肿瘤抗原MUC4 HLA-A0201限制性细胞毒性T淋巴细胞表位预测及体外验证的实验研究

摘要

肿瘤疫苗作为肿瘤免疫治疗的重要手段日益受到关注，其中基于表位的肽疫苗或DNA疫苗成为当前的研究热点。研制肿瘤肽疫苗首先要预测并鉴定肿瘤抗原特异性的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)表位。树突状细胞(DC)是体内功能最强大的抗原递呈细胞(APC)，经肿瘤抗原修饰的DC所诱导的细胞免疫反应在许多恶性肿瘤的生物治疗中显示了巨大的应用前景。MUC4是新发现的候选癌基因，MUC4蛋白具有重要的生物学功能。在多种肿瘤(乳腺癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌等)的发生发展、转移侵袭等生物学特性中起重要作用，可以作为肿瘤免疫治疗中的特异靶标。筛选MUC4抗原中有效的表位，设计特异的肿瘤抗原肽或DC疫苗，可以为表达MUC4蛋白的肿瘤疫苗研究奠定基础。 目的:预测并合成肿瘤抗原MUC4 HLA-A*0201限制性CTL，表位肽，建立稳定的人外周血单个核细胞(PBMC)来源体外培养成熟树突状细胞的方法。通过体外试验观察各预测表位肽的特异性CTL杀伤作用，最终筛选出有效的MUC4抗原表位。 方法：(1)选择表位预测数据库SYFPEITHI和ProPred-I预测筛选出抗原表位肽并人工合成纯化。利用T2细胞行预测表位肽与HLA-A*0201结合力分析。(2)HLA-A*0201健康志愿者外周血密度梯度离心分离获得单个核细胞，体外联合细胞因子GM-CSF，IL-4和TNF-a诱导分化，观察细胞形态，检测细胞表型，培养成熟DC。 (3)外周血单个核细胞以磁珠分选技术分选出CD8+T细胞，以成熟DC负载各表位肽及阳性对照肽CML28(173-181)与CD8+T细胞共培养刺激诱导特异性CTL。以特异性CTL作为效应细胞，人结肠癌细胞HCT-116(MUC4+，HLA-A2+)，人乳腺癌细胞MCF-7(HLA-A2+，MUC4+)，人胰腺癌细胞BXPC-3(HLA-A2-，MUC4+)以及各表位肽负载的T2细胞作为靶细胞，ELISPOT技术测定特异性分泌IFN吖的T细胞数，LDH释放试验及51Cr释放试验观察CTL的杀伤效应。 结果： (1)综合ProPred-I和SYFPEITHI预测结果，筛选并合成5个MUC4HLA-A*0201限制性表位肽：P01202(125LLLGVGTFV133)IPP01203(498WLLEPHDAI506)，P01204(126LLGVGTFVV1134)，P01205(1119GALGGLLLL1127)和P01206(944GTLDMRAFL952)。MHC.肽结合力试验结果显示：P01202(1125LLLGVGTFV1133)和P01204(1126LGVGTFWu34)与甩HLA-A*0201分子的结合力较高，提示可能为MUC4抗原的表位。(2)人外周血密度梯度离心得到单个核细胞，联合细胞因子GM-CSF，IL-4及TNF-a体外培养一周，成功地诱导培养出大量成熟DC。细胞形态观察及细胞表型分析均符合典型的成熟DC表现。(3)5个预测表位肽中，P01204(1126LLGVGTFVV11134)诱导特异性CTL对结肠癌细胞HCT-116(MUC4+，HLA-A2+)及负载P01204肽的T2细胞的特异性杀伤作用明显强于其它4种表位肽。同时对结肠癌细胞HCT-116(MUC4+，HLA-A2+)的杀伤效应明显高于对乳腺癌细胞MCF-7(HLA-A2+，MUC4-)和胰腺癌细胞BXPC-3(HLA-A2，MUC4+)的作用。对经抗HLA-A24抗体预处理HCT-116细胞的杀伤明显强于对抗HLA-A*0201抗体预处理的HCT-116细胞。 结论： (1)生物信息学技术可以有效地预测MUC4 HLA-A*0201限制性CTL表位。MHC-肽结合力试验可以初步筛选出可能有效的抗原表位。(2)人外周血经密度梯度离心分离出单个核细胞，联合细胞因子GM-CSF，IL-4和TNF-a可以体外大量诱导培养成熟的DC。(3)MUC4表位肽P01204(1126LLGVGTFVV1134)可以诱导特异性CTL，在体外对表达MUC4的肿瘤细胞及负载肽的T2细胞产生确定的特异性杀伤作用，是有效的MUC4抗原HLA-A*0201限制性CTL表位

目录

论文说明:缩略语

声明

前言

第一部分肿瘤抗原MUC4 HLA-A*0201限制性细胞毒性T淋巴细胞表位的预测及体外结合力分析

摘要

引言

一.MUC4HLA-A*0201限制性CTL表位的生物信息学预测

材料与方法

结果

二.MUC4HLA-A*0201限制性CTL表位的体外结合力分析

材料与方法

结果

讨论

小结

参考文献

第二部分人外周血单个核细胞来源的树突状细胞的体外诱导培养及鉴定

摘要

引言

材料与方法

结果

讨论

小结

参考文献

第三部分MUC4 HLA-A*0201限制性表位肽负载树突状细胞诱导特异性CTL体外杀伤作用的研究

摘要

引言

材料与方法

结果

讨论

小结

参考文献

总结

博士就读期间论著情况

致谢

综述 树突状细胞疫苗在恶性肿瘤治疗中的研究进展