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溶瘤Ⅱ型单纯疱疹病毒oHSV2增强CAR-T抗肿瘤疗效及初步机制研究

张紫怡

溶瘤Ⅱ型单纯疱疹病毒oHSV2增强CAR-T抗肿瘤疗效及初步机制研究

张紫怡1
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作者信息

  • 1. 湖北工业大学
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摘要

CAR-T细胞疗法在CD19阳性的淋巴瘤患者和急性淋巴细胞白血病患者中有较好的治疗效果。但是实体瘤治疗过程中,由于实体瘤的抗原特异性和高度免疫抑制的肿瘤微环境等问题,CAR-T治疗存在很大局限性。溶瘤病毒是自然存在或经基因改造后具有杀伤肿瘤能力的一类病毒,它可以选择性地感染肿瘤细胞并在其中复制,然后原位裂解肿瘤细胞,以此发挥杀伤作用;原位裂解肿瘤细胞可以在肿瘤微环境中产生空间,增加肿瘤可及性;感染后的肿瘤细胞会释放肿瘤相关抗原,肿瘤相关抗原会募集T细胞,并促进其增殖;还可能释放病原相关分子模式和损伤相关分子模式,介导全身性的抗肿瘤免疫活性。 本课题组前期已构建有重组Ⅱ型溶瘤单纯疱疹病毒(oHSV2),其抗瘤活性已在前期证明,已进入Ⅱ期临床试验。此外,本实验室前期已报道,相比对照组,荷瘤小鼠经oHSV2治疗后,小鼠脾脏中CD8+T淋巴细胞、DC和NK细胞活化比例增高,并且肿瘤组织的基因集变异分析结果显示,oHSV2治疗组肿瘤微环境中的抗原递呈显著高于对照组。因此,本研究提出假设:oHSV2与CAR-T细胞疗法联合使用,能通过改善肿瘤微环境激活CAR-T细胞,增强CAR-T细胞对表达靶标分子的肿瘤细胞的杀伤。为验证这一设想,本研究采取以下策略: 首先,验证CARs结构是否可以与CD19分子特异性识别并结合。利用慢病毒三质粒载体系统:pLVX-h1928ζ-tag-IRES-EGFP、psPAX2和pMD2.G包装携带CARs基因序列的慢病毒,其中载体质粒pLVX-h1928ζ-tag-IRES-EGFP的构建和鉴定前期已完成,用包装得到的慢病毒感染T细胞和Jurkat细胞以制备CAR-T细胞和CAR-Jurkat细胞;采用PiggyBac转座子系统构建稳定表达CARs结构靶向蛋白CD19的4T1细胞;为验证CAR-Jurkat细胞能否在体外识别表达CD19分子的肿瘤细胞,以CAR-Jurkat细胞作为效应细胞,4T1-CD19细胞作为靶细胞,在体外共培养之后,采用实时荧光定量PCR检测CAR-Jurkat细胞中IL-2及TNF-α的变化情况。实验结果显示,4T1-CD19细胞与CAR-Jurkat细胞共孵育之后,CAR-Jurkat细胞中IL-2及TNF-α表达上调,说明CAR-Jurkat细胞可以在体外作为模拟CAR-T细胞的模式细胞,识别表达CD19分子的肿瘤细胞并被其激活,Jurkat细胞经CARs结构激活之后IL-2及TNF-α会上调表达。 其次,探究CAR-T对BGC823-CD19的杀伤及oHSV2联合CAR-T细胞对BGC823-CD19的杀伤。在体外实验中,用活细胞实时无标记系统验证了CAR-T细胞对BGC823-CD19细胞的杀伤,结果显示,CAR-T细胞在效靶比为5∶1和10∶1时,对靶细胞BGC823-CD19杀伤率达到100%,在CAR-T细胞杀伤过程中,从RNA水平和蛋白水平均检测到,CAR-T细胞中的IL-2上调表达;在低效靶比的CAR-T细胞联合低MOI的oHSV2体外杀伤实验中,二者联用的杀伤效果强于单一使用组;在体内实验中,建立BGC823-CD19荷瘤裸鼠模型,观察并比较对照组、CAR-T治疗组、oHSV2治疗组和CAR-T联合oHSV2治疗的裸鼠肿瘤体积,实验结果显示,联合治疗相比单一疗法能更快的减小肿瘤,且实验结束时所有小鼠肿瘤全部消退。 最后,为进一步探究oHSV2增强CAR-T杀伤活性的初步机制,本研究将oHSV2感染肿瘤细胞之后的上清与CAR-T细胞共孵育,结果显示oHSV2感染后的上清可增强CAR-T的杀伤;将oHSV2感染肿瘤细胞后的上清与CAR-Jurkat细胞共孵育后,CAR-Jurkat细胞中IL-2表达显著上调,结果说明,oHSV2增强CAR-T杀伤活性与IL-2相关;在加入NFκB、NFAT和AP-1三种转录因子的抑制剂后,IL-2的表达受到抑制,说明oHSV2感染肿瘤细胞后的上清激活CAR-Jurkat细胞与NFκB、NFAT和AP-1所在信号通路有关;对oHSV2感染肿瘤细胞后的上清进行蛋白质谱分析,发现经oHSV2感染的肿瘤细胞上清有大量热激蛋白,结果提示oHSV2感染肿瘤细胞后的上清激活CAR-Jurkat细胞可能与热激蛋白有关。 本研究说明,oHSV2可增强CAR-T细胞对表达靶标分子的肿瘤细胞的杀伤,这种增强作用与IL-2相关,为后续进一步机制研究提供实验基础。

关键词

恶性肿瘤/CAR-T细胞疗法/抗肿瘤免疫活性/溶瘤Ⅱ型单纯疱疹病毒/调控机制

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授予学位

硕士

学科专业

生物工程

导师

刘滨磊

学位年度

2020

学位授予单位

湖北工业大学

语种

中文

中图分类号

R73
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