Act-12c/TLS9a双特异性适配体介导活化的CD4+T细胞抗肿瘤效应的研究

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恶性肿瘤已成为危害全球的主要疾病,严重危害着人类的健康。肝癌是常见的原发性恶性肿瘤之一,其致死率排全球恶性肿瘤致死率第三位。目前多数患者通过化疗、放疗及手术的方法治疗肿瘤,但效果仍有待提高,而肿瘤免疫靶向治疗作为全新的治疗模式正逐渐被人们所接受。近年来,活化的CD4+T细胞在抗肿瘤免疫反应中的作用越来越受到人们的重视。它不仅具有免疫记忆和直接杀伤肿瘤细胞的功能,而且能辅助CD8+T细胞对肿瘤细胞的杀伤。但因其活性不佳且缺乏靶向性,限制了其在临床上的应用。因此,利用双特异性适配体有效地介导活化的CD4+T细胞靶向到肿瘤局部,提高细胞免疫治疗的抗肿瘤效果,将为细胞免疫治疗在临床上的应用提供一个新的治疗策略。  目的:运用Cell-SELEX技术,体外筛选获得活化的CD4+T细胞适配体,并对其进行生物学功能鉴定。与肝癌细胞适配体TLS9a合成双特异性适配体,探讨其能否引导活化的CD4+T细胞靶向肿瘤细胞,产生抗肿瘤效应。  方法:利用Cell-SELEX筛选法,以活化的CD4+T细胞为正筛细胞,以未活化的CD4+T细胞为反筛细胞进行筛选。随着筛选轮数的增加,不断增加筛选压力,以此提高筛选效率。用流式细胞仪监测筛选进程,当随机文库的富集程度达到平衡时,对富集的PCR产物进行TA克隆测序。对测序结果进行二级结构分析,并选出最具有代表意义的寡核苷酸序列。用流式细胞仪检测这些序列的特异性和亲和力,筛选出特异性最好、亲和力最高的适配体候选序列Act12c。利用Act12c与肝癌适配体TLS9a合成双特异性适配体Act12c/TLS9a,通过流式细胞术验证其特异性结合能力。用细胞因子芯片检测Act12c/TLS9a对活化的CD4+T细胞释放细胞因子的影响。流式细胞术检测活化的CD4+T细胞与Act12c/TLS9a结合后对肝癌细胞的杀伤作用。在BALB/c小鼠体内构建肝癌移植瘤模型,经Act12c/TLS9a结合的活化的CD4+T细胞过继治疗后,观察荷瘤小鼠的肿瘤体积变化和存活时间。  结果:经过11轮的细胞筛选,获得了5条能够特异性结合活化的CD4+T细胞的候选适配体,分别命名为Act-4,Act-5,Act-12,Act-15和Act-20。这五条适配体平衡解离常数(Kd值)均处于纳摩尔级别,其中Act-12Kd值仅为4.12±2.36nM。并且5条适配体在4℃与37℃环境中均能与靶细胞特异性结合,其中Act-4和Act-12与靶细胞的结合能力几乎不受温度的影响。Act-12截短后的序列Act-12c与靶细胞的结合能力与原序列Act-12最相仿。双特异性适配体Act12c/TLS9a能特异性的结合活化的CD4+T细胞和肝癌细胞(H22)。经Act12c/TLS9a修饰的活化的CD4+T细胞与未经Act12c/TLS9a修饰的活化的CD4+T细胞的活化程度无明显差异。在靶细胞H22存在的情况下,经Act12c/TLS9a修饰的活化的CD4+T细胞的增殖系数比未经修饰的活化的CD4+T细胞高,差异具有统计学意义(P<0.01)。且经Act12c/TLS9a修饰的活化的CD4+T细胞的细胞因子(IL-2、TNF、IFN-γ)的释放水平比未经修饰的活化的CD4+T细胞高,差异具有统计学意义(P<0.001)。经Act12c/TLS9a修饰的活化的CD4+T细胞能在体外靶向杀伤H22细胞,并能在体内有效地抑制肿瘤生长,延长荷瘤小鼠的存活时间。  结论:利用Cell-SELEX技术筛选出与活化的CD4+T细胞高特异性、高亲和力结合的核酸适配体Act12,并成功对其进行截短优化得到Act12c。构建的双特异性适配体Act12c/TLS9能同时靶向活化的CD4+T细胞和H22细胞,特异性地引导活化的CD4+T细胞杀伤H22细胞,并在体内显示出明显的靶向抗肿瘤效果,为肿瘤的靶向免疫治疗提供了具有潜在临床应用价值的新策略。
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