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CIK细胞的基础与临床研究进展(转)
CIK细胞的基础与临床研究进展(转)
海军总医院学报2009 年3 月第22 卷第1 期
马学斌,马 骢
(海军总医院检验科,北京100048)
随着肿瘤对人类生存健康的威胁日益严重,应对肿瘤的治疗模式也发生着日新月异的变化,各种肿瘤治疗的新药物、新技术、新方法层出不穷,其中细胞生物治疗已经初露锋芒,成为肿瘤生物治疗中重要的发展方向。继淋巴因子激活杀伤细胞(LA K) 、浸润肿瘤淋巴细胞( TIL) 及CD3 单抗激活的杀伤细胞(CD3A K) 后,细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine induced killer ,CIK) 的杀瘤作用日益受到重视。CIK 细胞最早是1991 年由美国斯坦福大学Schmidt Wolf 等[1 ] 首次报道。他们发现在多种细胞因子(γ干扰素、CD3 单抗、白介素21 和白介素22)作用下,外周血淋巴细胞可以被定向诱导并大量增值成为肿瘤杀伤细胞。由于该种细胞同时表达CD3 和CD56 两种膜蛋白分子,因此具有T 淋巴细胞强大的抗瘤活性自然杀伤细胞(N K) 的非主要组织相容性复合体(MHC) 限制性杀瘤的优点。与其他过继性免疫治疗细胞相比,具有增殖速度快、杀瘤活性高、杀瘤谱广、副作用小、对正常骨髓造血影响轻微等优点。因此,应用CIK细胞被认为是新一代肿瘤过继免疫治疗的首选方案。
1 多种细胞因子协同作用诱导CIK细胞
1. 1 抗CD3 单克隆抗体( CD3McAb ) 抗CD3McAb 作为一种有丝分裂促进剂可促进细胞增殖。20 世纪80 年代初研究者们就发现抗CD3 抗体或抗T 细胞多体( TCR) 抗体能模拟生理配体体外激活静止T 细胞,使之大量增殖,表达IL22R ,产生内源性白细胞介素-2 ( IL-2) 。抗CD3 单抗具有抗肿瘤转移的作用。抗体抑制恶性肿瘤的生长可能是免疫增强的效果,肿瘤特异性T 细胞数量增多,活性增强,同时内源性细胞因子的诱生放大了这种作用。抗CD3McAb 不仅在CIK 细胞培养过程中起着重要作用,在提高CIK细胞对白血病及淋巴瘤的杀伤敏感性上同样具有促进作用。
1. 2 γ-干扰素 γ-干扰素( IFN-γ) 是由CD4 + 或CD8 + 细胞产生的同源二聚体糖蛋白,可通过多种途径直接或间接发挥抗肿瘤作用,增强N K、巨噬细胞以及细胞毒性T 细胞(CTL) 的活性。在诱导CIK细胞形成过程中加入IFN-γ 可降低IL-2 用量; 同时, IFN-γ加入的顺序与细胞毒活性密切相关,先加入IFN-γ后加入IL-2 可提高细胞毒活性。这是因为先加入IFN-γ可促使外周血单核细胞( PBMC) 上IL-2 受体数量增加,从而有效地激活效应细胞。
1. 3 白细胞介素-1 白细胞介素-1 ( IL-1) 主要由激活的单核巨噬细胞产生。IL-1 的体内抗肿瘤作用机制是增强T 细胞及增加肿瘤浸润淋巴细胞的数量和功能。IL-1 可以介导外周血单个核细胞上表达IL-2 受体,与IFN-γ、CD3McAb 合用时可以明显提高CIK 的细胞毒效应,但IL-1 对CIK 细胞扩增不起作用。
1. 4 白细胞介素22 白细胞介素22 ( IL22) 是T 淋巴细胞分泌的一种细胞因子(由133 个氨基酸组成的多肽,相对分子质量约为15 ×103 ) 。它是人体免疫应答的核心物质,具有免疫增强、抗肿瘤和抗感染等作用。临床上已用于肾癌、黑色素瘤、淋巴瘤、肺癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、肠癌、膀胱癌、头颈部肿瘤、白血病及癌性胸腹水等病症的治疗。与放疗、化疗比较, IL22 对正常细胞毒副作用轻微,能减轻肿瘤患者的疼痛,提高患者生活质量。此外结核病、肝炎、艾滋病、性病、成瘾性吸毒者及其他免疫功能低下患者均可使用IL-2 。CIK 细胞的体外增殖需要外源性细胞因子如IL-2 、IL-7 、IL-12 等的辅助。外源性IL-2 、IL-7 、IL-12 可以显著促进淋巴细胞的生长,而对CIK细胞的细胞毒作用无影响[2 ] 。
CIK细胞是多种细胞因子共同诱导培养的一群异质细胞群,多种细胞因子的作用是相互协同的,单一因子对效应细胞的增殖及细胞毒活性无作用或者小于多种细胞因子的联合作用。联合作用的机制是最终共同激活静止T 细胞,提高细胞表达IL22 受体和产生IL22 的能力,启动自分泌途径IL22 依赖的T细胞激活反应。
2 CIK细胞杀伤靶细胞的机制
目前的研究显示,CIK 可通过3 种途径发挥杀瘤、溶瘤的作用。①CIK 细胞对肿瘤细胞的直接杀伤作用:靶细胞表面分子与效应细胞表面的相应受体结合。Schmidt Wolf 等[ 3 ] 证实CIK 细胞的细胞毒活性可被抗淋巴细胞功能相关抗原-1 (L FA-1) 或抗细胞间黏附分子-1 ( ICAM-1) 的单克隆抗体所阻滞,提示上述细胞表面黏附分子在CIK 细胞识别肿瘤过程中起关键作用。Mehta 等[4 ] 研究发现, 当CIK细胞被激活时通过FcR 使L FA21 和ICAM21的结合状态从低亲和力转为高亲和力,同时向细胞间排出含有α2氮2甲苯碳酰基2左旋2赖氨酸硫甲苯酯(BL T) 的胞浆毒性颗粒。这些颗粒能够直接穿透封闭的靶细胞进行胞吐,从而导致肿瘤细胞的裂解。使用主要组织相容性复合体(MHC) Ⅰ类和Ⅱ类抗体不能阻滞CIK 细胞对靶细胞的杀伤作用,说明CIK细胞的杀伤作用具有非MHC 限制性。②进入体内活化的CIK细胞可分泌多种细胞因子, 如IL-2 、IFN-γ、TNF-α等,不仅对肿瘤细胞有直接抑制作用,而且还可通过调节免疫系统间接杀伤瘤细胞。Kornacker 等[5 ] 在用CIK治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL) 的研究中发现CIK 分泌的IFN2γ 能促使CLL 细胞上ICAM21 的表达,从而能提高细胞毒效应细胞所诱导的凋亡。此外, CIK 细胞还能分泌IL22 、IL26 、TNF2α及巨噬细胞集落刺激因子( GM2CSF) 等一些细胞因子,增强细胞毒作用。③诱导肿瘤细胞凋亡及坏死。CIK细胞能活化肿瘤细胞凋亡基因,使得FL IP、Bcl22 、Bcl2xL 、DAD1 和survivin基因表达上调。此外,CIK细胞表达的Fasl 可诱导肿瘤细胞凋亡,但由于此细胞有抗凋亡基因的表达,因此在体内能抵抗Fasl 阳性肿瘤细胞对CIK 的反作用。故CIK能对肿瘤细胞发挥持久的溶瘤作用。Sun 等[6 ] 在研究CIK细胞对MGC2803 胃癌细胞株诱导凋亡作用及机制中证明:随着CIK 细胞与胃癌细胞效靶比增加及作用时间延长,抑制率明显增强;同一作用时间不同效靶比之间差异有统计学意义( P < 0101) ,同一作用时间同一效靶比之间差异也有统计学意义( P < 0101) 。扫描电镜观察结果:在效靶细胞混合培养5 h 后,可见效靶细胞的相互接触,靶细胞表面有孔洞形成;共培养14 h 后,多数靶细胞发生凋亡,细胞表面可见许多直径不一的圆形凋亡小体及孔洞;共培养24 h 后,可见靶细胞遭到严重破坏,细胞发生破裂,CIK 实验组p53 、p16 、C-myc 、Bcl-2 蛋白随作用时间延长表达均下降,Bax 蛋白表达上调。
3 CIK细胞的试验研究 |
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