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目的:结直肠癌是常见的恶性肿瘤,传统的手术、化疗、放疗等治疗方式已取得很大的进展,但仍有部分患者尤其是进展期结直肠癌死于术后复发、转移。研究表明,肿瘤在体内生存的一个重要因素是肿瘤细胞的免疫逃避机制,一方面肿瘤细胞的免疫原性弱,大多数肿瘤缺乏肿瘤特异性抗原(Tumor SpecificAntigen,TSA),肿瘤相关性抗原(Tumor Associated Antigen,TAA)免疫原性较弱;另一方面是机体内对肿瘤的免疫应答所必须的抗原递呈细胞(AntigenPresenting Cell,APC)功能减弱,主要表现为特定APC表面MHC类分子、共刺激分子(CD80、CD86等)功能低下、表达减少或缺如。树突状细胞(DendriticCell,DC)是体内“专职的”APC,不仅参与“初始型”免疫反应,而且参与“获得性”免疫反应,是机体调节效应细胞对抗原产生免疫应答还是免疫耐受的中心环节,另外,研究表明在大多数肿瘤组织中DC数量减少,功能减弱,其浸润程度与患者生存率呈正相关,因而引起人们的强烈关注。本研究拟应用以聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)为诱导剂的细胞融合技术,将DC与结肠癌细胞株(Lovo细胞)融合,希望能上调DC表面分子的表达,从而增强其介导效应性T淋巴细胞活性的能力,对肿瘤细胞产生更强大的免疫抑制作用。在本研究中,我们对融合细胞生物学特性进行研究,观察其安全性及在体外对结肠癌细胞的杀伤作用,希望为其用于结肠癌的辅助治疗提供实验基础和理论依据。
方法:实验分为三部分,第一部分:融合细胞的制备。(1)应用密度梯度离心法从人新鲜外周血中分离出外周血单个核细胞(Peripheral BloodMononuclear Cell,PBMC),加细胞因子:粒-巨噬细胞集落刺激因子(Granulocyte/Macrophage Colony—stimulating Factor GM—CSF)、白细胞介素—4(Interleukin-4,IL—4)以及肿瘤坏死因子—α (Tumor Necrosis Factor—α,TNF—α),体外定向诱导分化,七天后收获成熟的DC;(2)应用PEG将成熟DC与Lovo细胞诱导融合,HAT/HT选择性培养基筛选培养21天后,收获纯净的融合细胞;(3)倒置显微镜观察细胞形态。第二部分:融合细胞的生物学效应的研究。(1)描计细胞生长曲线;(2)流式细胞仪检测融合细胞的细胞表型,包括:CD80、CD83、CD86等;(3)克隆形成实验检测融合细胞的克隆形成率;(4)混合淋巴细胞反应H3法检测融合细胞刺激T淋巴细胞的增殖能力;(5)观察融合细胞在裸鼠体内成瘤活性;第三部分:融合细胞在体外对结肠癌细胞的杀伤效应,应用MTTs比色法检测融合细胞在体外介导效应T淋巴细胞对Lovo细胞的杀伤作用。
结果:第一部分:(1)人外周新鲜血提取的单个核细胞在体外经细胞因子定向诱导分化,可获得具备典型形态学特征的DC;(2)融合细胞体积明显大于单纯DC,细胞悬浮生长,细胞表面有许多短小突起,形状不规则。第二部分:(1)Lovo细胞具有明显的细胞倍增现象,而DC与融合细胞未出现细胞倍增现象,细胞数目稳定;(2)融合细胞表面分子CD80、CD83、CD86表达水平较单纯DC表面分子显著提高;(3)融合细胞及DC在琼脂平板上未出现细胞克隆现象,Lovo细胞则出现明显的克隆现象;(4)融合细胞可显著刺激效应T淋巴细胞增殖,与T淋巴细胞在1:1时能力最强,与对照组比较差异非常显著(P<0.01);(5)融合细胞在裸鼠体内不能形成种植瘤,而Lovo细胞种植21天后出现明显的肿瘤结节。第三部分:体外MTTs比色法检测,提示融合细胞介导效应细胞对Lovo细胞的杀伤率与对照组比较差异非常显著(P<0.01)。
结论:(1)人的新鲜血提取的单个核细胞经细胞因子GM—CSF、IL—4以及TNF—a体外定向诱导分化,可获取成熟的DC;DC与Lovo细胞在PEG的诱导融合,HAT/HT选择培养后,可获得纯净的融合细胞。(2)融合细胞体积较亲代细胞明显增大,悬浮生长,分裂增殖能力弱,体外不能形成细胞克隆,在裸鼠体内不具有成瘤性。(3)、融合细胞表面分子表达较单纯DC显著提高,具有更强的刺激效应T淋巴细胞增殖的能力。(4)融合细胞在体外激活效应T淋巴细胞可对结肠癌细胞有显著的细胞毒性作用。