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警报素HMGN1体内诱导抗肿瘤免疫的机制研究

花匠小妙招
2024-11-01 23:49

【摘要】： 警报素(Alarmin)是一类具有募集和活化树突状细胞(Dendritic cell,DC)双重作用的内源性分子,能够增强抗原特异性的免疫反应。高迁移率族核小体结合蛋白1(High-mobility group nucleosome-binding protein 1,HMGN1)是2012年报道的新的警报素分子。出现在细胞外的HMGN1能够募集DC,通过Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)介导DC成熟,并在抗原存在时诱导体内抗原特异性免疫反应。前期研究在小鼠黑色素瘤模型中发现以警报素HMGN1为佐剂的DNA疫苗在小鼠体内能够诱导肿瘤相关抗原(Tumor-associated antigen,TAA)特异性的抗肿瘤免疫反应。然而,它诱导抗肿瘤免疫反应的具体机制以及在治疗性疫苗模型中的作用仍有待进一步探索。本课题主要探讨警报素HMGN1作为佐剂增强抗肿瘤免疫的细胞学特征以及以HMGN1作为佐剂的肿瘤细胞疫苗在预防性和过继性免疫治疗模型中的作用。本课题研究分为以下两个部分:第一部分,建立稳定表达HMGN1的B16F1小鼠黑色素瘤细胞株以及对照细胞株,包括分泌型表达HMGN1的B16-s N1细胞株,膜表达HMGN1的B16-m N1细胞株以及空病毒转染的B16-PCDH对照细胞株。体外实验证实B16-s N1细胞株能够稳定分泌HMGN1蛋白至胞外,B16-m N1细胞株亦能稳定膜表达HMGN1。细胞增殖实验发现B16-s N1、B16-m N1以及B16-PCDH细胞体外生长速度无明显差异,而在C57BL/6小鼠体内B16-s N1、B16-m N1细胞成瘤速度以及生长速度均显著慢于对照细胞株B16-PCDH。第二部分,将以上建立的三个稳定细胞株以及野生型B16F1细胞分别放射性(Irradiation,IR)灭活,制备肿瘤细胞疫苗,以PBS作为空白对照,分别皮下接种免疫C57BL/6小鼠三次。流式细胞术检测显示B16-s N1(IR)、B16-m N1(IR)分别免疫后的小鼠的脾细胞中干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)+CD8+T细胞比例较对照组增高,并且1型辅助性T细胞(helper T cell type 1,Th1)类的核转录因子T-bet+CD8+T细胞比例也较对照组显著升高;而调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)以及骨髓源性抑制性细胞(Myeloid-derived Suppressor Cells,MDSC)的比例在各免疫组间无显著差异;细胞毒杀伤实验进一步证实B16-m N1(IR)免疫组的小鼠脾细胞针对B16F1细胞的特异性杀伤能力增强;酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)证实B16-m N1(IR)免疫组小鼠的血清中IFN-γ较对照组显著增加。这些结果提示B16-m N1(IR)细胞疫苗能显著增强体内特异性抗肿瘤免疫反应,并且以1型细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell 1,Tc1)免疫反应为主。在肿瘤预防免疫模型中,本研究发现B16-s N1(IR)、B16-m N1(IR)疫苗组相比对照组成瘤晚且肿瘤生长速度缓慢,肿瘤重量较对照组轻,其中B16-m N1(IR)组与对照组比较差异具有显著的统计学意义(P<0.05),由此提示了以警报素HMGN1为佐剂,尤其是以膜型HMGN1为佐剂的肿瘤细胞疫苗能显著预防黑色素瘤的发生。在肿瘤过继免疫治疗模型中,我们观察发现接受B16-m N1(IR)疫苗组小鼠脾细胞过继治疗的荷瘤小鼠成瘤速度较对照组显著缓慢,其肿瘤组织浸润的CD4+和CD8+T细胞比例较对照组明显升高,而Treg细胞比例在各组间无显著差异。这就提示警报素HMGN1作为佐剂同样能在肿瘤治疗性疫苗模型中发挥促进作用。综上所述,本研究得出如下结论:以警报素HMGN1为佐剂的肿瘤细胞疫苗在体内能显著升高IFN-γ+CD8+T细胞比例,并在转录水平上升高T-bet+CD8+T细胞比例,其诱导的特异性抗肿瘤免疫反应以Tc1型为主。以警报素HMGN1作为预防型和治疗型疫苗的免疫佐剂初步显示出良好的抗肿瘤效果。这些结果提示警报素HMGN1很可能成为肿瘤疫苗佐剂的优秀候选者。

【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015

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