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靶向小鼠肝癌干/祖细胞免疫治疗的实验研究

作　者: 丁毅
导　师: 徐迎新
学　校:
专　业: 外科学
关键词: ALDH 肿瘤干细胞流式细胞术肿瘤细胞球动物实验
分类号: R735.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

研究背景：现有研究表明，肿瘤干细胞是肿瘤发生、发展的重要根源之一。虽然手术、放疗和化疗等方法能够有效清除实体肿块或减低肿瘤负荷，取得了一定临床疗效。但肿瘤干细胞的自我更新、高增殖和耐化疗药等自我保护的特性，使得常规手段难以清除组织、血液等机体内残留的肿瘤干细胞，成为肿瘤复发和转移的隐患。过继细胞免疫疗法（ACI）作为继手术、放疗、化疗之后第四大治疗措施已应用于临床肿瘤的治疗。2010年针对去势术后复发前列腺癌的DC疫苗研究与临床应用取得了中位生存期延长的历史性突破。但至今关于靶向肿瘤干细胞的治疗性研究特别是免疫治疗的报道很少。由于肿瘤干细胞与正常组织干细胞均比较原始且十分相似，免疫细胞难以识别，这给靶向肿瘤干细胞的免疫治疗提出了挑战。我们认为，肿瘤组织是由非均质细胞构成的，其中包含数量极少的干细胞和初步分化并启动增殖的祖细胞。这些进入快速细胞分裂状态、初步分化的，且保留干性的肿瘤祖细胞，对于肿瘤形成和发展具有重要的生物学意义；与原始的肿瘤干细胞相比更能被免疫细胞有效识别，具有重要的治疗意义。因此，我们假设肿瘤祖细胞可以成为肿瘤免疫治疗的特异性标靶，由其作为抗原诱导的肿瘤免疫治疗，可能阻止肿瘤的复发和转移。研究目的：利用干细胞中ALDH（乙醛脱氢酶）高表达的特性，在肿瘤细胞中分选ALDH^high、ALDH^low及ALDH^neg细胞亚群，鉴定其生物学特性，以不同干性细胞亚群作为抗原，制备DC疫苗并诱导肿瘤特异性CTLs，评价其治疗效果，为靶向肿瘤干/祖细胞的免疫治疗奠定基础。研究方法：1)以流式细胞术检测小鼠肝癌H22，人胃癌BGC-823、结肠癌LS-174T、肝癌SMMC-7721细胞以及胰腺癌SW-1990和Panc-1细胞系中ALDH+细胞的表达；2)在确定ALDH阳性表达的细胞中，以ALDH表达的高低差异，将小鼠肝癌H22细胞分选并定义为ALDH^high、ALDH^low、ALDH^neg细胞亚群；3)对分选出的小鼠肝癌H22细胞系中三种细胞亚群进行CD133&CD44表型分析；4)对分选出的小鼠H22三种细胞亚群进行细胞周期分析；5)将分选出的小鼠肝癌H22各亚群细胞在干细胞培养基中培养，观察球体形成；6)将分选出的小鼠肝癌H22各亚群细胞分别以不同数量级在小鼠背部皮下注射致瘤，观察成瘤情况并绘制生长曲线；7)分别以分选出的小鼠肝癌H22不同亚群细胞作为抗原制备小鼠CTL细胞，于H22肝癌细胞荷瘤昆明小鼠的瘤周进行注射，观察疗效，计算抑瘤率、脾指数及胸腺指数。研究结果：1)在小鼠肝癌H22细胞、人结肠癌LS-174T细胞、胰腺癌SW-1990细胞和Panc-1细胞中存在着ALDH阳性表达，而在人胃癌BGC-823细胞和肝癌SMMC-7721细胞中未见ALDH表达。2)在小鼠肝癌H22细胞中能明确分选出存在荧光差异的三群细胞即ALDH^high，ALDH^low和ALDH^neg细胞亚群。3)H22细胞的ALDH^high，ALDH^low，ALDH^neg三个亚群中CD133&CD44表达存在差异，其表达比例依次减少。4)H22细胞中ALDH^high亚群主要处于G0/G1期，ALDH^low亚群处于S期，而ALDH^neg亚群则处于G2/M期；5)ALDH^high亚群细胞可形成细胞球体， ALDH^low和ALDH^neg亚群细胞不能形成球体；6)ALDH^low亚群在接种2×10²个细胞和2×10⁴个细胞时，肿瘤的生长趋势和平均体积均高于其它两亚群。7)以ALDH^low亚群细胞作为抗原制备的小鼠CTL细胞抑瘤率达到71%，高于ALDH^high（56%）和ALDH^neg亚群细胞（51%）（P<0.01），其脾指数与胸腺指数较其它两亚群增高，但无统计学差异。研究结论：1)在小鼠肝癌H22细胞、人结肠癌LS-174T细胞、胰腺癌SW-1990细胞和Panc-1细胞中存在着ALDH阳性的肿瘤干细胞；2)在小鼠肝癌H22细胞中能明确分选出干性不同的ALDH^high（干细胞），ALDH^low（祖细胞）和ALDH^neg（终末细胞）亚群；3)小鼠肝癌H22细胞中存在的祖细胞，是肿瘤发生发展的关键亚群细胞，且以其为抗原诱导DC制备的CTL细胞具有较高的抑瘤率。

全文目录

中文摘要  6-8
Abstract  8-10
中英文对照表  10-11
第一章前言  11-13
第二章消化道肿瘤细胞 ALDH 表达鉴定  13-19
  第一节实验材料  13-15
    2.1.1 实验细胞株  13
    2.1.2 主要试剂和耗材  13-14
    2.1.3 主要仪器  14-15
  第二节实验方法  15-16
    2.2.1 消化道肿瘤细胞系细胞制备  15
    2.2.2 消化道肿瘤细胞 ALDEFLUOR 荧光染色  15
    2.2.3 流式细胞术检测各消化道肿瘤细胞 ALDH 表达  15-16
  第三节实验结果  16
    2.3.1 ALDH 阳性表达的肿瘤细胞  16
  第四节讨论  16-19
第三章小鼠肝癌 H22 细胞中不同干性亚群的分选与鉴定  19-29
  第一节试剂材料  19-20
    3.1.1 细胞株及实验动物  19
    3.1.2 主要试剂和耗材  19-20
    3.1.3 主要仪器设备  20
  第二节实验方法  20-22
    3.2.1 小鼠肝癌 H22 细胞的复苏及传代培养  20-21
    3.2.2 小鼠肝癌 H22 细胞 ALDEFLUOR 荧光染色  21
    3.2.3 流式细胞术分选小鼠肝癌 H22 细胞的 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ALDH~(neg)细胞亚群  21
    3.2.4 H22 细胞 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ ALDH~(neg)亚群的 CD133 和 CD44 检测  21
    3.2.5 H22 细胞 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ ALDH~(neg)亚群的细胞周期分析  21-22
    3.2.6 H22 细胞 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ALDH~(neg)细胞亚群细胞成球观察  22
    3.2.7 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ALDH~(neg)细胞亚群致瘤性观察  22
  第三节实验结果  22-26
    3.3.1 小鼠肝癌 H22 细胞分选后 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ ALDH~(neg)表达的比率  22-23
    3.3.2 H22 细胞 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ ALDH~(neg)亚群 CD133+/CD44+比例  23
    3.3.3 H22 细胞 ALDH~(high)/ALDH~(low)/ ALDH~(neg)亚群细胞周期差异  23-24
    3.3.4 小鼠肝癌 H22 细胞各亚群细胞球体形成  24-25
    3.3.5 各亚群细胞致瘤性分析  25-26
  第四节讨论  26-29
第四章靶向小鼠肝癌 H22 干/祖细胞免疫治疗研究  29-36
  第一节试剂材料  29-30
    4.1.1 实验动物及细胞株  29
    4.1.2 主要试剂：  29-30
    4.1.3 主要仪器设备：  30
  第二节实验方法  30-32
    4.2.1 小鼠肝癌 H22 细胞的复苏与传代  30
    4.2.2 昆明小鼠皮下 H22 肿瘤模型建立  30-31
    4.2.3 流式细胞术分选小鼠肝癌 H22 不同干性亚群细胞  31
    4.2.4 小鼠肝癌 H22 不同干性亚群 CTL 细胞制备  31
    4.2.5 不同干性亚群 CTL 细胞对皮下荷瘤昆明鼠的治疗  31-32
    4.2.6 数据处理  32
  第三节实验结果  32-33
    4.3.1 不同干性细胞抗原 CTL 对小鼠 H22 皮下瘤的抑瘤效果  32-33
    4.3.2 脾指数与胸腺指数  33
  第四节讨论  33-36
第五章结论  36-37
参考文献  37-41
文献综述  41-49
  参考文献  44-49
攻读学位期间发表文章情况  49-50
致谢  50-51

靶向小鼠肝癌干/祖细胞免疫治疗的实验研究

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