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白血病是危害人民健康、生命安全的主要恶性肿瘤之一,可发生于任何年龄,但是在儿童及35岁以下成人的恶性肿瘤中居第一位,死亡率较高。白血病是全身性的恶性肿瘤,传统化疗、诱导治疗和骨髓移植是主要治疗方法。但传统化疗副作用太大;诱导治疗对某些白血病不敏感;而骨髓移植受供体和费用的限制,应用不广。目前,研发新的白血病的生物治疗是重要方向,通过诱导癌细胞凋亡,从而用于白血病的生物治疗,有很好临床应用前景。
Thomsen-Friedenreich抗原(TF抗原,CD176,Galβ1-3GalNAc1-R)是MN血型决定簇的前体物质,为一隐性血型糖抗原。在正常细胞上,TF抗原被唾液酸及其它糖链掩盖,恶性肿瘤时,肿瘤细胞由于糖基化障碍,TF抗原暴露,暴露的TF抗原可视为肿瘤抗原。TF抗原在70-80%癌中都有表达,在白血病细胞上也有表达,但TF不表达于成人的正常组织。TF抗原的表达与肿瘤的发展、侵润和转移有关。以前的研究中我们发现TF抗体体外可以诱导TF抗原阳性的白血病细胞凋亡,本课题将研究TF抗体诱导TF阳性白血病细胞凋亡的机制及TF抗体对TF阳性白血病小鼠的治疗效果。
本研究发现:
(1)流式细胞技术和免疫荧光表明大部分白血病细胞系都表达TF抗原,大部分细胞系表达CD95分子,部分白血病细胞系表达CD45、CD43、DR4和DR3分子;
(2)共聚焦荧光显微镜观察发现白血病细胞表面CD95和DR4分子与TF抗原均有共表达,免疫共沉淀方法和酶联免疫吸附实验夹心法证实CD95,CD45,CD43和DR4分子是TF抗原的载体蛋白;
(3)TF抗体诱导KG-1细胞凋亡后,应用基因芯片杂交实验发现,直接参与了细胞凋亡的诱导、执行和正向调控的20个基因表达量上调,q-RT-PCR验证得到同样的趋势;
(4)富集度统计学分析发现CD95信号通路及DR3与DR4/5死亡受体通路与TF抗体诱导白血病细胞凋亡相关。我们推测,在白血病细胞上,TF抗体结合在细胞表面凋亡相关糖蛋(如:CD95、DR4等)的TF糖链上,激活凋亡通路,因此导致了TF阳性的白血病细胞凋亡。
我们亦通过体内实验研究是否TF抗体对TF阳性白血病小鼠有治疗效果。研究结果发现:
(1) TF抗体能显著性降低白血病小鼠肝、脾肿大程度,经组织切片检查其治疗组白血病细胞数量明显降低;
(2)统计检验结果表明TF抗体免疫治疗能显著性降低实验小鼠肝转移发生率(从对照组的90%到TF抗体治疗组的30%),并且能显著性降低肝转移结节数量。卡方检验结果表明,与对照组相比,TF抗体尾静脉注射能显著降低实验小鼠肺转移的发生率;
(3)骨髓涂片检测发现,对照组小鼠骨髓大概有50%自血病细胞,TF抗体处理能减少实验小鼠骨髓中自血病细胞(TF抗体处理组大概只有10%白血病细胞);
(4)TF抗体处理能在体内诱导白血病细胞凋亡;
(5) Kaplan-Meier分析表明,TF抗体和TF抗原疫苗治疗均能显著性延长TF阳性的白血病小鼠的生存时间。
TF抗原表达于人类白血病细胞表面,但不表达于人类良性和正常组织,TF抗体处理对TF阳性白血病小鼠有明显的治疗效果,因此,TF抗原是一个很有希望的白血病免疫治疗的新靶点。