转GM-CSF基因肿瘤疫苗治疗小鼠非小细胞肺癌的实验研究

摘要

目的：1）通过把GM-CSF基因转入小鼠LLC肺癌细胞，建立可靠和有效的肿瘤疫苗，并且对其进行鉴定是否能正确表达 GM-CSF基因；2）创建稳定并且可靠的Lewis肺癌C57BL/6小鼠皮下种植瘤动物模型，并为随后进行的转基因肿瘤疫苗免疫治疗实验研究奠定基础；3）研究在小鼠体内由转 GM-CSF基因肿瘤疫苗所诱发的抗肿瘤效应，研究并探讨小鼠转GM-CSF基因的肺癌细胞疫苗在其所激发的细胞免疫反应和抗肿瘤免疫排斥治疗作用，并且从中探讨其在细胞免疫中的可能作用机制。
　　方法：1）将MG-CSF作为目的基因与载体相连接，构建重组GM-CSF-EGFP的腺病毒载体，并对表达目的基因的重组穿梭质粒进行鉴定。将包含目的基因的重组穿梭质粒和骨架质粒共同转染HEK293细胞，同源重组产生并进行鉴定该重组腺病毒。将含有GM-CSF基因的重组腺病毒转染小鼠LLC肺癌细胞，鉴定转染效率，并且连续检测转染后的肿瘤细胞表达GM-CSF蛋白的量，然后通过放射线照射将其灭活制备成肿瘤疫苗；2）给每只C57BL/6近交系小鼠注射2×106个LLC肺癌细胞在其右侧腋窝的皮下，建立移植性肿瘤模型，观察生存质量、肿瘤体积变化和带瘤生存期，并进行病理学检查；3）将实验小鼠随机分为预防组和实验治疗组。其中预防组细分为肿瘤疫苗组、转GM-CSF基因肿瘤疫苗组、空白对照组；治疗组细分为空白对照组、肿瘤疫苗组、肿瘤疫苗＋化疗组、单纯化疗组、转GM-CSF基因肿瘤疫苗组、转GM-CSF基因肿瘤疫苗组＋化疗组；4）预防组在先行预防免疫接种后，再行接种Lewis肺癌肿瘤细胞，观察并且记录预防组小鼠的成瘤时间、成瘤率、形成肿瘤后的存活时间、ELISA法检测小鼠外周血内细胞因子的变化、流式细胞仪检测小鼠外周血淋巴细胞亚群、并进行脾细胞杀伤实验等；5）治疗组在先接种Lewis肺癌肿瘤细胞制成肿瘤模型后，给予不同组合的化疗及肿瘤疫苗实验治疗，观察并记录上述指标的变化；6）所有的计量资料数据都采用均数±标准差（-x±s）表示处理，并进行方差齐性检验（采用Levene分析法），应用SPSS16.0统计软件包，预防组与实验治疗组当中各组间差异采用单因素方差分析，并且作多个样本均数两两比较的q检验；组内差异用方差分析法来对组内重复测量资料进行数据分析，小鼠的生存差异用Kaplan-Meier生存曲线进行评估。P＜0.05时认为差异有统计学意义。
　　结果：1）构建了Ad5-GMCSF-EGFP质粒，转染Lewis肺癌肿瘤细胞后，经荧光显微镜观察和ELISA法检测，可见细胞内有绿色荧光蛋白及GM-CSF的表达，GM-CSF分泌量达到实验要求，可以制备转基因肿瘤疫苗；2）成功建立 C57BL/6小鼠移植性肿瘤模型，操作简便，观察方便，符合实验要求；3）各组实验研究均证明机体在接种转GM-CSF基因的Lewis肺癌肿瘤疫苗后可以被有效刺激出特异性的抗肿瘤免疫应答，其中CD8＋T细胞的被活化后大量增殖是其主要表现，在转目的基因瘤苗组和转目的基因瘤苗＋顺铂组中，小鼠的CD8＋T细胞含量均远高于其他各组（P＜0.01）；4）在免疫接种转GM-CSF基因的Lewis肺癌肿瘤疫苗后，预防组小鼠的成瘤时间明显晚于其他各组（P＜0.01），相对应的带瘤存活时间也明显较其他各组延长（P＜0.01）；5）转 GM-CSF基因肿瘤疫苗＋化疗组的小鼠生存期较其他各组明显被延长（P＜0.01）。
　　结论：1）成功建立含有GM-CSF基因的重组腺病毒，将其转染给Lewis肺癌细胞并鉴定，经连续检测小鼠肺癌细胞GM-CSF蛋白的含量证实其能够表达符合实验要求的目的基因，并且用放射线照射将其灭活用以制备转GM-CSF基因的Lewis肺癌细胞瘤苗；2）转GM-CSF基因的肺癌细胞瘤苗能够激发机体特异性抗肿瘤免疫应答作用，此免疫效果主要是通过刺激活化 CD8＋细胞毒性T淋巴细胞产生，表现为对带瘤小鼠具有显著的免疫保护和治疗作用，能够提高机体特异性针对肿瘤的免疫应答反应，能够使生存时间有所延长；3）转基因肿瘤细胞疫苗免疫治疗结合化疗可以明显抑制肿瘤生长，使生存期明显延长，显示出了良好的效果，为化疗联合免疫治疗提供了良好的应用前景。

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前言

第一部分转GM-CSF基因小鼠肺癌细胞瘤苗的构建和鉴定

1．材料和方法

2．结果

3．讨论

4．小结

第二部分小鼠Lewis肺癌皮下移植瘤模型的制作

1．材料和方法

2．结果

3．讨论

4．小结

第三部分转GM-CSF基因的全细胞肿瘤疫苗抗小鼠非小细胞肺癌的实验研究

1．材料和方法

2．结果

3．讨论

4．小结

结论

致谢

参考文献

综述：GM-CSF在肿瘤疫苗中的研究进展

攻读博士学位期间发表的学术论文

个人简历

新疆医科大学博士研究生学位论文导师评阅表