IL-13受体介导的融合蛋白在肿瘤靶向治疗中的研究进展

恶性肿瘤是当今世界范围内人类最重要的死亡原因之一。目前治疗肿瘤的三种主要方法是外科手术、放射治疗和化学治疗。近年来,随着肿瘤相关分子生物学及病理生理学研究的迅猛发展,肿瘤的相关发病机制也得到进一步阐明,肿瘤的特异性治疗—靶向治疗由此应运而生。白细胞介素-13受体(主要是interleukin-13 receptorα2)在肿瘤细胞上高表达,而在正常组织细胞中不表达或极低表达,此特性使得IL-13Rα2介导的融合蛋白在肿瘤靶向治疗方面成为当前研究的热点与重点之一,并为融合蛋白在临床中的应用提供了新的理论依据。该文将主要对IL-13及其受体特点,IL-13受体在肿瘤中表达的相关研究及其受体介导的融合蛋白在肿瘤治疗中的研究进展等作一综述。     

生长抑素受体介导的肿瘤靶向治疗

许多肿瘤,如神经内分泌肿瘤、甲状腺癌、乳腺癌等能高表达生长抑素受体,从而为生长抑素及其类似物的治疗提供了靶点。生长抑素受体介导的肿瘤靶向治疗主要包括放射性核素治疗、放射导向手术治疗、细胞毒素治疗和溶瘤病毒治疗。目前,生长抑素受体介导的放射性核素治疗已应用于神经内分泌肿瘤,尤其在胃肠胰神经内分泌肿瘤的诊断和治疗中占据重要地位。另外,生长抑素受体介导的放射导向手术治疗、细胞毒素治疗和溶瘤病毒治疗的潜在价值也越来越引起研究者们的重视。本文通过查阅近五年来关于生长抑素受体介导的肿瘤靶向治疗的国内外文献,综述了生长抑素受体介导的肿瘤靶向治疗的最新研究进展。     

抗 HER2-hTNF-α新型免疫毒素的制备及功能研究

HER2/neu 基因在肿瘤中的过度表达使其成为许多肿瘤的标志分子 . 为了增加过度表达 HER2/neu 的肿瘤细胞对肿瘤坏死因子 (TNF) 的敏感性和提高 HER2/neu 抗体的肿瘤杀伤效应,将抗 HER2/neu 单链抗体 C6.5 与人肿瘤坏死因子 hTNF-α融合,构建了 scFvC6.5-hTNF-α融合蛋白,完成了重组蛋白在大肠杆菌中的表达,产率为 400 μg/L 菌液 . 经过亲和层析和柱复性,融合蛋白的纯度达 95％以上 . ELISA 试验表明, scFvC6.5-hTNF-α能够特异结合 HER2/neu 阳性卵巢癌细胞 SKOV-3 和乳腺癌细胞 MCF-7 ,而不结合 HER2/neu 阴性的黑色素瘤细胞 A375. MTT 试验表明, scFvC6.5-hTNF-α能够选择性地杀伤 SKOV-3 和 MCF-7 细胞,而不影响 A375 细胞的生长 . 这种肿瘤细胞特异性杀伤作用提示该免疫毒素具有肿瘤靶向治疗的潜在应用价值 .     

白细胞介素2受体在人各种肿瘤细胞表面的表达

鉴于白细胞介素2受体(IL-2R)在某些恶性骨髓瘤、白血病及异常的T、B细胞和单核细胞表面异常高表达,近年来对IL-2与IL-2R结合肽P1-30的研究不断深入。简要综述了近年来国内外报道的IL-2R及其各组分在多种肿瘤细胞表面的分布情况,为以IL-2R或其不同组分为靶标的靶向治疗药物研究提供理论依据。     

TNF-α和IL-13对人肺成纤维细胞胶原蛋白生成的影响

以胶原蛋白过量沉积为主要特征的纤维化是临床肺部疾患常见的病理现象。该研究利用RT-PCR技术检测不同剂量TNF-α和IL-13对人肺成纤维细胞IL-13Rα1、IL-13Rα2和Ⅰ型胶原蛋白转录水平的影响;ELISA检测细胞培养上清sIL-13Rα2分泌量;羟脯氨酸法定量分析各组肺成纤维细胞胶原蛋白生成情况。结果发现:在实验剂量条件下,TNF-α和IL-13对人肺成纤维细胞IL-13Rα1的表达无显著影响;两者均能不同程度地上调IL-13Rα2的表达;与对照组相比,TNF-α对胶原蛋白的表达有下调作用,IL-13则无显著影响。     

转铁蛋白受体——肿瘤的标志物和靶向治疗

转铁蛋白受体不仅介导细胞内铁的摄取和参与细胞生长调节,而且能够在肿瘤细胞表面高度表达,被认为是一种有效的肿瘤标志物,广泛应用于各类恶性肿瘤的靶向治疗。利用转铁蛋白或转铁蛋白受体的单克隆抗体与转铁蛋白受体的特异性结合作用,通过受体介导的内吞机制实现化疗药物、蛋白毒素或治疗性基因等的细胞摄入。随着对转铁蛋白受体的深入研究,靶向转铁蛋白受体的肿瘤药物将在基因治疗和跨血脑屏障运输等多方面得到进一步应用。     

Trx系统与肿瘤细胞凋亡及免疫微环境的关系研究

硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx)/硫氧还蛋白还原酶(Thioredoxin reductase,Trx R)系统在维持生物体的氧化还原平衡中起着重要的作用。Trx R在多种原发性肿瘤部位及患者血清中呈现高表达,与肿瘤的发生、发展进程密切相关。Trx R不仅通过MAPK、NF-κB等信号通路调控肿瘤细胞凋亡,还可以通过影响自噬介导细胞凋亡。此外,免疫细胞的Trx R系统通过调控肿瘤免疫微环境影响肿瘤的生长。因此,靶向Trx R抑制其活性为新型抗肿瘤药物的研究提供了一个新的治疗靶点和策略。本文围绕Trx R系统在肿瘤生物学进程及肿瘤微环境中的研究进展作一综述。     

炭疽毒素受体结构和功能研究进展

肿瘤血管内皮标志物8(TEMS)和毛细血管形态发生蛋白2(CMG2)是已知的两个炭疽毒素受体,它们的主要功能是当炭疽杆菌侵染细胞时介导炭疽毒素进入宿主细胞.这两个受体都是涉及到细胞外基质动态平衡的I型跨膜蛋白,并且都因为它们在血管生成或血管内皮细胞中表达增强而被发现.有研究发现TEM8能够调节内皮细胞迁移和血管形成,而CMG2则在内皮细胞增殖过程中起重要作用.进一步的研究显示它们与整联蛋白同源性较高,但它们确切的生理功能和作用机制尚不明确.本文中,主要讨论这两种蛋白的结构和它们作为炭疽毒素受体介导炭疽毒素进入细胞的分子机制,然后我们简单探讨一下TEM8在靶向肿瘤血管内皮细胞的抗血管生成和抗肿瘤疗法方面的研究进展,最后我们展望了下一步炭疽毒素受体研究的热点-它们的配体及生理功能研究.     

IL-4Rα胞外段的真核表达及鼠源单克隆抗体的制备与鉴定

目的表达IL-4Rα胞外段蛋白(IL-4 receptor α extracellular domain, IL-4Rα ECD),并制备对IL-4及IL-13与IL-4R结合具有阻断能力的抗IL-4Rα鼠源单克隆抗体(单抗)。方法构建含IL-4Rα ECD DNA序列的真核表达质粒,转染Expi293F细胞,对上清中的IL-4Rα ECD进行纯化。采用SDS-PAGE及Western blot对该蛋白进行纯度分析及鉴别;将其免疫小鼠后,筛选相应的鼠源单抗;分别采用SDS-PAGE、Western blot、ELISA、流式细胞法及细胞抑制法对单抗的纯度、特异性、结合活性、阻断活性进行鉴定。结果酶切及测序结果表明,IL-4Rα ECD重组表达质粒构建正确;蛋白成功表达,相对分子质量为43 000～48 000,纯度在95%以上;免疫后小鼠血清效价在10~7以上;制备的1株鼠源单抗6-G2与IL-4Rα的ELISA半最大效应质量浓度(concentration for 50%of maximal effect, EC_(50))为10.4 ng/mL;竞争ELISA检测结果显示,6-G2单抗对IL-4与IL-4Rα结合的最大抑制率为27.3%;流式细胞法检测结果显示,6-G2单抗能阻断IL-13与相应受体的结合;细胞增殖抑制法检测结果显示,6-G2单抗几乎能完全抑制细胞的增殖。结论成功表达并纯化了IL-4Rα ECD,制备的抗IL-4Rα鼠源单抗6-G2单抗能同时阻断IL-4及IL-13与IL-4R的结合,为后续开发针对抗IL-4Rα的治疗性抗体药物奠定了基础。     

以白细胞介素15拮抗剂为载体的融合毒素IL15M-PE△293的研制

IL-15及IL-15受体(IL-15R)阳性细胞在成人T淋巴细胞性白血病(ATL)、多发性骨髓瘤及炎症性自身免疫性疾病病理过程中起着重要作用.为研制特异的可消除IL-15受体阳性异常细胞的新型导向药物,将人IL-15拮抗剂(IL-15M)基因片段与人工改造的绿脓杆菌外毒素(PE)变异体(PE△293)基因按正确的阅读框架融合,定向克隆在pET16b表达载体T7启动子的下游,得到质粒pET-IL15M-PE△293.从大肠杆菌相应重组菌株中通过Ni2+-NTA亲和层析纯化出融合蛋白IL5M-PE△293.IL15M-PE△293对IL-15R阳性红白血病细胞系K562及其多药耐药细胞系K562/AO2均具有杀伤作用,对IL-15R阴性细胞系Jurkat则没有明显的杀伤作用,而且过量的重组IL-15可以完全阻断融合蛋白对K562的细胞毒效应,说明融合蛋白的细胞毒作用具有靶向性.这些结果提示本文构建的融合蛋白在与IL-15/IL-15R异常表达相关的疾病甚至耐药性肿瘤的治疗中具有潜在的应用价值.     

以TNFα为基础并靶向于白细胞介素15受体的融合蛋白的构建及功能研究(英文)

IL 1 5及IL 1 5R阳性细胞在成人T淋巴细胞性白血病 (ATL)、多发性骨髓瘤及炎症性自身免疫性疾病病理过程中起着重要作用 .应用基因重组技术 ,构建、表达靶向于IL 1 5受体的两种融合蛋白 ,为研制特异的可消除IL 1 5R高表达细胞的导向药物奠定基础 .将人IL 1 5成熟肽基因及IL 1 5R拮抗剂 (IL 1 5M)基因片段分别与人工改造的人肿瘤坏死因子突变体 (TNFαM)基因按正确的阅读框架融合 ,定向克隆在pET1 6b表达载体T7启动子的下游 ,得到质粒pET IL 1 5 TNFαM和pET IL 1 5M TNFαM .从大肠杆菌相应重组菌株中通过Ni2 + NTA亲和层析分别纯化出两种融合蛋白IL 1 5 TNFαM和IL 1 5M TNFαM .IL 1 5 TNFαM和IL 1 5M TNFαM对IL 1 5R阳性红白血病细胞K5 6 2的杀伤作用分别是TNFα的 4和 1 5倍 ,两种蛋白对IL 1 5R阴性细胞系Jurkat的杀伤作用则没有明显差异且均弱于TNFα .这些结果说明 ,两种融合蛋白特别是IL 1 5受体拮抗型蛋白IL 1 5M TNFαM对与IL 1 5 IL 1 5R异常表达相关的疾病可能具有潜在的治疗价值     

IL-13促进肝星状细胞增殖和胶原蛋白表达

肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)是肝纤维化发展过程中过量细胞外基质的主要来源。该研究首先利用MTT法检测IL-13实验剂量和时间条件下肝星状细胞增殖情况;然后运用RT-PCR技术检测IL-13对人肝星状细胞LX-2细胞系IL-13Rα1、IL-4Rα、TGF-β和Ⅰ型胶原蛋白转录水平的影响;最后通过羟脯氨酸法定量分析各组细胞培养上清液中的胶原蛋白含量。结果发现:IL-13能促进肝星状细胞的增殖;在不改变IL-13Rα1和IL-4Rα转录水平的同时,对TGF-β和Ⅰ型胶原蛋白mRNA的表达以及细胞总胶原蛋白含量的上调作用均呈现出较为明显的剂量和时间依赖性。     

以白细胞介素15拮抗剂为载体的融合毒素IL15M-PEΔ293的研制

IL-15及IL-15受体 (IL-15R)阳性细胞在成人T淋巴细胞性白血病 (ATL)、多发性骨髓瘤及炎症性自身免疫性疾病病理过程中起着重要作用。为研制特异的可消除IL-15受体阳性异常细胞的新型导向药物 ,将人IL-15拮抗剂 (IL-15M)基因片段与人工改造的绿脓杆菌外毒素 (PE)变异体 (PEΔ293)基因按正确的阅读框架融合 ,定向克隆在pET16b表达载体T7启动子的下游 ,得到质粒pET-IL15M-PEΔ293。从大肠杆菌相应重组菌株中通过Ni²⁺ NTA亲和层析纯化出融合蛋白IL15M-PEΔ293。IL15M-PEΔ293对IL-15R阳性红白血病细胞系K562及其多药耐药细胞系K562 AO₂ 均具有杀伤作用 ,对IL-15R阴性细胞系Jur kat则没有明显的杀伤作用 ,而且过量的重组IL-15可以完全阻断融合蛋白对K562的细胞毒效应 ,说明融合蛋白的细胞毒作用具有靶向性。这些结果提示本文构建的融合蛋白在与IL-15IL-15R异常表达相关的疾病甚至耐药性肿瘤的治疗中具有潜在的应用价值。     

以整合素αvβ3为靶点的RGD配体在抗肿瘤血管新生中的应用

整合素αvβ3是一种能特异性识别RGD序列的膜受体蛋白,其与含RGD（Arg-Gly-Asp）模体的蛋白质结合的特异性在肿瘤细胞的粘附、迁移、浸润及肿瘤血管新生中起重要作用.由于整合素αvβ3在多种肿瘤细胞表面高表达而在正常细胞中低表达或不表达,因此其成为肿瘤治疗的理想靶点.肿瘤新生血管为肿瘤的生长提供营养,因此近年来抑制肿瘤血管新生也成为肿瘤治疗的重要途径.有研究显示,几种RGD毒素蛋白不但以整合素αvβ3为靶点靶向结合到肿瘤部位从而具有直接抗肿瘤细胞增殖、黏附、迁移及浸润功能,而且它们还具有抗肿瘤血管新生的作用,因此RGD毒素蛋白可从上述两方面抑制肿瘤生长与转移.本文就整合素αvβ3为靶向的RGD配体结构特点及其在肿瘤治疗中的靶向治疗和抗血管新生应用及前景加以综述.     

三种连接子多肽对抗癌融合蛋白翻译后剪切效果比较研究

IL-24和Smac为靶向癌症的多基因治疗研究中重要的候选基因.在构建IL-24和Smac双基因表达载体过程中,选择一个稳定高效的连接子非常关键.利用三个不同的连接子多肽序列IETD、EEED、F2A构建三个真核表达质粒pcDNA3.1(+)-IL-24-IETD-Smac、pcDNA3.1(+)-IL-24-EEED-Smac、pcDNA3.1(+)-IL-24-F2A-Smac,并联合5-氟尿嘧啶(5-FU)处理研究各连接子介导的融合蛋白剪切效果.上述实验结果表明,在三种IL-24-linker-Smac双基因表达载体中,F2A连接子剪切效果最佳且与caspase活性成正相关.IETD、EEED连接子介导的融合蛋白都有一定的剪切,但IETD/EEED多肽影响了上游IL-24蛋白的半衰期,加速了剪切后IL-24蛋白的泛素化降解.本研究为构建靶向癌症应用的双基因或多基因载体提供了设计参考.     

LRH-PE40重组毒素的高效表达及其特异性细胞毒性

将肿瘤特异性抗体、细胞因子和激素等导向物质与毒性分子如动植物毒素、放化疗药物、细菌毒素等用化学方法偶联起来或用基因融合的方法将各自的基因连接起来表达融合蛋白,制成具有特异靶向特性及细胞毒性作用的导向药物,即所谓“生物导弹”,可以选择性地杀伤相应的抗原相关细胞或受体相关细胞,对其他无关细胞则较少或无影响。这项技术在肿瘤治疗、器官移植、自体免疫病和慢性感染等疾病的治疗上,显示出广阔的前景。     

两种人粒酶B嵌合基因的表达及对肿瘤细胞的杀伤作用

通过重组PCR构建了抗HER2单链抗体基因、绿脓杆菌外毒素 (PE)转位肽序列和活性型粒酶B(GrBa)基因相融合的sFv2 3e PEⅡ GrBa基因 ,以及N端包含PE部分转位肽序列的PEⅡ GrBa基因 .将这 2种粒酶B嵌合蛋白基因瞬时转染或稳定转染HeLa细胞及SKBR 3细胞 .通过间接免疫荧光、细胞计数、MTT、ELISA等方法 ,观察到细胞浆中表达的PEⅡ GrBa蛋白直接杀伤其表达细胞 ;而sFv2 3e PEⅡ GrBa表达后被分泌至细胞外 ,对产生它的细胞没有杀伤性 ,但能够特异识别并杀伤HER2阳性肿瘤细胞 .结果表明 ,抗肿瘤表面抗原的抗体能够介导靶向识别 ,转位结构域可以辅助效应分子活化、转位至细胞液并杀伤细胞 ,为肿瘤的靶向治疗提供了新的策略 .     

肺炎链球菌候选蛋白疫苗DnaJ-△A146Ply通过PI3K/Akt和NF-κB信号通路刺激巨噬细胞诱导免疫应答

本实验目的是研究肺炎链球菌r Dna J-△A146Ply融合蛋白引起小鼠巨噬细胞的免疫应答机制。原核表达r Dna J-△A146Ply重组蛋白,Ni+柱纯化后去除其内毒素。r Dna J-△A146Ply刺激小鼠来源腹腔巨噬细胞6 h后,提取细胞RNA,RT-PCR检测白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)m RNA表达水平。24 h后取细胞培养上清,ELISA检测IL-6和TNF-α蛋白表达水平。信号通路抑制剂预处理腹腔巨噬细胞1 h后加蛋白刺激,ELISA检测上清中IL-6、TNF-α蛋白表达水平抑制情况。取不同时间点处理的细胞进行免疫印迹(Western Blot),检测p-Akt和p-NF-κB表达水平。制备获得纯度90%以上、内毒素含量小于0.1 EU/μg的r Dna J-△A146Ply融合蛋白;r Dna J-△A146Ply可刺激腹腔巨噬细胞IL-6、TNF-αm RNA及蛋白水平表达明显上调、增强Akt和NF-κB磷酸化;Akt和NF-κB抑制剂可显著减少IL-6和TNF-α表达。因此,r Dna J-△A146Ply融合蛋白通过Akt和NF-κB信号通路刺激巨噬细胞诱导免疫应答。     

非洲猪瘟病毒C717R蛋白诱导小鼠炎症应答

【目的】通过炎症应答系统筛选,发现非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV) C717R蛋白可诱导炎症反应,本研究旨在首次鉴定C717R蛋白功能,通过构建C717R重组慢病毒并感染BALB/c小鼠,探究其对炎症应答产生的影响。【方法】通过炎症小体表达系统筛选出诱导炎症应答的C717R蛋白,并构建C717R重组慢病毒。利用C717R重组慢病毒感染小鼠,使C717R在小鼠组织中表达。经实时荧光定量、蛋白质免疫印迹等方法检测C717R慢病毒包装、蛋白表达以及促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IFN-β的变化。【结果】C717R蛋白在小鼠组织中正常表达。酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)检测发现,表达C717R蛋白的小鼠,血清中促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IFN-β及IFN-γ分泌水平显著升高。实时荧光定量检测表达C717R蛋白的小鼠组织证实,C717R、TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA转录水平显著上调;蛋白质免疫印迹证实,C717R可诱导小鼠不同组织caspase-1和IL-1β的成熟。组织病理切片结果显示,表达C717R蛋白的BALB/c小鼠和对照组和相比,肝脏、心脏、肺脏等器官炎性细胞浸润程度较对照组更严重。【结论】ASFV的C717R蛋白表达诱导BALB/c小鼠产生炎症应答,为鉴定和阐明C717R蛋白介导的促炎新机制提供了重要依据。     

脑缺血再灌注小鼠M1极化的小胶质细胞分泌的可溶性Robo4对血脑屏障完整性的破坏作用

本文旨在研究缺血再灌注过程中小胶质细胞的极化对血脑屏障的调控作用和机制。构建脑缺血再灌注的小鼠模型后,小鼠外周血中IL-6、TNF-α表达明显升高,脑组织中IL-6和iNOS mRNA表达增加,iNOS的蛋白表达水平增加,小胶质细胞呈现出明显的M1极化趋势。在体外对脑小胶质细胞Bv-2进行糖氧剥夺后复氧复糖(oxygen-glucose deprivation/reoxygenation, OGD/R)处理,在细胞培养上清中检测到TNF-α、IL-6表达明显上升,细胞内IL-6、iNOS和CD86 mRNA表达增加,IL-6和i NOS蛋白表达增加。RNAseq检测结果显示,诱导M1极化的Bv-2细胞和OGD/R处理的Bv-2细胞中Robo4 (roundabout guidance receptor4)的表达都显著增加。进一步研究发现M1极化的Bv-2细胞和OGD/R处理的Bv-2细胞外泌可溶性Robo4蛋白(soluble roundabout guidance receptor 4, sRobo4)也显著增加,并且Robo4重组蛋白、M1极化Bv-2细胞培养上清或OGD/R处理的...