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背景和目的:
地西他滨(Deeitabine,DAC)具有双重的药理作用,即高浓度时体现细胞毒性作用,而在低浓度时体现去甲基化作用。地西他滨不仅能够在临床上有效地治疗骨髓异常增生综合征(Myelodysplastic syndromes,MDS)和髓系白血病等疾病,而且目前研究表明地西他滨能够上调癌-睾丸抗原(Cancer-testis antigen,CTA)、主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex class,MHC)等多种与免疫相关的分子,故而人们推测地西他滨具有强化免疫细胞抗肿瘤反应的作用。于是,我们选取了小鼠急性粒-单核白血病细胞WEHI-3,在体外建立了天然杀伤细胞(Nature kill cell,NK cell)杀伤模型,以研究地西他滨对WEHI-3细胞的细胞间黏附分子的影响以及其增强抗肿瘤免疫反应作用的机制。
方法:
我们筛选出经过地西他滨处理后细胞间黏附分子-1(Cellular adhesionmolecule-1,ICAM-1)分子上调的白血病细胞,然后使用实时荧光定量PCR(Realtime-quantitative PCR,RT-qPCR)、显微镜观察、瑞氏吉姆萨染色以及流式细胞仪动态监测ICAM-1分子表达等手段,证实地西他滨对WEHI-3细胞在形态学上的作用以及在信使核糖核酸(Messenger ribonucleic acid, mRNA)和蛋白水平上对ICAM-1分子表达的影响。双染色法检测地西他滨处理后的WEHI-3细胞的细胞凋亡情况,并通过甲基化测序探索ICAM-1分子表达是否受脱氧核糖核酸(desoxyribonucleic acid,DNA)甲基化调控。最后通过荧光法检测NK细胞对WEHI-3的杀伤效率。
结果:
我们的结果显示地西他滨能够上调HL-60细胞和WEHI-3细胞表面的IACM-1表达。地西他滨处理后WEHI-3细胞在形态学上发生了明显变化:显微镜下细胞的透亮度下降,形态不规则,体积变大,大小不均一;瑞氏吉姆萨染色观察到细胞体积明显增大,形态不规则,胞浆增多,染色质浓缩且边缘化。WEHI-3细胞经地西他滨处理后,表面的ICAM-1分子在mRNA的水平上的表达上调近1倍,在蛋白水平上的表达上调非常明显,由11.64%上调至56.16%,而且上调作用能够持续到停药后第八天左右。地西他滨处理72小时的WEHI-3细胞显示了15.8%的早期凋亡和11.0%的晚期凋亡,同时其细胞周期被地西他滨明显阻滞。我们进一步将NK细胞与经不同处理的WEHI-3细胞共同孵育,发现NK细胞与DAC WEHI-3细胞之间的黏附性增强,同时NK细胞对其的杀伤效率也由8.9%增强至33.4%,而且这种杀伤作用是可以被ICAM-1特异性阻断剂所阻断的。最后,由于只对一个区段进行了甲基化测序,我们不能确定ICAM-1分子是否受到了DNA甲基化调控。
结论:
地西他滨通过上调WEHI-3细胞的ICAM-1分子的表达强化了NK细胞对其的细胞毒性杀伤作用的敏感性,这为去甲基化药物强化免疫治疗作用提供了新的理论依据。