Ⅰ型 IFN 体外增强人 γδT 细胞对骨肉瘤的杀伤作用

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doi :10.3969/j.issn.1000-484X.2014.11.021Ⅰ型IFN 体外增强人γδT 细胞对骨肉瘤的杀伤作用①李朝旭王锐英唐际存②(桂林医学院附属医院骨二科,桂林541004)中图分类号R392.12文献标志码A文章编号1000-484X (2014)11-1533-04①本文为国家自然科学基金资助项目(81360400)。

②通讯作者,E-mail :tangjicun@126.com 。

作者简介:李朝旭(1977年-),男,博士,副主任医师,主要从事骨与软组织肿瘤的生物治疗研究,E-mail :lzxpds@126.com 。

[摘要]目的:探讨Ⅰ型干扰素(IFN )对人来源γδT 细胞杀伤骨肉瘤作用的影响。

方法:取健康人和骨肉瘤患者外周血来源的单个核细胞,分别使用唑来膦酸(Zol )、Zol 和Ⅰ型IFN 体外刺激扩增,流式细胞技术检测γδT 细胞的纯度,计算扩增倍数。

以Zol 刺激体外扩增的γδT 细胞为对照组,Zol 联合Ⅰ型IFN 刺激体外扩增的γδT 细胞为实验组,LDH 法检测不同方法扩增的γδT 细胞的细胞毒活性,ELISA 法检测γδT 细胞分泌的IFN-γ。

结果:Zol 、Zol 联合Ⅰ型IFN 均可高度选择性扩增健康人和骨肉瘤患者外周血单核细胞中的γδT 细胞,扩增后γδT 细胞具有杀伤骨肉瘤细胞的能力。

Ⅰ型IFN 预处理γδT 细胞后可显著增强γδT 细胞的杀伤活性。

结论:Ⅰ型IFN 能够促进人γδT 细胞的抗骨肉瘤作用。

[关键词]骨肉瘤;γδT 细胞;干扰素;细胞毒活性;免疫治疗Type ⅠIFN-mediated enhancement of anti-osteosarcoma cytotoxicity of humangammadelta T cellsLI Zhao-Xu ,WANG Rui-Ying ,TANG Ji-Cun .Department of Orthopaedics No .2,Affiliated Hospital of Guilin Medical University ,Guilin 541004,China [Abstract ]Objective :To investigate the effect of type ⅠIFN on the cytotoxic activity of γδT cells from peripheral blood mono-nuclear cells (PBMCs )of healthy donors and osteosarcoma patients stimulated by zoledronate (Zol )and IL-2against OS.Methods :PBMCs from healthy donors and osteosarcoma patients were stimulated with Zol +IL-2or Zol +IL-2+type ⅠIFN ,respectively.After 14days of culture ,ex vivo expanded γδT cells were assessed by flow cytometry.γδT cell cytotoxicity against target cells was analyzed u-sing a standard lactate dehydrogenase release assay.IFN-γsecreted from γδT cells was determined by ELISA kits.Results :γδT cells from PBMCs of healthy donors and patients with OS were selectively expanded by Zol +IL-2or Zol +IL-2+type ⅠIFN in vitro ,re-spectively ,and showed cytotoxicity against OS.In addition ,γδT cells pre-treated by Type ⅠIFN showed significantly higher cytotoxicity against OS cells.Conclusion :Type I IFN can enhance human γδT cells ’cytotoxic activity against OS.[Key words ]Osteosarcoma ;γδT cell ;IFN ;Cytotoxicity activity ;Immunotherapy免疫治疗是恶性肿瘤的有效治疗方法之一,其中过继免疫细胞治疗是目前研究的热点。

γδT 细胞与αβT 细胞不同,对肿瘤细胞的识别、杀伤显现出MHC 非限制性,因此γδT 细胞作为种子细胞的过继免疫治疗越来越受到人们的关注[1]。

尽管越来越多的研究表明γδT 细胞对多数肿瘤具有杀伤作用,但是由于肿瘤存在多种的抑制性因素,影响了γδT细胞进一步应用,因此,如何提高γδT 细胞肿瘤免疫治疗效果成为目前急需解决的问题[2]。

我们先前研究显示,Ⅱ型干扰素-γ(Interferon ,IFN-γ)通过Fas /FasL 途径增强人来源的γδT 细胞对骨肉瘤(Osteosarcoma ,OS )的杀伤作用[3,4]。

但是作为目前已广泛临床应用的Ⅰ型IFN ,能否增强人γδT 细胞识别和杀伤OS 的作用未见报道。

本研究观察Ⅰ型IFN 体外刺激人γδT 细胞的抗OS 细胞的效应,拟为OS 患者的免疫辅助治疗提供科学依据。

1材料与方法1.1材料人骨肉瘤细胞系HOS 购自中国科学院上海细胞所。

唑来膦酸(Zoledronate ,Zol )为瑞士诺华制药公司产品,人重组白介素2(Interleukin-2,IL-2),Ⅰ型IFN :IFN-α、IFN-β购自上海普欣生物有限公司。

淋巴细胞分离液购自加拿大Cedarlane 公司,CytoTox 96 非放射性细胞毒性试剂盒为Promega 公司产品,人IFN-γELISA 试剂盒购自美国eBio-science 公司。

鼠抗人TCR-γδ-PE 抗体、CD3-FITC 抗体为美国eBioscience 公司产品。

Cytomics TM FC500型流式细胞仪为美国Beckman-Coulter 公司。

胎牛血清、RPMI1640干粉为Gbico 公司产品。

1.2方法1.2.1γδT细胞制备和鉴定取人静脉抗凝血5 ml,磷酸缓冲液(Phosphate buffer solution,PBS)1ʒ1稀释,用淋巴细胞分离液分离获取人外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs),取24孔培养板,每孔加入1ml细胞悬液,培养液为含100ml/L的胎牛血清的RPMI1640培养液,细胞密度为1ˑ106 2ˑ106ml;培养第1天加入Zol1μmol/L和人rIL-2400U/ml;以后每3d更换一半含人rIL-2400U/ml或Ⅰ型IFN:IFN-α和IFN-β400U/ml的新鲜培养液,培养14d收获γδT细胞,加入抗人TCR-γδ-PE mAb2μl和抗人CD3-FITC mAb1μl后4ħ避光孵育30min,流式细胞技术检测γδT细胞的纯度,计算扩增倍数。

公式:扩增倍数=(扩增后总细胞数ˑ扩增后γδT细胞的纯度)/(扩增前总细胞数ˑ扩增前γδT细胞的纯度)[5]。

1.2.2细胞毒性试验以人骨肉瘤细胞系HOS为靶细胞,设置不同效靶细胞比,根据乳酸脱氢酶释放法检测的操作说明,检测并计算γδT细胞的细胞毒性[5]。

1.2.3γδT细胞分泌的IFN-γ水平的检测按照以前我们研究方案[6],根据人IFN-γELISA试剂盒的操作说明,检测并绘制标准曲线,计算IFN-γ浓度。

1.3统计学分析数据以xʃs表示,χ2检验比较γδT细胞的细胞毒性和IFN-γ分泌变化有无统计学意义,P<0.05为差异有统计学意义。

2结果2.1γδT细胞的体外扩增4例健康人志愿者和10例骨肉瘤患者(其中4例原发性骨肉瘤,3例复发性骨肉瘤和3例转移性骨肉瘤)参与本研究、其中健康人志愿者和骨肉瘤患者γδT细胞的纯度在扩增前依次分别为(2.4ʃ1.7)%和(2.2ʃ0.9)%,两者无统计学差异;经过Zol体外刺激诱导2周后,γδT细胞的纯度达到(93.2ʃ2.0)%,其中健康人志愿者γδT细胞的纯度为(94.6ʃ1.6)%,骨肉瘤患者为(91.8ʃ0.6)%,无统计学差异;扩增倍数为(290.4ʃ73.1)倍,其中健康人志愿者γδT细胞的扩增(398.4ʃ73.1)倍,骨肉瘤患者为(162.4ʃ83.2)倍,两者有统计学差异(P<0.01)。

2.2Ⅰ型IFN对γδT细胞的增殖影响分别使用IFN-α、IFN-β联合Zol体外刺激诱导14d后,γδT 细胞的纯度分别为(91.9ʃ1.0)%和(90.9ʃ1.3)%,其中健康人志愿者γδT细胞的纯度分别为(93.6ʃ1.2)%和(94.1ʃ2.1)%,骨肉瘤患者分别为(90.2ʃ0.8)%和(88.9ʃ1.7)%,与Zol组相比均无统计学差异(P>0.05);扩增倍数分别为(272.4ʃ83.2)倍和(262.4ʃ77.6)倍,其中健康人志愿者γδT细胞的扩增分别达到(432.4ʃ80.2)倍和(392.4ʃ97.3)倍,骨肉瘤患者为分别达到(172.4ʃ83.2)倍和(162.4ʃ70.1)倍,骨肉瘤患者与健康人的γδT细胞的扩增有统计学差异(P<0.01);但与Zol组相比,IFN-α组和IFN-β组骨肉瘤患者γδT细胞的扩增无统计学差异(P>0.05)。

2.3Ⅰ型IFN对健康人γδT细胞杀伤活性的影响图1为健康人γδT细胞在1.5ʒ1、3ʒ1、6ʒ1和12ʒ1的效靶比下,对HOS细胞的杀伤作用。

在较低效靶比情况下,健康人γδT细胞对HOS细胞的杀伤作用较弱,但是分别使用IFN-α、IFN-β预处理γδT细胞72h后,健康人γδT细胞对HOS细胞的杀伤作用显著增强,结果具有显著统计学差异(P<0.01)。

2.4Ⅰ型IFN对骨肉瘤患者γδT细胞杀伤活性的影响图2显示,不同类型骨肉瘤患者PBMCs来源的γδT细胞在效靶比为3ʒ1时,对HOS细胞杀伤率较弱。

分别使用IFN-α、IFN-β预处理γδT细胞72h 后,骨肉瘤患者PBMCs来源的γδT细胞对骨肉瘤细胞杀伤活性显著增加(P<0.05)。