張文圣,楊洋,盧依剛,鄧新喜,萬濱,張卓,李勛剛
(九江市第一人民醫(yī)院,江西 九江 332000)
膀胱癌是泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤之一。近年來,全世界死于膀胱癌的人數(shù)逐年增加[1]。美國2017年報道的數(shù)據(jù)顯示大約有79 000多例新發(fā)膀胱癌病例,其中死亡人數(shù)約為16 870 例[2]。膀胱癌的治療在臨床實踐中仍然面臨許多挑戰(zhàn),治療后患者預(yù)后不理想。當(dāng)前,手術(shù)聯(lián)合放化療是膀胱癌的主要治療方式。近年來,腫瘤免疫療法的飛速發(fā)展從根本上改變了臨床抗腫瘤方式,為治療腫瘤打開了新的大門。美國癌癥研究中心在2016年年度報告中表示,免疫療法被評為既往癌癥相關(guān)研究重要進(jìn)展[3]。免疫檢查點(diǎn)包括PD-1/PD-L1,CTLA-4,BTLA,Tim-3等,屬于免疫抑制分子的一種,通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)來保護(hù)正常的組織。PD-1免疫檢查點(diǎn)特異性強(qiáng),分布廣泛,作用持久,近年來已廣泛用于腫瘤免疫治療的研究[4],研究熱點(diǎn)集中于免疫學(xué)檢查點(diǎn)抑制劑。大量研究證實,對于卵巢癌、膀胱癌、腎細(xì)胞癌、惡性黑色素瘤、宮頸癌等惡性腫瘤的治療,PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑均有效。Durvalumab屬人源化PD-1 IgGlk單克隆抗體,可與PD-1蛋白結(jié)合,進(jìn)而影響T細(xì)胞表面CD80與PD-1的結(jié)合,從而解除對免疫應(yīng)答的抑制,使腫瘤細(xì)胞逃避T細(xì)胞追殺時,不能利用PD-L1/PD-1途徑逃脫追殺[5-6]。也有報道[7]稱PD-L1蛋白單克隆抗體對缺乏PD-L1表達(dá)但沒有檢測到毒性的相鄰癌細(xì)胞具有一定的細(xì)胞殺傷作用以及旁觀者殺傷作用。
吉西他濱(GEM)是抑制DNA合成的抗癌藥物,可抑制抗脫氧胞苷核苷酸代謝過程,屬脫氧胞苷類似物[8]。GEM可在一定條件下,在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為具有一定活性的三磷酸核苷、二磷酸核苷,發(fā)揮其殺傷腫瘤細(xì)胞的作用;并可干擾DNA聚合酶工作過程,影響DNA正常配對,進(jìn)而影響DNA合成進(jìn)程、抑制腫瘤細(xì)胞生長。GEM應(yīng)用于人體內(nèi)治療可增強(qiáng)自身作用強(qiáng)度,進(jìn)一步增強(qiáng)其藥物活性[9-10]。GEM具有低毒性的特點(diǎn),在與其他化療藥物合用時,毒性反應(yīng)、藥物交叉耐藥性均無疊加作用,因此被廣泛用于膀胱癌術(shù)后灌注治療及其他惡性腫瘤治療中。本研究旨在分析PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑Durvalumab對吉西他濱誘導(dǎo)膀胱癌T24細(xì)胞凋亡的作用,從而為膀胱癌的治療提供理論依據(jù)。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)
人膀胱癌T24細(xì)胞培養(yǎng)方法:常規(guī)傳代培養(yǎng)于1640細(xì)胞培養(yǎng)基(10%胎牛血清),培養(yǎng)條件為37 ℃,5% CO2;實驗正式開始時間為對數(shù)生長期。將其分為對照組、吉西他濱組和吉西他濱+Durvalumab組。
1.2.2 定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測Caspase-3基因的表達(dá)
采用定量聚合酶鏈反應(yīng)(Q-PCR)檢測Caspase-3基因的表達(dá),3組均嚴(yán)格依據(jù)試劑盒說明書操作,達(dá)到時間后對處理的細(xì)胞進(jìn)行收集,按照Trizol法步驟提取總的RNA,之后取出1 μg RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,Q-PCR法擴(kuò)增cDNA片段。Q-PCR反應(yīng)體系:Mix10μL,primer F0.4μL,primer R0.4μL,Rox 0.4 μL,CDNA 2 μL,ddH2O 6.8 μL。反應(yīng)條件:94 ℃ 5min;94 ℃ 15s,60 ℃1min,共循環(huán)40次,95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,95 ℃ 30 s,60 ℃ 15 s。
1.2.3 蛋白質(zhì)印跡法檢測Caspase-3蛋白的表達(dá)
細(xì)胞處理完成后以胰酶消化,收集細(xì)胞于1.5 mL離心管中,1 200 r/min離心5 min,取下層細(xì)胞,行2次清洗[1 mL磷酸緩沖液(PBS)],1 200 r/min離心5 min,取下層細(xì)胞,加裂解和提取緩沖液(RIPA)漩渦震蕩,然后行30 min冰浴(4 ℃),離心(12 000 r/min,15 min),轉(zhuǎn)移上清到1.5 mL離心管中,用雙辛酸(BCA)定量。加入6×Lodding buffer,混勻,煮沸(100 ℃,5 min)。準(zhǔn)備電泳凝膠,結(jié)合最終定量,取樣量為50 μg,80 V跑至濃縮膠底部,后設(shè)置120 V直至跑至凝膠底部;轉(zhuǎn)膜(300 mA,1.5 h),脫脂奶粉(TBST)封閉(含有5%BSA),兔單抗Caspase-3(1∶2 000),鼠單抗β-actin(1∶1 000),4 ℃反應(yīng),過夜,后搖床上行3次TBST清洗(每次5 min);行室溫孵育(羊抗兔和羊抗鼠二抗(1∶3 000),行3次TBST清洗(每次5 min),電化學(xué)發(fā)光(ECL)顯色;掃描分析儀以化學(xué)發(fā)光法進(jìn)行。
1.2.4 細(xì)胞代謝活性比色法檢測細(xì)胞的增殖能力
正常培養(yǎng)T24細(xì)胞,使細(xì)胞密度超過80%,將濃度調(diào)整為5×104/mL,接種96孔培養(yǎng)板,每孔150 μL,等待細(xì)胞黏附好,然后開始稀釋藥物,細(xì)胞處理方法與之前相同。另外,陰性對照為未添加藥物的正常組,并且將沒有細(xì)胞的培養(yǎng)基用作為空白對照。每組有6個復(fù)合孔。用細(xì)胞代謝活性比色法(MTT)檢測藥物對細(xì)胞活性的影響,到達(dá)作用時間后,每個孔均加入10 μL 5 g/L MTT溶液,再培養(yǎng)3 h,在觀察過程中,用移液管小心吸出培養(yǎng)液,每個孔加150 μL二甲基亞砜(DMSO);吸光度波長為490 nm,計算細(xì)胞抑制率。
1.2.5 膜聯(lián)蛋白V凋亡檢測試劑雙染法檢測細(xì)胞凋亡
用膜聯(lián)蛋白V凋亡檢測試劑(AnnexinV-FITC/PI)雙染法檢測細(xì)胞凋亡。將細(xì)胞在六孔板中分組接種,并用藥物處理,到達(dá)作用時間后收集細(xì)胞,PBS洗滌2次,取3×105個細(xì)胞,加入195 μL結(jié)合液重懸細(xì)胞,之后加入5 μL AnnexinV-FITC,混勻,在黑暗中于室溫下孵育10 min,然后離心并丟棄上清液。加入200 μL結(jié)合溶液使細(xì)胞輕柔地重懸,加入20 μL PI充分混合,將樣品包裹在錫箔中,并于1 h內(nèi)在流式細(xì)胞儀上進(jìn)行檢測。
吉西他濱+Durvalumab組Caspase-3基因表達(dá)水平明顯高于吉西他濱組和對照組,且對照組為最低(P<0.001;P<0.01),說明Durvalumab可以促進(jìn)吉西他濱對T24的凋亡作用(見圖1)。
**表示吉西他濱+Durvalumab組與對照組比較,P<0.01;***表示吉西他濱組與對照組比較P<0.001
吉西他濱+Durvalumab組Caspase-3蛋白的表達(dá)水平明顯高于吉西他濱組和對照組,而對照組與吉西他濱組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明Durvalumab可以促進(jìn)吉西他濱對T24的凋亡作用(見圖2和圖3)。
圖2 各組Caspase-3蛋白表達(dá)水平
***表示吉西他濱+Durvalumab組分別與對照組和吉西他濱組比較,P均<0.001
吉西他濱組和吉西他濱+Durvalumab組與對照組相比細(xì)胞增殖水平明顯降低,且吉西他濱+Durvalumab組為最低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001;P<0.01)(見圖4)。
**表示吉西他濱+Durvalumab組與對照組比較,P<0.01,***表示吉西他濱+Durvalumab組與吉西他濱比較P<0.001
吉西他濱+Durvalumab組凋亡表達(dá)水平明顯高于吉西他濱組和對照組,吉西他濱組與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(見圖5和圖6)。
圖5 藥物處理后三組細(xì)胞的凋亡水平
***表示吉西他濱+Durvalumab組與對照組比較,吉西他濱組與對照組比較,P均<0.001
近年來,膀胱癌是泌尿系統(tǒng)常見腫瘤,其發(fā)病率和病死率逐年升高,且具有高復(fù)發(fā)率和高進(jìn)展率。多項研究證實[11-12],膀胱癌與免疫逃逸密切相關(guān),膀胱癌免疫逃逸的原因是多個負(fù)性共刺激分子(免疫檢查點(diǎn))(例如PD-1)的異常表達(dá),導(dǎo)致特異性T細(xì)胞應(yīng)答下調(diào),造成腫瘤細(xì)胞逃逸?;瘜W(xué)療法是治療膀胱癌的一種重要手段。Kilani等[13]發(fā)現(xiàn)吉西他濱有選擇地對人和小鼠膀胱移行細(xì)胞癌細(xì)胞系產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用。吉西他濱是一種嘧啶核苷酸類似物,已被廣泛用于膀胱癌,尤其肌層浸潤性膀胱癌的化學(xué)療法已經(jīng)將吉西他濱列為一線治療方案。但目前腫瘤化療治療中,患者耐藥性提升是影響化療效果和腫瘤控制能力的重要因素,因此如何減輕化療藥物耐藥性、提升藥物敏感性是腫瘤治療領(lǐng)域研究重點(diǎn)。免疫檢查點(diǎn)分子是機(jī)體調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答和建立對自身抗原免疫耐受的重要“剎車”分子,其中PD-1為研究熱點(diǎn)。PD-1屬免疫制劑受體,由凋亡性T細(xì)胞雜交瘤消減雜交獲得,其表達(dá)情況與T淋巴細(xì)胞免疫缺陷密切相關(guān)。當(dāng)PD-1與它的配體PD-L1結(jié)合時,可以激活負(fù)調(diào)節(jié)途徑,抑制T細(xì)胞增殖,進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞。臨床研究發(fā)現(xiàn),除晚期膀胱癌外,PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑用于其他部位腫瘤也可獲得理想療效,甚至可超過晚期膀胱癌的治療效果。PD-1抗體的直接靶點(diǎn)是PD-1,PD-1是最直接的預(yù)測指標(biāo),具有非常好的預(yù)測效果,但是目前利用PD-1作為檢測指標(biāo),在組織中還存在一些技術(shù)性的問題。本研究表明,在對膀胱癌T24細(xì)胞凋亡干預(yù)中(吉西他濱誘導(dǎo)),PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑Durvalumab對其具有促進(jìn)作用。腫瘤細(xì)胞免疫反應(yīng)期間,其腫瘤抗原的呈遞過程需依靠免疫系統(tǒng),并激活特異性T細(xì)胞,以應(yīng)對免疫殺傷作用。T淋巴細(xì)胞工作過程需接受共刺激信號、抗原呈遞信號完成激活過程,而共刺激信號參與人體免疫反應(yīng)需依靠向淋巴細(xì)胞提供調(diào)節(jié)信號(陰性或陽性)。人體共刺激分子中,PD-1/PD-L1是關(guān)鍵分子,其中PD-1表達(dá)于不同活化后T細(xì)胞表面,PD-L1可以在諸如造血細(xì)胞和胰島的組織和器官表面上以及各種人類實體腫瘤細(xì)胞的表面上表達(dá),通過探索免疫檢查點(diǎn)PD-1對癌癥治療的相關(guān)影響,可為癌癥的早期根治及用藥方案提供理論依據(jù)。
癌癥免疫療法使我們了解了惡性腫瘤的治療方法,并為癌癥患者帶來了希望。雖然在膀胱癌免疫抑制劑研究中效果顯著,但仍有許多未知領(lǐng)域有待探索。我們不僅要探索其深度,而且必須擴(kuò)大研究寬度。在接下來相關(guān)研究中,我們應(yīng)積極探索更多免疫檢查點(diǎn),以研發(fā)、探索更具特異性的腫瘤治療藥物。