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过继性细胞免疫治疗(adoptive cell immunotherapy, ACI)是目前公认的治疗恶性肿瘤较为有效的方法之一。随着过继性细胞免疫治疗技术的日趋发展、成熟和完善,该疗法已在多种恶性肿瘤的临床治疗中取得较好疗效。 基因工程化 T细胞过继性细胞疗法是过继性细胞免疫疗法的一种,这种疗法是将病人外周血中的T淋巴细胞通过基因工程改造,使其表达一个基因改造的T细胞受体(T cell receptor, TCR)或者表达一个嵌合性抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR)来靶向已知的肿瘤抗原。其中基因工程化嵌合性抗原受体 T细胞的临床应用前景非常广阔。 嵌合性抗原受体(CAR)主要由三部分组成:胞膜外抗原结合区,跨膜区和胞膜内信号转导区。胞膜外抗原结合区通常是一段单链抗体(single chain antibody fragment, scFv),具有抗原特异性,能够识别并结合肿瘤特异性抗原。跨膜区通常是由免疫球蛋白超家族组成,如CD8和CD28等。胞膜内信号转导区是由CD3的ζ链组成。 CAR T细胞能够直接识别并结合肿瘤细胞表面相关抗原,使T细胞激活并分泌多种细胞因子,如穿孔素、颗粒酶、γ干扰素(Interferon-γ, IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)等,对肿瘤细胞进行杀伤,发挥抗肿瘤效应。因此,CAR T细胞没有主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)的限制性,并且CAR T技术使得效应T细胞的靶向性、增殖活性和持久性得到增强,在一定程度上打破肿瘤局部免疫抑制微环境和宿主免疫耐受状态。 CAR T细胞已经在血液系统恶性肿瘤的临床治疗中获得成功,如急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病。但CAR T细胞在实体瘤治疗中疗效有限,并且该技术还存在脱靶效应、插入突变、引起“细胞因子风暴”等临床应用风险。 RNA结合蛋白QKI是STAR家族成员之一,可以编码多种蛋白。以往的研究表明QKI参与血管和神经的分化、发育。我们实验室的研究表明,QKI可能参与了T细胞的分化过程,提示QKI可能在CAR T细胞的治疗中发挥重要作用。 本研究旨在构建靶向 CD19的第三代嵌合性抗原受体,在体外建立稳定表达抗CD19嵌合性抗原受体的稳转细胞系,并评价其活化效应,然后干涉 QKI的表达,检测抗 CD19嵌合性抗原受体的体外活化效应变化。最后在人源外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell, PBMC)中表达抗CD19嵌合性抗原受体,评价其体外活化效应和杀伤效应,为将来进一步优化CAR T细胞的靶向策略打下基础。 【目的】 1)构建靶向CD19嵌合性抗原受体的表达载体。 2)利用Jurkat细胞系,构建稳定表达抗CD19嵌合性抗原受体的稳转细胞系,并检测其体外活化效应。然后在稳转Jurkat细胞系中干涉QKI的表达,检测其体外活化效应的变化,验证QKI对CAR T细胞的影响。 3)分离人源PBMC,并在PBMC中稳定表达抗CD19嵌合性抗原受体,验证抗CD19嵌合性抗原受体的体外活化效应,并检测其体外杀伤效应。 【方法】 1)获取CAR片段,转入pCMV6-Entry质粒,构建pCMV6-Entry-CAR表达载体。通过重组酶的作用将pCMV6-Entry-CAR载体和pLenti6.3/V5-DEST质粒进行重组,构建pLenti6.3/V5-DEST-CAR表达载体。 2)包装慢病毒并感染Jurkat细胞,建立稳定表达CAR的稳转细胞系,将稳转Jurkat细胞和 Raji细胞共孵育后,利用酶联免疫吸附测定法( enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)检测孵育上清中白细胞介素2(interleukin-2, IL-2)的浓度,判断抗CD19嵌合性抗原受体的体外活化效应。然后在稳转Jurkat细胞系中干涉QKI的表达,和Raji细胞共孵育后,利用ELISA检测孵育上清中IL-2的浓度,验证QKI的表达下调后对其体外活化效应的影响。 3)分离人源PBMC,并在PBMC中稳定表达抗CD19嵌合性抗原受体,然后与Raji细胞共孵育,利用ELISA检测孵育上清中IL-2的浓度,验证其体外活化效应。并且利用乳酸脱氢酶试剂盒检测孵育上清中乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase, LDH)的浓度,判断抗CD19嵌合性抗原受体的体外杀伤效应。 【结果】 1)成功构建了pLenti6.3/V5-DEST-CAR表达载体。 2)筛选感染后的Jurkat细胞可稳定表达抗CD19嵌合性抗原受体,与Raji细胞共孵育后细胞上清中IL-2的浓度为22 pg/ml,表明我们所构建的CAR T细胞具有良好的活化效应。干涉QKI的表达后,与Raji细胞共孵育后细胞上清中IL-2的浓度增加至28.5 pg/ml,说明QKI低表达能够进一步促进CAR T细胞的活化效应。 3)分离人源PBMC,并在PBMC中稳定表达抗CD19嵌合性抗原受体,与Raji细胞共孵育后检测细胞上清中IL-2的浓度为1757 pg/ml,进一步验证了我们所构建的CAR T细胞的体外活化效应。与Raji细胞共孵育后检测细胞上清中LDH的浓度,根据吸光度值计算得出Raji细胞的死亡率为15.3%,充分说明我们所构建的CAR T细胞具有良好的体外杀伤效应。 【结论】 通过本课题的研究,在 Jurkat细胞中我们利用 pLenti6.3/V5-DEST-CAR表达载体,构建了稳定表达抗 CD19嵌合性抗原受体的稳转细胞系,并证实了其具有良好的体外活化效应。在稳转Jurkat细胞系中进一步干涉QKI的表达,稳转Jurkat细胞的体外活化效应进一步增强,说明QKI在CAR T细胞的活化效应中发挥着重要的作用,为进一步明确和构建CAR T细胞提供新的研究视野。通过在人源PBMC细胞中稳定表达抗 CD19嵌合性抗原受体,同样证明了其具有良好的体外活化效应和杀伤效应,为进一步优化CAR T的临床应用提供研究基础。