陸暢暢 續(xù)力云 吳麗萍
流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),人乳頭瘤病毒(HPV)感染是宮頸鱗狀上皮病變的必要因素[1]。持續(xù)性高危型HPV感染(如 HPV-16、-18、-31、-33 和-58)是宮頸癌發(fā)生、發(fā)展的必要前提[2]。HPV早期區(qū)E6、E7基因編碼蛋白是非常理想的宮頸癌治療性靶蛋白,因?yàn)樗鼈儍H由病毒蛋白構(gòu)成,卻可在宿主細(xì)胞中表達(dá);因此,一旦破壞體內(nèi)表達(dá)HPV E6、E7蛋白的細(xì)胞,就能阻止腫瘤的發(fā)生,同時(shí)破壞已經(jīng)癌變的腫瘤組織,而這樣的治療策略的實(shí)施依賴于細(xì)胞免疫的參與[3-4]。樹突狀細(xì)胞(DC)作為人體內(nèi)已知的抗原遞呈能力最強(qiáng)的抗原遞呈細(xì)胞,成為當(dāng)前抗病毒免疫和腫瘤免疫治療的研究熱點(diǎn)之一[5]。DC能攝取、加工抗原,表達(dá)高水平主要組織相容性復(fù)合體(MHC)等有助于抗原提呈的分子,有效地向T淋巴細(xì)胞提呈抗原,啟動患者自身特異性免疫反應(yīng)。細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷(CIK)細(xì)胞是新型的免疫活性細(xì)胞,是由多種細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的殺傷細(xì)胞;其兼具T淋巴細(xì)胞強(qiáng)大的殺傷活性和NK細(xì)胞的非MHC限制性殺傷特點(diǎn)[6-7]。然而,目前臨床無論是DC疫苗還是CIK細(xì)胞單獨(dú)應(yīng)用于抗腫瘤或抗病毒治療,效果均不是特別理想[8-9]。負(fù)載靶抗原的DC與CIK細(xì)胞聯(lián)合應(yīng)用時(shí),DC可增強(qiáng)CIK細(xì)胞的免疫應(yīng)答,CIK細(xì)胞的非MHC限制性可彌補(bǔ)DC MHC限制性的不足,兩者的互補(bǔ)作用產(chǎn)生雙重殺傷效應(yīng)[10-11]。因此,抗原致敏DC-CIK細(xì)胞的聯(lián)合應(yīng)用,是宮頸癌細(xì)胞免疫治療的有益探索。本研究應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)、ELISA法檢測HPV-16 E7負(fù)載DC對CIK細(xì)胞表型及細(xì)胞因子分泌水平的影響,乳酸脫氫酶(LDH)釋放法檢測HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞對宮頸癌細(xì)胞的殺傷活性,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。
1.1 試劑和儀器 細(xì)胞因子:IL-2、IL-4、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)、IFN-γ及IL-1α購自美國Pepro Tech公司。單克隆流式抗體:抗人PE-CD3、FITC-CD3、APC-CD4、PE-CD8、FITC-CD14、FITCCD56、APC-CD83、PerCP-Cy5.5-CD86和 PE-HLA-DR單抗,同型對照抗體 APC-IgG1、FITC-IgG2a、PE-IgG1及PerCP-Cy5.5-IgG1均購自美國BD公司。Alys-505培養(yǎng)液、RPMI 1640培養(yǎng)基、FBS、杜氏磷酸緩沖液(DPBS)、PBS購自美國Gbico公司。ELISA法檢測IL-12、IFN-γ、TNF-α的試劑盒均購自美國R&D公司。人外周血淋巴細(xì)胞分離液購自中國天津市灝洋生物制品科技有限責(zé)任公司。CytoTox 96R非放射性細(xì)胞毒性檢測試劑盒(CytoTox 96 Non-radioactive Cytotoxicity Assay)購自美國Promega公司。HPV-16 E7載體與陰性對照載體購自上海吉瑪公司。宮頸癌Hela細(xì)胞株購自中國科學(xué)院干細(xì)胞庫。FACS CaliburTM流式細(xì)胞儀為美國BD公司產(chǎn)品,酶標(biāo)儀為美國Bio-Rad公司產(chǎn)品。
1.2 方法
1.2.1 DC的分離培養(yǎng) 抽取26例健康志愿者外周血各 20ml,肝素抗凝,離心 900g,30min;吸取上層血漿,置于 56℃水浴鍋中 30min,隨后 4℃靜置 15min,離心800g,15min;取上層血漿4℃保存?zhèn)溆谩A砣‰x心后細(xì)胞沉淀,加D-PBS混勻,緩慢加到裝有10ml淋巴細(xì)胞分離液的離心管中,室溫離心吸取白膜層細(xì)胞,用含10%血漿的Alys-505培養(yǎng)液重懸細(xì)胞,以5×106/ml細(xì)胞密度接種于6孔板,于飽和濕度、37℃、5.0%二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2h。保留貼壁細(xì)胞于6孔板中,于含100ng/ml GM-CSF、10ng/ml IL-4及10%血漿的Alys-505培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),此即為分離的DC,第3天時(shí)半量換液并補(bǔ)充新鮮的細(xì)胞因子。
1.2.2 CIK細(xì)胞的誘導(dǎo)培養(yǎng) 取DC的分離培養(yǎng)過程中未貼壁細(xì)胞,用含0.5%血漿的Alys-505培養(yǎng)液調(diào)整細(xì)胞密度為1×106/ml,轉(zhuǎn)入6孔板,同時(shí)每孔添加1000U/ml的IFN-γ,置于飽和濕度、37℃、5.0%二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。24h后,每孔分別加入50ng/ml CD3單抗,1000U/ml IL-2及1000U/ml IL-1α繼續(xù)培養(yǎng)。每3d調(diào)整細(xì)胞密度為1×106/ml,于含1000U/ml IL-2及0.5%血漿的Alys-505培養(yǎng)液中培養(yǎng),第8天收獲CIK細(xì)胞。
1.2.3 DC-CIK細(xì)胞的共培養(yǎng) 將分離的DC與誘導(dǎo)的CIK細(xì)胞以1∶10比例共同培養(yǎng),每2d補(bǔ)充含0.5%血漿、1000U/ml IL-2、100ng/ml GM-CSF 的 Alys-505培養(yǎng)液,共培養(yǎng)5~7d后收獲DC-CIK細(xì)胞備用。
1.2.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞表型
1.2.4.1 HPV-16 E7負(fù)載DC細(xì)胞表型檢測 應(yīng)用HPV-16 E7載體與陰性對照載體轉(zhuǎn)染DC,取轉(zhuǎn)染后第3天的 DC 2×106個,重懸于 200μl PBS,均分入 2管。對照管添加1μl熒光素標(biāo)記的同型對照抗體(APC-IgG1、FITC-IgG2a、PE-IgG1 及 PerCP-Cy5.5-IgG1),實(shí)驗(yàn)管添加 1μl熒光素標(biāo)記的抗人抗體(APC-CD83、FITCCD14、PE-HLA-DR 及 PerCP-Cy5.5-CD86)。室溫避光孵育 30min,分別加 1ml PBS,離心 400g 5min,棄 PBS,重復(fù)3次,最后以500μl PBS重懸細(xì)胞,上機(jī)檢測HPV-16 E7負(fù)載DC細(xì)胞與陰性對照負(fù)載DC細(xì)胞表型。
1.2.4.2 HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞表型檢測 取最終培養(yǎng)的HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞各4×106個,重懸于 400μl PBS,均分入 a、b、c、d 管,a 管添加 1μl熒光素標(biāo)記的同型對照抗體(PE-IgG1、FITC-IgG2a),b管添加1μl熒光素標(biāo)記的同型對照抗體(FITC-IgG2a、APC-IgG1、PE-IgG1),c 管添加 1μl熒光素標(biāo)記的抗人抗體(PE-CD3、FITC-CD56),d管添加 1μl熒光素標(biāo)記的抗人抗體(FITC-CD3、APC-CD4、PE-CD8)。室溫避光孵育30min,以上各管各添加1ml PBS,離心400g 5min,棄PBS,重復(fù)3次,500μl PBS重懸沉淀,應(yīng)用 FACS CaliburTM流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測,F(xiàn)lowJo軟件(美國)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
1.2.5 HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞的細(xì)胞因子表達(dá)水平檢測 采用ELISA法檢測細(xì)胞培養(yǎng)上清液中IL-12、IFN-γ、TNF-α水平。具體步驟參照試劑說明書,繪制吸光值(OD值)與樣本濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線確定樣品濃度。
1.2.6 HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞對宮頸癌Hela細(xì)胞的殺傷活性檢測 采用LDH釋放法。以含5%FBS RPMI 1640培養(yǎng)基懸浮的Hela細(xì)胞作為靶細(xì)胞,加入96 孔板,每孔 1×104個細(xì)胞/50μl。以 HPV-DC-CIK、DC-CIK、CIK細(xì)胞為效應(yīng)細(xì)胞,按不同效靶比加入相應(yīng)數(shù)量的效應(yīng)細(xì)胞50μl。另設(shè)培養(yǎng)基對照孔,效、靶細(xì)胞自然釋放孔,靶細(xì)胞最大釋放孔,各組均設(shè)3個復(fù)孔。具體步驟參照試劑說明書,最后,根據(jù)孔內(nèi)于490nm處測吸光值(OD值)計(jì)算各組CIK細(xì)胞殺傷活性,殺傷活性(%)=(實(shí)驗(yàn)組OD值-靶細(xì)胞自然釋放組OD值-效應(yīng)細(xì)胞自然釋放組OD值)/(靶細(xì)胞最大釋放組OD值-靶細(xì)胞自然釋放組OD值)×100%。
1.3 觀察指標(biāo) (1)比較HPV-16 E7負(fù)載DC與陰性對照負(fù)載DC表型;(2)HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞表型;(3)比較HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子水平;(4)比較HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞對宮頸癌Hela細(xì)胞的殺傷活性。1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件;計(jì)量資料以表示,兩組比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);多組比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 HPV-16 E7負(fù)載DC與陰性對照負(fù)載DC表型比較見表1。
表1 HPV-16 E7負(fù)載DC與陰性對照負(fù)載DC表型比較(n=26,%)
由表1可見,與陰性對照負(fù)載DC比較,HPV-16 E7 負(fù)載 DC 中 CD83+、CD86+、HLA-DR+DC 細(xì)胞比例均上調(diào)(均P<0.05),CD14+DC 細(xì)胞比例下調(diào)(P<0.05)。2.2 HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DCCIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞表型比較見表2。
表2 HPV-16E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞表型比較(n=26,%)
由表2可見,HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞的細(xì)胞表型比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P<0.05)。與其他3組細(xì)胞比較,HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞中CD3+CD4+CIK 細(xì)胞比例下調(diào)(P<0.05),CD3+CD8+、CD3+CD56+CIK細(xì)胞比例均上調(diào)(均P<0.05)。
2.3 HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子水平比較見表3。
表3 HPV-16E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子水平比較(n=26)
由表3可見,HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞中L-12、IFN-γ、TNF-α水平比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P<0.05)。與其他3組細(xì)胞比較,HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞 IL-12、IFN-γ、TNF-α 水平均上調(diào)(均P<0.05)。
2.4 HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞對宮頸癌Hela細(xì)胞的殺傷活性比較見圖1。
由圖1可見,HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞對宮頸癌Hela細(xì)胞的殺傷活性比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞對宮頸癌Hela細(xì)胞的殺傷活性最強(qiáng)(均P<0.05),DC-CIK細(xì)胞次之(P<0.05)。
圖1 HPV-16 E7負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞、DC-CIK細(xì)胞、CIK細(xì)胞對宮頸癌Hela細(xì)胞的殺傷活性比較(n=26;CIK細(xì)胞 vs DC-CIK細(xì)胞,*P<0.05;陰性對照負(fù)載DC-CIK細(xì)胞vs HPV-16 E7負(fù)載-DC-CIK細(xì)胞,**P<0.01)
宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤之一,占全世界婦女癌癥病死率第2位;HPV是宮頸癌的主要致病因子,幾乎所有的宮頸癌發(fā)病都與高危型HPV感染有關(guān)[1-2]。E6、E7蛋白是高危型HPV的主要致癌蛋白,只表達(dá)于HPV感染組織中,在正常組織中不表達(dá),其中E7蛋白主要通過結(jié)合并降解成視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白而使其喪失抑癌功能,因此E6、E7蛋白是宮頸癌治療的理想靶蛋白[4,12]。本研究應(yīng)用HPV-16 E7載體轉(zhuǎn)染人外周血來源DC,得到HPV16 E7負(fù)載DC,并發(fā)現(xiàn)HPV16 E7特異性負(fù)載可促使DC成熟,與陰性對照負(fù)載DC相比,細(xì)胞表面標(biāo)志物CD83、CD86及HLA-DR表達(dá)上調(diào),CD14表達(dá)下調(diào)。CD83、CD86及 HLA-DR分子均為T淋巴細(xì)胞活化的標(biāo)志分子[13-15],免疫細(xì)胞功能的實(shí)施與細(xì)胞活化狀態(tài)密切相關(guān),CD83、CD86及HLA-DR表達(dá)上調(diào),利于腫瘤細(xì)胞的清除。
CIK細(xì)胞是在多種細(xì)胞因子即IL-2、IL-1、IFN-γ及抗CD3單克隆抗體等存在的條件下,應(yīng)用外周血、骨髓或臍血中分離出的單個核細(xì)胞,經(jīng)過一定時(shí)間培養(yǎng)而獲得的非MHC限制性的高效溶腫瘤細(xì)胞毒性T細(xì)胞,在外周血淋巴細(xì)胞的比例僅為1%~5%;它兼具有T淋巴細(xì)胞強(qiáng)大的抗腫瘤活性和NK細(xì)胞的非MHC限制性殺瘤特點(diǎn),在腫瘤免疫治療中起到了不可替代的作用[16-17]。CIK細(xì)胞表面不表達(dá)Fc受體,不能產(chǎn)生抗體依賴性細(xì)胞毒反應(yīng),DC與CIK細(xì)胞共培養(yǎng)既可發(fā)揮CIK的非限制性細(xì)胞毒反應(yīng),又可激發(fā)抗原負(fù)載的DC介導(dǎo)的MHC限制性細(xì)胞毒反應(yīng),增強(qiáng)特異性殺傷作用。研究表明,經(jīng)DC刺激后的CIK細(xì)胞活性顯著增強(qiáng)[10-11]。本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn),經(jīng)過HPV-16 E7負(fù)載DC共培養(yǎng)的CIK細(xì)胞,CD3+CD8+、CD3+CD56+細(xì)胞比例均上調(diào),細(xì)胞因子IL-12、IFN-γ、TNF-α 的水平亦均上調(diào),CIK 細(xì)胞表現(xiàn)出更強(qiáng)的宮頸癌Hela細(xì)胞殺傷活性。
綜上所述,HPV-16 E7負(fù)載DC不僅能激活CIK細(xì)胞,還可增強(qiáng)CIK細(xì)胞的宮頸癌細(xì)胞殺傷效應(yīng)。HPV-16 E7負(fù)載DC與CIK細(xì)胞的協(xié)同作用對宮頸癌的細(xì)胞免疫治療具有重要意義。