疫系統(tǒng)的激活有著密切的關系,為rl-RVG對肺癌的研究指明了方向。