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Epstein-Barr病毒(EBV)属于r一疱疹病毒亚科,它在人类广泛传播,大约95%的成人终生携带EBV。EB病毒的隐性感染与人类多种恶性肿瘤密切相关,如非洲儿童Burkitts淋巴瘤(BL)、鼻咽癌(NPC)、何杰金氏病(HD)以及各种免疫抑制病人和移植病人的淋巴细胞增生紊乱引起的淋巴瘤(PTLD)等。NPC起源于上皮细胞,属于鳞状上皮癌,它的分布具有明显的地域性,主要分布于中国南部(发病率高达25/100,000/年)、北非(发病率呈中等水平3-8/100,000/年)、东南亚等地,而在西方国家很少(发病率低于1/100,000/年)。在我国,NPC是一种常见的恶性肿瘤,在广东、广西某些地区NPC占肿瘤病死率的第一或第二位,其在全国恶性肿瘤死亡顺序上列第八位,是我国重点防治的十大肿瘤之一。目前,NPC的首选治疗方法是放射治疗,治疗后总的5年生存率约60%,远处转移和局部复发是晚期NPC治疗失败的主要原因。复发和转移以后,85%的病人在一年内死亡,其余的病人在三年内全部死亡。可见在放、化疗失败或疾病处于晚期的情况下,NPC预后极差。
EBV在NPC细胞内的存在为免疫治疗提供了良好靶位,但是在NPC细胞中EBV以Ⅱ型隐性感染形式存在,只表达有限的病毒抗原如EBNA1、LMP1、LMP2和BARF0等。在这些病毒蛋白中EBNA1含多个“甘氨酸和丙氨酸(Gly-Ala)”组成的重复序列,能抑制蛋白酶复合体对抗原的加工和MHC-Ⅰ类分子限制性的抗原递呈作用,从而逃避由杀伤性T细胞介导的细胞免疫。BARF0的CTL表位在转录后的剪接过程中被破坏,所以也不能有效诱发特异性的CTL反应。与EBNA1和BARF0相反,LMP1和LMP2均是EBV特异性CTL应答的有效靶位,二者均包含许多HLAⅠ类分子和HLAⅡ分子限制性的T细胞表位,可以被特异性的CTL识别。虽然不同地区病毒分离株中的LMP1存在很大变异,但是大多数CTL表位具有保守性,与B95-8标准株基本一致,因此目前的研究集中在这两个抗原上面。
随着免疫学的发展及基因工程技术应用于载体疫苗的构建,基因工程重组载体疫苗用于肿瘤免疫治疗的实验和临床研究日趋成熟,成为肿瘤免疫治疗的一种有效方式。从上世纪八十年代,腺病毒载体开始逐渐成为外源基因高效转移和表达载体,它是继逆转病毒载体以后发展较快的载体系统。与其它载体相比具有许多优点:腺病毒基因组结构和功能已有较深入的研究,为载体的研制打下了坚实的基础;腺病毒基因组长度为36kb,载体容量大;对不同组织、细胞均可以感染,宿主范围广;即可以感染分裂期细胞,又可以感染静止期细胞;由于腺病毒的复制繁殖独立于宿主细胞以外,其基因组不会整合入宿主细胞的基因组,遗传毒性低;腺病毒活疫苗在美国军队使用二、三十年,未见不良反应,安全性高;在293细胞中增殖的重组腺病毒滴度可高达109pfu/ml以上,感染滴度高。
本室刘海鹰等对LMP1基因进行改造,去除其在致癌过程中起决定作用的C末端155个氨基酸,并通过实验证实缺失的LMP1基因片断(LMP1△)不再具有致瘤性,而且仍然具有良好的免疫原性。在其研究基础上,本课题选择LMP1△作为靶基因,以腺病毒为载体构建重组病毒,探讨其在小鼠体内的免疫原性。首先我们将EB病毒LMP1△基因克隆至腺病毒穿梭质粒pAdShuttle-CMV,通过电转的方法将含有目的基因的穿梭质粒和腺病毒骨架质粒pAdEasy-1共同导入大肠杆菌BJ5183中,在宿主菌重组酶的介导下进行同源重组,经过抗性筛选获得重组腺病毒质粒。然后利用脂质体将线性化的重组腺病毒质粒导入腺病毒包装细胞系HEK293细胞,在293细胞E1蛋白的反式作用下腺病毒得到包装,形成完整的病毒颗粒。将病毒上清进行PCR,结果证实病毒DNA中含有目的基因的特异性片段。RT-PCR证明了外源基因在真核细胞中得以转录,间接免疫荧光实验和Western-blot的结果也显示LMP1△蛋白在真核细胞中得到表达。为初步探讨其应用,我们将构建成功的编码LMP1△基因片断的重组腺病毒(rAd-LMP1△)以肌肉注射途径免疫小鼠。利用流式细胞仪,采用胞内IFN-γ染色法检测小鼠脾淋巴细胞中经体外刺激活化产生的CD8和IFN-γ双阳性的淋巴细胞,从而间接检测EBV-LMP1△特异性CTL反应。结果发现这种免疫方法可以诱发小鼠针对LMP1△的特异性细胞免疫,双阳性细胞占小鼠脾淋巴细胞百分数的均数为1.51%,占CD8阳性T细胞的百分数为6.95%,而非相关腺病毒免疫组分别为0.12%和0.56%,rAd-LMP1△免疫组LMP1△特异性CTL反应水平升高了12倍之多。
在肿瘤的免疫治疗过程中,面对免疫选择肿瘤细胞具有自己的免疫逃逸策略,其中之一是下调在其表面表达的病毒抗原水平,使其在部分肿瘤中低表达或不表达。而且在其表面表达的病毒抗原往往不是优势抗原,如LMP1和LMP2。为了扩大靶向肿瘤细胞的CTL反应范围,提高鼻咽癌的免疫治疗效果,我们将rAd-LMP1△和左建民博士构建的rAd-LMP2联合免疫小鼠。结果表明与两组单独免疫相比两种重组腺病毒在免疫剂量各自减半情况下,联合免疫诱发的针对LMP1或LMP2的CTL反应与单独免疫相当;联合免疫组小鼠的脾淋巴细胞在体外可以同时被两种抗原特异性的激活,而且CTL反应水平显著高于单一抗原刺激的CTL反应水平。
总之,我们构建的rAd-LMP1△疫苗能够诱发特异性CTL反应,而且今后在人群中应用时不会受到HLA型别的限制。其与rAd-LMP2联合免疫可以扩大CTL反应范围,从而在一定程度上克服肿瘤的免疫逃逸机制。