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目的:探讨程序性死亡受体1(programmed cell death protein-1,PD-1)单克隆抗体对体外诱导扩增的细胞因子诱导杀伤细胞(cytokine-induced killer cells,CIK)抗肺癌效应的影响并进行机制研究,有助于指导肺癌的免疫治疗,为PD-1单克隆抗体联合CIK细胞免疫疗法治疗肺癌提供实验依据及技术指导。
方法:收集大连市中心医院肿瘤内科2019年1月至2019年5月确诊的20名中晚期肺癌患者(16名腺癌,4名鳞癌)外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),通过干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)、抗CD3抗体和白介素-2(Interleukin-2,IL-2)等细胞因子体外诱导扩增为CIK细胞,采用流式细胞仪分析其表型。复苏大连市中心医院中心实验室细胞库冷藏的肺癌A549细胞,传代培养后用于细胞实验。A549细胞杀伤实验分为两组,分别为PD-1单克隆抗体联合CIK细胞组和单独CIK细胞组。采用CCK-8法分别检测不同效靶比条件下(effect target ratio,E:T)两组CIK细胞对肺癌A549细胞杀伤活性。同上述实验分组一样,设PD-1单克隆抗体联合CIK细胞培养组和单独CIK细胞培养组进行实验,用流式细胞仪检测两组穿孔素及颗粒酶表达阳性比例,Elisa法检测两组IL-2、IFN-γ及肿瘤细胞坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)细胞因子分泌水平。建立裸鼠肺癌肿瘤模型,成瘤后(肿瘤体积达到100mm3)设置两个实验组,分别给予小鼠单独CIK细胞治疗和CIK细胞联合PD-1单克隆抗体治疗,同时设立磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS)治疗小鼠为对照组。绘制各组小鼠肿瘤体积生长曲线。根据上述分组方式进行小鼠生存独立实验并比较各组小鼠的生存期。
结果:通过多种细胞因子体外诱导扩增20名中晚期肺癌患者外周血单个核细胞后得到CIK细胞,其中CD3+CD56+细胞亚群所占比例为31.58%±7.63%。CCK8法检测CIK细胞对肺癌A549细胞的杀伤效应随效靶比增大而增大,PD-1单克隆抗体提高了不同效靶比条件下CIK细胞对A549肺癌细胞的杀伤效应,E∶T为5∶1(28.5%±1.9%vs20.3%±1.8%)、10:1(40.6%±2.4%VS31.7%±2.1%)、20:1(57.4%±3.5%VS44.7%±3.8%)、40:1(74.1%±8.3%VS60.8%±5.3%),PD-1单克隆抗体联合CIK细胞组和单独CIK细胞组在不同效靶比条件下对肺癌A549细胞的杀伤效应均具有统计学差异(P<0.05)。流式细胞仪检测结果提示抗PD-1单克隆抗体提高了CIK细胞的干扰素和颗粒酶释放阳性比例,CIK细胞联合PD-1单克隆抗体组与单独CIK细胞组相比二者干扰素释放阳性比例:(46.7±3.5)%VS(35.1±2.2)%,二者颗粒酶释放水平:(34.6±3.8)%VS(25.7±3.3)%,均具有统计学差异(P<0.05)。同样PD-1单克隆抗体联合CIK细胞组与单独CIK细胞组相比也提高了IL-2、TNF-α、IFN-γ细胞因子的分泌水平:(5409±168.8)pg/ml VS(4300±132.3)pg/ml,(252.65±16.7)pg/ml VS(172.5±8.62)pg/ml,(327.2±23.5)pg/ml VS(209.7±16)pg/ml,各组间具有统计学差异(P<0.05)。小鼠肺癌肿瘤模型显示PD-1单克隆抗体联合CIK细胞治疗与单纯CIK细胞治疗相比明显减缓裸鼠肺癌模型肿瘤体积的增长,二者具有统计学差异(P<0.05),对照组小鼠(PBS)肿瘤体积为(782.12±214.78)mm3、单独CIK细胞治疗组小鼠肿瘤体积为(527.21±135.29)mm3、CIK细胞联合PD-1单克隆抗体组小鼠肿瘤体积为(329.31±71.32)mm3。CIK细胞联合PD-1单克隆抗体在延长小鼠生存期方面也有明显优势,就对照组(PBS)中位生存时间35天而言,单独应用CIK细胞治疗组中位生存时间为42天,抗PD-1联合CIK细胞治疗组中位生存时间长达49.5天,三组间生存率均具有统计学差异(P<0.05)。
结论:PD-1单克隆抗体能够促进CIK细胞杀瘤物质的释放,提高CIK细胞对肺癌A549细胞的杀伤效应,推测肺癌患者在进行CIK细胞过继治疗前输注PD-1单克隆抗体可能更有利于疾病的治疗,PD-1单克隆抗体联合CIK细胞治疗有希望成为一种新型的肺癌免疫疗法。
方法:收集大连市中心医院肿瘤内科2019年1月至2019年5月确诊的20名中晚期肺癌患者(16名腺癌,4名鳞癌)外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),通过干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)、抗CD3抗体和白介素-2(Interleukin-2,IL-2)等细胞因子体外诱导扩增为CIK细胞,采用流式细胞仪分析其表型。复苏大连市中心医院中心实验室细胞库冷藏的肺癌A549细胞,传代培养后用于细胞实验。A549细胞杀伤实验分为两组,分别为PD-1单克隆抗体联合CIK细胞组和单独CIK细胞组。采用CCK-8法分别检测不同效靶比条件下(effect target ratio,E:T)两组CIK细胞对肺癌A549细胞杀伤活性。同上述实验分组一样,设PD-1单克隆抗体联合CIK细胞培养组和单独CIK细胞培养组进行实验,用流式细胞仪检测两组穿孔素及颗粒酶表达阳性比例,Elisa法检测两组IL-2、IFN-γ及肿瘤细胞坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)细胞因子分泌水平。建立裸鼠肺癌肿瘤模型,成瘤后(肿瘤体积达到100mm3)设置两个实验组,分别给予小鼠单独CIK细胞治疗和CIK细胞联合PD-1单克隆抗体治疗,同时设立磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS)治疗小鼠为对照组。绘制各组小鼠肿瘤体积生长曲线。根据上述分组方式进行小鼠生存独立实验并比较各组小鼠的生存期。
结果:通过多种细胞因子体外诱导扩增20名中晚期肺癌患者外周血单个核细胞后得到CIK细胞,其中CD3+CD56+细胞亚群所占比例为31.58%±7.63%。CCK8法检测CIK细胞对肺癌A549细胞的杀伤效应随效靶比增大而增大,PD-1单克隆抗体提高了不同效靶比条件下CIK细胞对A549肺癌细胞的杀伤效应,E∶T为5∶1(28.5%±1.9%vs20.3%±1.8%)、10:1(40.6%±2.4%VS31.7%±2.1%)、20:1(57.4%±3.5%VS44.7%±3.8%)、40:1(74.1%±8.3%VS60.8%±5.3%),PD-1单克隆抗体联合CIK细胞组和单独CIK细胞组在不同效靶比条件下对肺癌A549细胞的杀伤效应均具有统计学差异(P<0.05)。流式细胞仪检测结果提示抗PD-1单克隆抗体提高了CIK细胞的干扰素和颗粒酶释放阳性比例,CIK细胞联合PD-1单克隆抗体组与单独CIK细胞组相比二者干扰素释放阳性比例:(46.7±3.5)%VS(35.1±2.2)%,二者颗粒酶释放水平:(34.6±3.8)%VS(25.7±3.3)%,均具有统计学差异(P<0.05)。同样PD-1单克隆抗体联合CIK细胞组与单独CIK细胞组相比也提高了IL-2、TNF-α、IFN-γ细胞因子的分泌水平:(5409±168.8)pg/ml VS(4300±132.3)pg/ml,(252.65±16.7)pg/ml VS(172.5±8.62)pg/ml,(327.2±23.5)pg/ml VS(209.7±16)pg/ml,各组间具有统计学差异(P<0.05)。小鼠肺癌肿瘤模型显示PD-1单克隆抗体联合CIK细胞治疗与单纯CIK细胞治疗相比明显减缓裸鼠肺癌模型肿瘤体积的增长,二者具有统计学差异(P<0.05),对照组小鼠(PBS)肿瘤体积为(782.12±214.78)mm3、单独CIK细胞治疗组小鼠肿瘤体积为(527.21±135.29)mm3、CIK细胞联合PD-1单克隆抗体组小鼠肿瘤体积为(329.31±71.32)mm3。CIK细胞联合PD-1单克隆抗体在延长小鼠生存期方面也有明显优势,就对照组(PBS)中位生存时间35天而言,单独应用CIK细胞治疗组中位生存时间为42天,抗PD-1联合CIK细胞治疗组中位生存时间长达49.5天,三组间生存率均具有统计学差异(P<0.05)。
结论:PD-1单克隆抗体能够促进CIK细胞杀瘤物质的释放,提高CIK细胞对肺癌A549细胞的杀伤效应,推测肺癌患者在进行CIK细胞过继治疗前输注PD-1单克隆抗体可能更有利于疾病的治疗,PD-1单克隆抗体联合CIK细胞治疗有希望成为一种新型的肺癌免疫疗法。