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吉西他滨改变肿瘤微环境增强PD-1抗体抗小鼠肝细胞癌疗效的研究

王华

吉西他滨改变肿瘤微环境增强PD-1抗体抗小鼠肝细胞癌疗效的研究

王华1
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作者信息

  • 1. 安徽医科大学
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摘要

肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)是最常见的原发性肝癌类型(90%),也是全球第三大癌症相关死亡原因。手术、放疗和化疗是目前肝癌治疗的主要手段,但由于肝癌早期诊断率低、复发率高等,总体治疗效果欠佳。异质性病因、复杂的肿瘤微环境和HCC的免疫调节需要具有新型靶向治疗的特定治疗策略。 目前有许多正在进行的关于HCC的III期临床试验,探索酪氨酸激酶抑制剂和免疫检查点抑制剂的组合,以及细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4抑制剂和其他免疫检查点抑制剂的组合。该领域的下一个重大挑战是确定新的联合治疗方案,提高患者的总体生存率。 研究表明,吉西他滨可以调节肿瘤免疫微环境,特别是清除骨髓源性抑制细胞(myeloid-derivedsuppressorcells,MDSCs)以激活内源性抗肿瘤免疫应答。因此,化学免疫疗法可能引发强大的抗肿瘤免疫力。基于吉西他滨进行肿瘤化疗的一些缺陷,如酶脱氨、快速的全身清除和通过下调细胞摄取产生的化疗耐药,我们研究了吉西他滨联合程序性细胞死亡蛋白-1(programmedcelldeathprotein1,PD-1)抗体在HCC中的治疗效果。 目的: 1.研究吉西他滨对HCC免疫原性微环境的改变。 2.研究吉西他滨联合PD-1抗体在不同HCC小鼠模型的治疗作用。 方法: 1.构建皮下H22-绿色荧光蛋白(greenfluorescentprotein,GFP)细胞接种模型,随机分为2组,分别是对照组和吉西他滨组(50mg/kg),每4天给药一次,共给药3次,收集肿瘤组织并消化以检查免疫细胞亚群,通过流式细胞术定量CD45+肿瘤浸润性免疫细胞,并进一步分析MDSCs和肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associatedmacrophages,TAMs)、CD4+T和CD8+T细胞的比例。通过蛋白免疫印迹(Westernblot)定量肿瘤组织中PD-1和PD-L1的表达水平;以及通过流式细胞术定量测定H22-GFP细胞上PD-L1的表达,以及CD3+肿瘤浸润性T细胞上PD-1的表达。 2.构建皮下H22-GFP细胞接种模型,随机将小鼠分为4组,分别是对照组,吉西他滨组(50mg/kg),αPD-1组(2.5mg/kg),以及吉西他滨联合αPD-1组,每4天给药一次,共给药3次,测量小鼠肿瘤体积并绘制肿瘤生长曲线。通过流式细胞仪检测小鼠肿瘤组织中白细胞介素(interleukin,IL)-2+CD8+T细胞占比。酶联免疫吸附试验(enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA)检测转化生长因子(transforminggrowthfactor,TGF)-β、IL-12p70和干扰素(interferon,IFN)-γ水平。3.H22荷瘤小鼠最终给药后4天,切除原发肿瘤组织并分离,在对侧皮下注射2×106个H22细胞建立肿瘤复发模型,在最终处理后4天,通过流式细胞术检查脾脏中CD8+和CD4+中央记忆T细胞(Tcentralmemorycells,TCMs)的比例。在首次治疗后第12至39天,评估每组肿瘤复发小鼠体内肿瘤体积变化,绘制肿瘤生长曲线,并统计每组无肿瘤小鼠的数量。 4.选取三种人源肝癌细胞HepG2、Hep3B和Huh7细胞,用10μM吉西他滨进行处理24小时后,通过Westernblot检测PD-L1的表达情况。将获取的肝癌病人肿瘤样本消化成单细胞后使用10μM吉西他滨处理24h,通过流式细胞仪检测T细胞上PD-1的表达情况。 5.构建Huh7人源化小鼠肿瘤移植模型,随机将小鼠分为4组,分别是对照组,吉西他滨单独给药组(50mg/kg),αPD-1单独给药组(2.5mg/kg),以及吉西他滨联合αPD-1给药组,每4天给药一次,一共给药4次,监测小鼠肿瘤生长情况。 结果: 1.吉西他滨治疗可以有效增加肿瘤组织中浸润性免疫细胞的比例,降低了CD45+细胞中MDSCs和TAMs的比例,提高了CD4+T和CD8+T细胞的比例。 2.吉西他滨治疗诱导PD-L1和PD-1过表达:吉西他滨治疗可以增加肿瘤组织中的相对PD-L1和PD-1的表达水平,与未处理的对照组细胞相比,H22-GFP细胞上的PD-L1表达上调;CD3+肿瘤浸润性T细胞上的PD-1表达上调。 3.吉西他滨联合αPD-1可上调IL-2+CD8+T细胞抑制H22肝癌的生长:与吉西他滨或αPD-1单药治疗相比,吉西他滨联合αPD-1治疗后皮下肿瘤体积显著减少,IL-2+CD8+T细胞的比例增加,下调TGF-β的分泌并上调IL12p70和IFN-γ的分泌。4.吉西他滨联合αPD-1可以有效抑制HCC复发:与吉西他滨或αPD-1单药治疗相比,吉西他滨联合αPD-1治疗后小鼠脾脏中CD8+TCM和CD4+TCM的比例均显著上调;吉西他滨联合αPD-1治疗显著改善了复发模型中无肿瘤的比例,从1/6提高至4/6,同时复发肿瘤体积显著减小。 5.吉西他滨处理诱导人源肝癌细胞高表达PD-L1:三组HepG2、Hep3B和Huh7细胞中,吉西他滨处理后的细胞中PD-L1的表达水平均高于对照组。吉西他滨处理病人肝癌组织单细胞悬液诱导T细胞高表达PD-1。 6.吉西他滨联合αPD-1有效抑制Huh7肝癌生长:相比单独注射吉西他滨组和单独注射αPD-1组,吉西他滨联合αPD-1用药组HCC肿瘤的大小和质量均显著减少。 结论: 1.吉西他滨可以增加CD8+T和CD4+T细胞成分的频率,降低肿瘤内MDSCs(CD11b+Gr-1+)和TAMs(F4/80+)。 2.吉西他滨联合PD-1抗体治疗可以进一步抑制HCC的生长和复发。

关键词

肝细胞癌/吉西他滨/肿瘤微环境/程序性细胞死亡蛋白-1抗体

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授予学位

博士

学科专业

内科学(消化系病)

导师

陈熙

学位年度

2023

学位授予单位

安徽医科大学

语种

中文

中图分类号

R73
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