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研究背景:肿瘤的发病率较高,部分患者经综合治疗后仍不免复发和转移,预后不佳。如何消灭微小转移灶,抑制残余肿瘤细胞的生长等是亟需解决的问题。常规治疗手段都存在各自的缺陷,生物治疗作为第四种治疗模式,因其具有特异性强,毒副作用低,对机体损伤小等优点,受到了广泛的重视。
肿瘤疫苗是极具前景的研究方向之一,其应用成功将对肿瘤的预防及治疗产生巨大的意义,而多肽疫苗是目前研究最多的肿瘤治疗性疫苗之一。与肿瘤细胞疫苗、基因工程疫苗等传统疫苗相比,多肽疫苗具有特异性高、安全、设计方便、能大量合成高纯度的高度可重复性肽等优点,因而已成为肿瘤治疗性疫苗研究的热点,是一种具有广阔应用前景的肿瘤免疫治疗方法。但其分子量小,易在体内降解,免疫原性低,需要一种合适的载体材料克服此弊病。纳米颗粒是一类极具开发潜力的新型疫苗载体,运用纳米颗粒作为载体克服了传统疫苗的许多缺陷和无法解决的问题,其对抗原起保护作用,可防止其在体内新陈代谢过程中过早降解,延长抗原在体内的滞留时间,有利于提高免疫效应。且因纳米粒子非常小,一旦注射后可经皮肤的细胞外基质,沿直线到达区域淋巴结,此处可激活的树突状细胞浓度将数千倍于其在皮肤中的浓度,由此诱发的免疫效应强烈且有效,具有一定的“淋巴靶向性”。但是传统的纳米材料生物相容性差,在体内不易降解,各种具有特殊性能的纳米颗粒在制备工艺上需要高温、有机溶剂、乳化剂或表面活性剂,易造成蛋白/多肽分子活性破坏,极大地限制了其在医药疫苗载体中的应用。
目的:设计合适的表位多肽抗原;获得良好的负载多肽纳米载体;探讨纳米介导的MAGE—3多肽纳米疫苗对小鼠胃癌种植瘤的抑瘤效应。
方法:采用化学偶联法合成壳聚糖—脱氧胆酸两亲性共聚物,红外光谱分析(FTIR)及核磁共振分析(1H NMR)对共聚物进行结构表征。
采用芘荧光探针法测定共聚物临界聚集浓度(CAC),透射电子显微镜(TEM)观察壳聚糖—脱氧胆酸纳米颗粒的微观形态及粒径,动态光散射法(DLS)测定其流体力学直径。
由计算机软件辅助设计,参考MAGE—3多肽体外鉴定实验,设计含有MHC—Ⅰ及MHC—Ⅱ类分子限制性MAGE—3表位多肽抗原。
通过自组装构建制备负载多肽的纳米颗粒,用Zeta电位法测定多肽负载前后电荷变化。
采用荧光分光光度法测定负载前后多肽的含量,计算负载率、载药量并研究其释放规律。
构建胃癌种植瘤模型,皮下注射给药,观察肿瘤体积大小的变化,绘制肿瘤生长曲线图,并采用单因素方差分析及秩和检验进行相关统计分析。记录小鼠的生存时间,采用Log—rank检验统计分析各组生存期有无差异,并绘制Kaplan—Meier生存曲线。所有统计过程均由SPSS13.0完成。
结果:
1)红外光谱(FTIR)及核磁共振分析(1H NMR)证明脱氧胆酸与壳聚糖发生了偶联,形成了Chit—DC共聚物。
2) Chit—DC在PBS6.2缓冲溶液中能够形成胶束,CAC值为0.12 mg/mL。
3)透射电镜观察示Chit—DC颗粒呈约30-50 nm的粒子,动态光散射法测定Chit—DC颗粒的流体力学半径约200 nm。
4) Zeta电位测定法测定负载后纳米颗粒的电位为13.8。
5)纳米载体的负载率及载药量分别为37.3%,17.0%。
6)载药纳米颗粒中的多肽抗原约在48h后释放完全。
7)单因素方差分析显示载疫苗纳米颗粒与空白纳米组、PBS组相比,肿瘤体积在观察后期有统计学意义,其与多肽+IFA组相比,无统计学差异。多肽纳米组相对肿瘤增殖率(%)为37.81。
8) Log—rank分析显示总体的中位生存期为27天,各组比较生存期相比无统计学差异。
结论:
1)设计包含CD4+—CD8+T细胞表位MAGE—3多肽序列;
2)采用自组装方法成功制备MAGE—3多肽纳米疫苗,负载率约37%;
3)CD4+—CD8+T细胞表位MAGE—3多肽纳米疫苗可有效抑制小鼠胃癌种植瘤的生长。