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细胞因子修饰的NK92细胞的建立及其抗肿瘤活性研

作者2019-04-17 10:23未知
目的自然杀伤细胞是机体抵御肿瘤和病毒感染细胞的第一道天然防线,是抗肿瘤免疫中的重要组成部分,提升NK细胞杀伤肿瘤细胞的方法包括联合细胞因子,其中IL18、IL21、IL15是三种对NK细胞的增殖、细胞毒性等起关键作用的细胞因子。本研究通过在体外对能够大量扩增的NK细胞系NK92细胞进行细胞因子修饰。旨在研究不同细胞因子作用下对NK92细胞的增殖和抗肿瘤影响并初步探讨其作用机制,同时,通过联合表达修饰NK92细胞,比较不同组合的细胞因子对NK92细胞的生物学作用。研究方法与结果本研究首先对IL18基因的信号肽进行改造,经改造得到IL18重组质粒并瞬转293T细胞,收集上清进行Western Blot、ELISA表达鉴定,获得蛋白大小为18k Da,48h分泌量达19ng/ml的IL18。收集分泌出来的IL18刺激PBMC,其CD25与IFNγ表达量均上调,证明获得的IL18蛋白具有生物学活性。随后构建单独表达或共同表达IL18与IL21、IL18与IL15的重组质粒,采用慢病毒包装技术制备相应的慢病毒并感染NK92细胞,经过嘌呤霉素筛选,成功构建出NK92-IL18、NK92-IL21、NK92-IL15、NK92-IL21-18、NK92-IL15-18细胞株。q PCR与ELISA方法证明了构建的细胞株能稳定表达目的基因。对NK92-IL18、NK92-IL21、NK92-IL21-18细胞株进行功能验证,采用LDH法验证以上细胞的杀伤活性,结果显示NK92-IL21-18较NK92-IL18、NK92-IL21细胞对BT474、SKBR3、MDA-MB468、Hep G、SKOV3肿瘤细胞有更显著的杀伤活性(**p0.01)同时采用细胞凋亡法、台盼蓝染色法进一步验证结果,结果与LDH的杀伤效果一致;使用q PCR实验检测细胞的活化基因与杀伤、凋亡相关基因的表达水平,结果显示IL21与IL18的联合表达促NK92细胞的NKG2D与CD69表达,同时也促进杀伤相关基因TNF-α、Perforin和抗凋亡基因Mcl-1、Bcl-2的表达(**p0.01),进而增强NK92-IL21-18细胞的杀伤活性;细胞周期试剂盒检测细胞的周期变化,发现IL21与IL18修饰的NK92细胞其细胞周期没有显著变化,说明细胞凋亡的变化不是由细胞周期所调控。对NK92-IL18、NK92-IL15、NK92-IL15-18细胞株进行功能验证,采用e Flour670染色法与CCK-8法检测所构建细胞的增殖能力,发现NK92-IL15-18较NK92-IL18、NK92-IL15细胞具有更强的促增殖能力(**p0.01);使用细胞周期试剂盒分析其细胞周期的差异,发现NK92-IL15-18细胞的G0/G1期百分比较对照组明显下降,S期和G2期百分比较对照组明显上升,说明细胞分裂速度加快,进而促进NK92-IL15-18的增殖;CCK-8法验证NK92-IL15-18细胞与其他组相比对SKOV3具有显著的杀伤活性,且在效靶比2.5:1时,杀伤效果更为显著(**p0.01)。结论1.本研究通过改造信号肽,得到能够表达且具有生物学活性的IL18细胞因子。2.构建IL21与IL18修饰的NK92细胞,通过体外细胞水平实验检测到NK92-IL21-18具有对Hep G2、SKOV3、BT474、SKBR3、MDA-MB468细胞更强的杀伤活性,且其细胞毒作用的增强依赖细胞的活化与抗凋亡作用。3.构建IL15与IL18修饰NK92的细胞,通过体外细胞水平实验检测到NK92-IL15-18促细胞增殖,与其细胞周期中G0/G1期的下调有关,同时该细胞亦能保持杀伤活性,增强对SKOV3细胞的杀伤效果。
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