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用于治疗性治疗肿瘤疾病的来源于成体干细胞的微泡(MV)

摘要

本发明涉及肿瘤的治疗性治疗的领域。本发明人已经发现,当给予患有肿瘤疾病的患者时,来源于成体干细胞的微泡发挥显著的抗肿瘤作用。优选的微泡来源于骨髓间质干细胞、肾小球间质干细胞或非卵肝干细胞。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-12-16

    授权

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  • 2013-01-02

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61K35/12 申请日:20110228

    实质审查的生效

  • 2012-11-14

    公开

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说明书

本发明涉及肿瘤疾病的治疗性治疗(治疗性处理,therapeutic  treatment)。

已知造血干细胞移植在患有实体瘤的患者中发挥肿瘤抑制作用,以及 在转移性乳腺癌、肾癌、卵巢癌、前列腺癌和胰腺癌中发挥抗肿瘤作用。

证明了人类骨髓间质干细胞(BM-MSC)有助于多种器官的修复和组 织修复,且实验性研究表明,MSC的移植可对包括心脏、肝脏和肾的几 种器官的功能和结构恢复具有有益的作用。

干细胞微环境通过提供抑制增殖和促进分化的信号,似乎在预防癌发 生中起到重要作用。

然而,由于已经报道了这种干细胞治疗的潜在的致瘤的风险,干细胞 在治疗适应症中的应用是不太可取的(Amariglio N et al.Donor-derived  brain tumor following neural stem cell transplantation in an ataxia  telangiectasia patient.PLoS Med.2009 Feb 17;6(2))。

细胞来源的微泡(microvesicle,MV)是通过表达细胞特有的抗原的 细胞而释放的小泡,其中它们起源于细胞且携带细胞膜和细胞质成分,且 已经被描述为细胞通讯的新的机制。最近,本发明的发明人已经证明了, 来源于人类内皮祖细胞(endothelial progenitor cells)(EPC)、BM-MSC和 肝脏的肝干细胞的微泡可用作遗传材料(mRNA)的转移的媒介物,其中 所述遗传材料能重编程靶分化细胞,如内皮细胞、管状上皮细胞(小管上 皮细胞,tubular epithelial cell)和肝细胞(Deregibus MC et al.Endothelial  progenitor cell derived microvesicles activate an angiogenic program in  endothelial cells by a horizontal transfer of mRNA.Blood.2007 Oct  1;110(7):2440-8;Bruno S et al.Mesenchymal stem cell-derived microvesicles  protect against acute tubular injury.J Am Soc Nephrol.2009  May;20(5):1053-67;Herrera MB et al.Human liver stem cell-derived  microvesicles accelerate hepatic regeneration in hepatectomized rats.J Cell  Mol Med.2009Jul 24),且有助于组织再生和修复。

国际专利申请WO2009/087361公开通过将诱导物应用于未分化细胞 的第一群(落)而生产分化的细胞,然后从分化的细胞分离微泡。参见 WO2009/087361第30页上那个方面中的第一完整段落。未分化的细胞的 第一个群是例如骨髓间质干细胞。然而,WO2009/087361没有公开直接从 未分化的细胞获得微泡。

本发明的发明人现在已经发现,来源于成体干细胞,优选来源于骨髓 或肾小球间质干细胞(glomerular mesenchymal stem cell)或来源于非卵肝 干细胞(non-oval liver stem cells)的微泡,在体内和体外表现显著的抗肿 瘤活性,因此代表用于癌症的治疗性治疗的相应的整个干细胞范围内有利 的可替换物。在体外通过测量微泡在多种人类癌细胞系的增殖和凋亡上以 及它们在毛细管样结构的形成上的作用,证明依照本发明来源于成体干细 胞的微泡的抗肿瘤活性。在体内小鼠模型中通过测量MV治疗(处理)对 肿瘤生长的作用也证实了微泡的抗肿瘤活性。

在现有技术上,完全想不到来源于成体干细胞的微泡的观察到的抗肿 瘤活性。实际上已知间质干细胞(MSC)的制剂对某些组织发挥再生作用。 例如,已知骨髓来源的MSC通过分泌许多营养分子自然地支持造血作用, 所述营养分子包括可溶解的细胞外基质糖蛋白、细胞因子和生长因子。此 外,在WO2009/050742中显示来源于内皮干细胞的微泡在体外和体内促 进血管生成和抵抗凋亡。在WO2009/057165中,已知来源于干细胞的微 泡诱导受损的组织或器官的内皮和上皮再生。

在WO2009/105044中,推测性地说来源于间质干细胞的微泡适合于 用于多数和多种疾病的治疗。没有提供关于癌症治疗的实验证据、理论解 释和具体方法。

因此,本发明的第一方面是用于治疗性治疗(治疗性处理,therapeutic  treatment)肿瘤疾病的来源于成体干细胞的微泡。

关于这一点,应该理解,微泡不一定来源于应该将微泡给予他们的相 同患者的成体干细胞。更确切地,它们可来源于不同的受试者,以药剂的 形式制备和维持,然后给予需要其的患者。这是所谓的异源的途径。

在优选的实施方式中,成体干细胞是人类间质干细胞(human  mesenchymal stem cell)或人类肝干细胞。优选的人类肝干细胞是表达在 WO 2006/126219中公开的间质和胚胎干细胞标记的人类非卵肝干细胞 (human non-oval liver stem cell)(HLSC)。这种细胞系具体的表征是,它 是从成体组织分离的非卵人类肝多能性祖细胞系,其中所述成体组织表达 肝细胞标记且能够分化成成熟的肝细胞、胰岛素生产细胞、骨原细胞和上 皮细胞,且优选地表达选自包含白蛋白、α-胎蛋白、CK18、CD44、CD29、 CD73、CD146、CD105、CD90的组的标记,且优选不表达选自包含CD133、 CD117、CK19、CD34、细胞色素P450的组的标记。

在另一个优选的实施方式中,人类间质干细胞来源于人类成体骨髓 (BM-MSC)。在另一个优选的实施方式中,人类间质干细胞来源于人类 成体去被膜的肾小球(human adult decapsulated glomeruli)(Gl-MSC),如 欧洲专利申请号08425708.8中公开的。此外,这些细胞的表征是,它们是 CD133阴性的、CD146阳性的和CD34阴性的且它们能够分化成足细胞 (podocyte)、内皮细胞和系膜细胞(mesangial cell),且它们也优选表达 选自包含CD24、Pax-2、CD31、CD29、CD44、CD73、CD90、CD105、 CD166、nanog(一种干细胞转录因子)、musashi(一种转录抑制因子)、 波形蛋白、巢蛋白的组的标记,且优选地不表达选自包含α-SMA、Oct-4、 CD45、细胞角蛋白、CD80、CD86、CD40的组的标记。

依照本发明的一个实施方式,肿瘤疾病选自由肝肿瘤(例如,肝细胞 瘤)、上皮性肿瘤(例如,卡波西肉瘤(Kaposi’s sarcoma))、乳腺肿瘤(breast  tumor)(例如,乳腺癌)、肺肿瘤、前列腺肿瘤、胃肿瘤(gastric tumour)、 结肠肿瘤(colon tumour)和卵巢肿瘤组成的组。

本发明的另一个方面是如上述限定的来源于成体干细胞的微泡在制 备用于如上述定义的肿瘤疾病的治疗性治疗的药剂中的应用。

在一个实施方式中,治疗性治疗包括一种或多种细胞毒素剂或细胞抑 制剂的给予。适当的细胞毒素剂和细胞抑制剂包括,例如,紫杉醇、来那 度胺(Lenalidomide)、泊马度胺(Pomalidomide)、表柔比星(Epirubicin)、 5FU、舒尼替尼(Sunitinib)、拉帕替尼(La-patinib)、卡奈替尼(Canertinib)、 环磷酰胺、多柔比星(doxorubicin)、来那度胺/地塞米松 (Lenalidomiden/Dexamethason)、泊马度胺/地塞米松 (Po-malidomide/Dexamethasone)、卡铂(Carboplatin)、雷帕霉素 (Rapamycin)、米托蒽醌(mitoxantron)、奥沙利铂(oxaliplatin)、多西紫 杉醇(多西他赛,docetaxel)、长春瑞滨(vinorelbin)、长春新碱(vincristine) 和它们的任何组合。高度优选的是给予多柔比星和/或长春新碱与来源于成 体干细胞的MV的组合,因为已经显示了这样的组合发挥协同效应(参见 图13)。

局部地或系统地(全身性地,systemically)将微泡给予需要其的患者。 适于局部的和系统给药的药物剂型是例如可注射的剂型。借助于实例,在 实体瘤中通过局部的肿瘤内(i.t.)注射,或在实体瘤和转移性肿瘤的两种 情况中,通过静脉内注射或灌输给予微泡。待给予的适当的MV剂量取决 于多种因素,但是通常包含在0.1至200微克/kg接受者体重之间,优选 1-150微克/kg接受者体重,甚至更优选地3-120微克/kg接受体体重。

如本文中使用的表述“来源于成体干细胞的微泡(MV)”涉及至少 部分来源于成体干细胞的膜颗粒。依次,术语“成体干细胞”包括能够增 殖(自我更新(self-renewal))和分化(可塑性)的任何未分化或部分未 分化的细胞,因此替代已经达到它们的生命周期的末端的特定的细胞谱系 的成熟细胞。如本说明书中使用的术语“成体干细胞”包括具有无限的自 我更新能力和多能性可塑性的两种干细胞、和具有多能可塑性(multipotent  plasticity)且在某些情况中有限的更新能力能力的祖细胞。在优选的实施 方式中,具有多能性或多能可塑性的“成体干细胞”意味着,它们能够分 化成至少两个、更优选至少三个不同类型专门的完全分化的成熟细胞。

在本说明书的背景内,与从胚泡的内细胞团分离的“胚胎干细胞”形 成对比,表述“成体干细胞”用于指从成体组织分离的干细胞。成体干细 胞(adult stem cell)也称为“体干细胞(somatic stem cell)”。

在本说明书的背景内,表述“来源于成体干细胞的微泡(MV)”用 于指微泡直接来源于未分化的干细胞。

在本说明书的背景内,表述“直接”是指微泡来源于在获得微泡之前 没有进行或发生任何分化步骤的未分化的成体干细胞。

本发明中使用的来源于成体干细胞的微泡在外形上通常是球形且具 有在100nm至5μm范围内的直径,更典型地在0.2至1μm之间的直径。 如果颗粒在外形上不是球形,则上述提及的值是指颗粒的最大尺寸。

如本说明书的实验部分中描述的,可以分离从其获得用于本发明中微 泡的干细胞。然后,例如,如本说明书的实验部分中公开的通过超速离心 法,可从分离的干细胞的上清液获得微泡(MV)。然后,在具有一种或多 种低温防护剂(cryoprotecting agent)的悬浮液中,在非常低的温度下,例 如,在-80°C下,通过冷冻存储分离的MV,直到使用。适当的低温防护 剂是例如二甲亚砜(DMSO)和甘油。使用细胞悬浮液的体积的1%的浓 度的DMSO保证细胞的良好的保存、和对再灌输患者的有限的毒性作用。 可称作低温防护剂的其他物质是细胞外低温防护剂,即,在细胞表面上担 当形成减少细胞内脱水作用的紧密屏障(tight barrier)的高分子量物质。

从下列实施例将更加清晰地看出本发明的进一步的目的和优势,所述 实施例仅为了说明而提供。在实施例中,参考下列附图。

图1A和B显示,与利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比,利用不 同剂量的微泡(MV)对HepG2细胞(图1A)和KS细胞(图1B)的孵 育显著地抑制了增殖。在利用经RNA酶(RNase)预处理或不经RNA酶 预处理的来自BM-MSC或来自G1-MSC的不同剂量的MV(1、10和 30μg/ml)孵育48小时之后,通过BrdU掺入法(BrdU incorporation assay) 评价HepG2和KS细胞的增殖。以3次实验的平均值±SD表示结果。

图2A和B显示,与利用单独的媒介物和以同样方式的多柔比星刺激 孵育对照相比,利用MV对HepG2和KS细胞的孵育显著地促进凋亡。以 在利用(经RNA酶预处理或不经RNA酶预处理的)来自BM-MSC或 Gl-MSC的不同剂量的MV的孵育24小时和/或48小时后,凋亡细胞的百 分数,通过Tunel法评价HepG2和KS细胞的凋亡。以3次实验的平均值 ±SD表示结果。

图3A和3B显示,与利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比,利用 来自BM-MSC的30μg/ml MV对MCF-7细胞(图3A)和SKOV-3细胞(图 3B)孵育48小时显著地抑制增殖。在利用来自BM-MSC或来自Gl-MSC 的30μg/ml MV孵育48小时之后,通过BrdU掺入法评价MCF-7和SKOV-3 细胞的增殖。以3次实验的平均值±SD表示结果。

图4显示,来自BM-MSC的MV诱导G0/G1阶段细胞的增加,特别 是SKOV-3细胞。在利用10%FCS、耗尽FCS(饥饿(缺乏,starvation)) 和在有30μg/ml的MV存在的情况下培养24小时的SKOV-3细胞中测量 DNA含量。观察在有MV存在的情况下G0/G1阶段中的细胞数目的增加。

图5A和5B显示进行评价MV对体外血管生成的作用的实验结果。 评价HUVEC和TEC在基质膜(基质胶,Matrigel)内形成毛细管样结构 的能力。

图6显示进行评价MV对体外凋亡的作用的实验结果。以在利用不 同剂量的MV孵育48小时之后凋亡细胞的百分比,通过Tunel法评价 HUVEC和TEC的凋亡。

图7显示进行评价MV对TEC的增殖作用的实验结果。在利用经RNA 酶预处理或不经RNA酶预处理的来自BM-MSC的不同剂量的MV(10 和30μg/ml)孵育48小时之后,通过BrdU掺入法评价TEC的增殖。以2 次实验的平均值±SD表示结果。

图8显示,肿瘤内给予具有HepG2异种移植肿瘤的SCID小鼠,经 RNA酶处理或不经RNA酶处理的MV的体内抗肿瘤活性。通过植入物的 两个垂直的直径的测径法每周测定肿瘤块(tumor mass)。以肿瘤块的增量 的百分比显示结果:按照惯例将在第一次治疗的肿瘤块(在HepG2注射 之后的1周)固定为100%值。

图9显示来源于BM-MSC的MV减少体内肿瘤生长。A)利用(右 侧)或不利用(左侧)来自BM-MSC的MV治疗的具有HepG2肿瘤的小 鼠的典型实例。B)利用(右侧)或不利用(左侧)来自BM-MSC的MV 治疗的离体的HepG2肿瘤的典型实例。C)利用(右侧)或不利用(左侧) 来自BM-MSC的MV治疗的HepG2肿瘤的苏木精和曙红染色。

图10显示具有RNA酶的MV的预处理取消来源于BM-MSC的MV 的抗肿瘤活性。A)利用MV-RNA酶处理的离体的HepG2肿瘤的典型实 例。B)利用MV-RNA酶处理的HepG2肿瘤的苏木精和曙红染色。

图11是显示HepG2上的BrdU-基础的增殖实验的结果的图。在单独 的DMEM中或利用来源于HLSC的不同剂量的MV补充的DMEM中培 养HepG2。在3天后,利用BrdU掺入法量化HepG2增殖。

图12是显示在HepG2细胞上凋亡实验的结果的图。在只有DMEM 中,或在具有10%FCS和利用长春新碱(100ng/ml)、或MV-HLSC (30μg/ml)、或MV-HLSC(利用RNA酶预处理的,30μg/ml)补充的DMEM 中培养HepG2细胞。在24小时之后进行分析。

图13是显示在基础条件下的HepG2细胞,或利用长春新碱、多柔比 星、MV-HLSC、或利用长春新碱加MV-HLSC以及多柔比星加MV-HLSC 处理的HepG2细胞上凋亡实验的结果的图。

图14是显示在MV-HLSC(n=3)、媒介物(n=2)或MV-HLSC(n =3)RNA酶处理、i.t.处理之后,在小鼠处死时,通过测量重获的HepG2 肿瘤的肿瘤体积获得的数据的图。每周通过利用测径器测量植入物的两个 垂直直径来测定肿瘤体积。

图15显示了示出通过HLSC-MV治疗的体内肿瘤生长的抑制和诱导 的肿瘤内凋亡的显微照片。A)显示在4周之后重获的HepG2肿瘤的凋亡、 PCNA和苏木精和曙红染色的典型的显微照片。B)显示来自MV治疗的 小鼠重获的HepG2肿瘤的凋亡、PVNA和苏木精和曙红染色的典型的显 微照片。C)显示来自MV-RNA酶处理的小鼠重获的HepG2肿瘤的凋亡、 PVNA和苏木精和曙红染色的典型的显微照片。

图16是显示通过利用不同浓度的HLSC-MV孵育MCF-7细胞进行体 外增殖试验的结果的图。在利用来源于HLSC细胞的2、10、15和30μg/ml 的MV孵育48小时之后,通过BrdU掺入法评价MCF-7细胞的增殖。一 式三份进行实验。P<0.05。

图17显示通过利用不同浓度的HLSC-MV孵育卡波西细胞(Kaposi  cell)(KS)进行体外增殖试验的结果的图。在利用来源于HLSC细胞的2、 10、15和30μg/ml的MV孵育48小时之后,通过BrdU掺入法评价卡波 西细胞的增殖。一式三份进行实验。P<0.05。

图18是显示通过利用HLSC-MV孵育MCF-7细胞和卡波西细胞进行 体外凋亡试验的结果的图。以在利用不同剂量的MV(2;10;15;和30μg/ml 和30μg/ml的RNA酶处理的MV)孵育48小时之后凋亡细胞的百分比, 通过TUNEL法评价凋亡。多柔比星用作凋亡诱导的阳性对照。在阴性对 照中,利用单独的媒介物处理MCF-7细胞和卡波西细胞。一式三份进行 实验。P<0.05。

1.来自间质干细胞(MSC)的微泡(MV)

1.1MSC的分离和表征

在蔗聚糖(Ficoll)梯度上将骨髓细胞分层(密度:1022g/ml; Sigma-Aldrich,St.Louis,MO),且在1500rpm下离心30分钟。在有间质 干细胞基础培养基(MSCBM,Lonza)存在的情况下培养单核的细胞。在 培养5天后,更换培养基。为了展开分离的细胞,在37°C下通过胰酶处 理5分钟分离粘连的单层,在15天用于第一次传代和每隔7天用于后续 的传代。以10,000个细胞/cm2的密度接种细胞,且使用不晚于传代6次的 细胞。

如在Bruno S et al.Isolation and characterization of resident  mesenchymal stem cells in human glomeruli.Stem Cells Dev. 2009;18:867-880中描述的,从外科去除的肾的皮层的正常部分获得来自肾 小球的MSC群(Gl-MSC)。在皮层解剖之后,利用标准建立的技术收集 肾小球悬浮液:在通过分级系列的网眼(60目和120目)之后,在120 网眼筛的顶部重获肾小球。然后在通过自发的沉淀(室温下10分钟)在 圆锥管的底部收集肾小球,且通过利用10ml吸液管吸入/排出的几个循环 机械地且通过利用胶原酶I(Sigma,St.Louis,MO)消化2分钟酶促地剥 离肾小囊(Bowman’s capsule)的脏层。然后在通过自发沉淀以便去除细 胞和肾小囊的圆锥管的底部收集肾小球,和将其转移到纤连蛋白涂覆的 T25烧瓶中(Falcon,BD Bioscience,Two Oak Park,Bedford,MA)。在有间 质干细胞基础培养基(MSCBM,Lonza)存在的情况下培养肾小球。使细 胞静置,以便在传代之前达到汇合;传代之间的间隔不同(3-7天)直到 传代4次,从那时起其在约7天建立。

在每一次传代,对细胞计数且通过细胞荧光测定分析(cytofluorimetric  analysis)和免疫荧光对免疫表型进行分析。利用下列抗体进行细胞荧光测 定分析,结合:抗-CD105、-CD29、-CD31、-CD146、-CD44、-CD90 (Dakocytomation,Copenhagen,Denmark);-CD73、-CD34、-CD45、-CD80、 -CD86、-CD166、HLA-I(Becton Dickinson Biosciences Pharmingen,San Jose, CA);-CD133(Miltenyi Biotec,Auburn);KDR(R&D Systems,Abington, U.K.);-HLA-II(Chemicon International Temecula,CA);-CD40(Immunotech, Beckman Coulter)、-CD154(Serotec,Raleigh,NC USA)单克隆抗体的所 有的藻红蛋白(PE)或异硫氰酸荧光素(FITC)。小鼠IgG同型对照来自 Dakocytomation。在4°C上,在含有0.1%牛血清蛋白和0.1%叠氮化钠的 100μl磷酸盐缓冲盐水(PBS)中进行所有的孵育。对于每一个样品,在 FACSCalibur细胞计数器(BD Biosciences Pharmingen)上分析10,000个 细胞。基于阴性对照构造选通(gating)且所有进行的分析中都包括补偿 对照。利用Cell Quest软件(BD Biosciences Pharmingen)产生关于每次实 验的选通群的群百分比和数目。

在腔室载玻片(Nalgen Nunc International,Rochester,NY,USA)上培 养的、在含有2%蔗糖的4%多聚甲醛中固定的且如果需要利用 Hepes-Triton X 100缓冲液(Sigma,St.Louis,MO)渗透的MSC上进行间 接的免疫荧光。使用下列抗体:小鼠单克隆抗波形蛋白(Sigma)和兔多 克隆抗血管假性血友病因子(anti-von Willebrand factor) (Dakocytomation)。在适当的情况下,排除初级抗体或利用非免疫的兔或 小鼠IgG的代替用作对照。Alexa Fluor 488抗兔和抗小鼠德克萨斯红 (Texas Red)(Molecular Probes,Leiden,荷兰)用作第二抗体。利用Zeiss  LSM 5 Pascal Model Confocal Microscope(Carl Zeiss International, Germany)进行共聚焦显微镜法分析。添加Hoechst 33258染料(Sigma), 用于核染色。

BM-MSC和GL-MSC制剂不表达造血标记如CD45、CD14和CD34。 它们两者都不表达共刺激分子(co-stimulatory molecules)(CD80、CD86 和CD40)和内皮标记(CD31、血管假性血友病因子、KDR)。在培养的 不同传代上的所有的细胞制剂表达典型的MSC标记:CD105、CD73、 CD44、CD90、CD166和CD146。它们也表达HLAI类。

如在Pittenger MF,Martin BJ.Mesenchymal stem cells and their  potential as cardiac therapeutics.Circ.Res 2004;95:9-20中描述的测定MSC 的脂肪形成、成骨形成和软骨形成的分化能力。简单地说,利用Adipogenic  Medium(Lonza)培养MSC 3周。为了评价分化,利用4%多聚甲醛在室 温下固定细胞20分钟,且利用在甲醇(Sigma)中的0.5%Oil Red O(Sigma) 在室温下将细胞染色20分钟。

通过在Osteogenic Medium(Lonza)中培养的MSC评估成骨形成的 分化。每周更换培养基两次持续3周。为了评价分化,利用4%多聚甲醛 固定细胞20分钟,且利用Alizarin Red,pH 4.1(Lonza)在室温下染色细 胞20分钟。

对于成骨形成分化,在15-ml圆锥形的聚丙烯管(Falcon BD  Bioscience)中,以150g将2.5×105MSC离心5分钟,且利用DMEM洗 涤两次。在利用10ng/ml转移生长因子β3(Lonza)补充的软骨形成培养 基(Chondrogenic medium)(Lonza)中培养(细胞)球粒(沉淀物,pellets)。 每隔3天更换培养基,持续28天。在4%多聚甲醛中固定粒料过夜,和利 用0.1%番红精O(Sigma)对石蜡包埋的切片(paraffin-embedded section) 染色糖胺聚糖,和利用1%阿尔蓝(alcian blue)染色硫酸化蛋白多糖。

1.2来源于MSC的MV的分离和表征

从BM-MSC或GL-MSC的上清液中获得微泡(MV),其中在缺少 FCS的RPMI和利用0.5%的BSA(Sigma)补充的RPMI中培养如上述描 述获得的BM-MSC或GL-MSC。以2,000g离心过滤20分钟以便去除碎片 之后,以100,000g(Beckman Coulter Optima L-90K超速离心机)在4°C 下将无细胞的上清液离心1小时,在含有N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸 (N-2-hydroxyethylpiperazine-N’-2-ethanesulfonic acid)(HEPES)25mM (Sigma)的无-血清的培养基199中洗涤,且在相同的条件下进行第二次 离心。通过鲎试验(Limulus test)根据制造商的说明(Charles River  Laboratories,Inc.,Wilmington,MA,USA)排除MV的内毒素污染物,且将 MV贮藏在-80°C。

在选择性实验中,利用1U/ml RNA酶(Ambion Inc.,Austin,TX,USA) 在37°C将MV处理1小时,通过添加10U/ml RNA酶抑制剂(Ambion Inc.) 终止反应,且通过超速离心洗涤MV。

1.3利用来源于MSC的MV进行的体外实验

癌细胞系培养。在含有10%的胎牛血清(FCS,Euroclone)、100U/ml 青霉素、100mg/ml链霉素和1%谷氨酰胺(所有的都来自Sigma)的低葡 萄糖DMEM(Euroclone)中培养人肝癌细胞系(HepG2)、人乳腺癌细胞 系(MCF-7)和人卵巢癌细胞系(SKOV-3),且维持在具有5%CO2的潮 湿气氛的37°C的培养箱中。从在免疫抑制治疗下的具有肾异源移植的患 者的皮肤伤口中获得卡波西肉瘤细胞(KS细胞)的初级培养,且在利用 10%FCS、100μg/ml青霉素、和100μg/ml链霉素补充的RPMI 1640培养 基中培养。

肿瘤内皮细胞(TEC):分离和培养。利用MACS系统(Miltenyi Biotec, Auburn,CA,USA),使用通过磁性细胞分选耦合到磁性珠上的抗-CD105 Ab,从透明细胞类型肾细胞癌的样本中分离TEC。建立TEC细胞系,且 维持在利用表皮生长因子(10ng/ml)、氢化可的松(1mg/ml)、牛脑提取 物(所有的都来自Lonza)和10%FCS补充的内皮基础完全培养基(EBM) 中。通过形态学、关于vWF抗原、CD105、CD146和血管内皮细胞钙依 粘连蛋白(血管内皮钙黏蛋白,vascular endothelial-cadherin)的阳性染色、 和关于细胞角蛋白和结蛋白阴性染色将TEC表征为内皮细胞(Bussolati B  et al.Altered angiogenesis and survival in endothelial cells derived from renal  carcinoma.FASEB J 2003;17:1159-1161)。

人脐静脉内皮细胞(Humbelical Vein Endothelial Cells)(HUVEC): 分离和培养。如先前描述的(Bussolati B et al.Vascular endothelial growth  factor receptor-1 modulates vascular endothelial growth factor-mediated  angiogenesis via nitric oxide.Am J Pathol.2001Sep;159(3):993-1008),从脐 静脉获得人脐静脉内皮细胞(HUVEC),且维持在EBM和10%FCS中。 在第二次或第三次传代的HUVEC上进行实验。

细胞增殖。以2,000或4,000个细胞/孔将HepG2、MCF-7、SKOV-3、 KS细胞或HUVEC接种到96孔板中,其中所述96孔板处在具有经RNA 酶预处理或不经RNA酶预处理的不同浓度的微泡的缺乏FCS的DMEM (Sigma)中。在培养48小时之后以将5-溴-2’-脱氧-尿苷(BrdU)掺入到 细胞DNA中的方式,探测DNA合成。然后利用0.5M乙醇/HCl固定细胞 和利用核酸酶孵育,以便消化DNA。利用抗BrdU过氧化物酶-结合的mAb 探测到DNA的BrdU掺入,且利用可溶解的发色体基质(Roche Applied  Science,Mannheim,Germany)显现。利用ELISA读取器在405nm处测量 光学密度。

细胞周期分析。利用30μg/ml的MV的不同制剂刺激人类癌细胞系 24小时,通过胰酶分离且在冷的80%乙醇中固定。将细胞维持在-20°C至 少24小时,然后在PBS中洗涤。然后,在含有RNA酶(200μg/ml)(Sigma) 和0.5%的诺乃洗涤剂P40(Nonidet P40)(Sigma)的溶液中,利用碘化丙 啶(50μg/ml)(Sigma),在室温下孵育细胞1小时,以便染色DNA。对 于每个样品,在FACSCalibur血细胞计数器(BD Biosciences Pharmingen) 上分析50,000个细胞。

凋亡试验。将HepG2、MCF-7、SKOV-3、KS细胞、HUVEC或TEC 以8,000个细胞/孔接种到96孔板中,其中所述96孔板处在具有10%FCS 和存在多柔比星(100ng/ml,Sigma)或经或不经RNA酶预处理的不同浓 度的MV(10和30μg/ml)的DMEM(Sigma)中。通过TUNEL法评估 凋亡(ApopTag Oncor,Gaithersburg,MD,USA)。在处理24小时或48小时 后,利用PBS洗涤细胞,在pH 7.41%多聚甲醛中在4°C下将细胞固定15 分钟,在PBS中洗涤两次,然后在预冷的乙醇-乙酸2:1在-20°C下将细胞 后固定5分钟。利用酶末端脱氧核苷酰转移酶(TdT)处理样品。然后利 用热的结合荧光素的抗地高辛(anti-digoxigenin)处理细胞,且在室温下 孵育30分钟。在含有1μg/ml的碘化丙啶的培养基中制作样品,且通过免 疫荧光分析细胞。以绿色荧光发射细胞(凋亡的细胞)相对于红色荧光发 射细胞(总的细胞)的百分比表示结果。

体外血管形成。在4°C下利用生长因子-诱导的基质膜(BD  Biosciences)涂覆24孔板,且在37°C,5%CO2,潮湿的气氛中孵育30分 钟。以5×104个细胞/孔的密度,在存在或在缺少经RNA酶处理或不经RNA 酶处理的不同浓度的MV的情况下,将HUVEC或TEC接种在处在具有 5%FCS的RPMI或EBM中的基质膜涂覆的孔上。在孵育6小时之后,在 尼康倒置的显微镜(Nikon)下观察细胞,且记录实验结果。以利用缩微 图像分析系统(Cast Imaging)测量,以任意单位表达且在3个不同实验 的副本孔中20×放大倍率下在5个不同的视场中评价的管状长度的平均值 表示结果。

统计分析。以平均值±SD表示不同的实验进程的所有数据。在适当 的情况下,通过具有Newmann-Keuls多重比较试验的ANOVA进行统计分 析。

1.4体外结果

1.4.1来源于肿瘤细胞系上的BM-MSC和GL-MSC的MV的体外生物学效应

在体外通过测量它们对于HepG2、MCF-7、SKOV-3和KS细胞系的 抑制增殖和诱导凋亡的能力,评估来源于人类BM-MSC的MV的抗肿瘤 活性。

图1显示了与利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比利用不同剂量 的MV对HepG2细胞(图1A)和KS细胞(图1B)孵育48小时显著地 抑制增殖。

图2显示了与利用单独的媒介物和以相同方式的多柔比星刺激的孵 育对照细胞相比利用MV对HepG2细胞(图2A)和KS细胞(图2B)孵 育24小时和48小时显著地促进凋亡。

当利用RNA酶孵育MV以便诱导有MV运输(shuttle)的RNA的 完全的降解时,减少由MV引出的对HepG2和KS细胞的抗增殖和促凋亡 作用(图1和图2)。MV的RNA酶的处理本身不干扰由多柔比星诱导的 癌细胞系的凋亡(图2)。

相反,与利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比,利用来自BM-MSC 的30μg/ml MV对MCF-7细胞和SKOV-3细胞孵育48小时显著地抑制增 殖(图3A和3B),但是不促进凋亡。在这两种肿瘤细胞系中,发明人还 已经利用碘化丙啶染色技术研究了细胞周期,以便与S和G2阶段中的细 胞的比较,评价G0/G1阶段中的细胞百分比。发明人已经观察到,来自 BM-MSC的MV诱导G0/G1阶段中的细胞的增加,特别是在SKOV-3细 胞中(图4),其可解释利用BrdU掺入观察的增殖的抑制。

发明人还检验了来源于Gl-MSC的MV对肿瘤细胞系的增殖和凋亡 的作用。Gl-MSCs不影响HepG2细胞系的增殖和凋亡。相反,来源于 Gl-MSC的MV抑制KS细胞的增殖和诱导凋亡(图1和图2)。此外,与 利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比,利用来源于Gl-MSC的30μg/ml MV对MCF-7和SKOV-3细胞孵育48小时抑制增殖(图3),但是不促进 凋亡。

1.4.2来源于人成纤维细胞的MV

来源于人成纤维细胞的MV不抑制不同的癌细胞系的增殖且不诱导 凋亡(数据没有示出)。

1.4.3来源于BM-MSC的MV对内皮细胞的体外作用

发明人也已经研究了,来源于BM-MSC的MV对HUVEC和肿瘤内 皮细胞(TEC)的增殖、凋亡和毛细管样(capillary-like)形成的体外作用。

MV处理不影响HUVEC的增殖(数据没有示出)和毛细管样形成能 力(图5A)。另外,利用不同剂量的MV对HUVEC孵育48小时不诱导 凋亡(图6)。

相反,与利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比,利用不同剂量的 MV对TEC孵育48小时显著地抑制增殖(图7)和促进凋亡(图6)。在 利用经RNA酶预处理或不经RNA酶预处理的来自BM-MSC的不同剂量 的MV(10和30μg/ml)孵育48小时之后,通过BrdU掺入法评价TEC 的增殖。以2次实验的平均值±SD表示图7中的结果。

当利用RNA酶孵育MV时,显著地减少通过MV引出的对TEC的 凋亡作用。利用不同剂量的MV,对接种在基质膜上的TEC的孵育显著地 抑制TEC在体外形成管状结构的能力。利用RNA酶的MV的预处理取消 了MV对细管形成的抑制作用(图5B)。

1.5利用来源于MSC的MV的体内试验

肿瘤形成。收集3×106个HepG2细胞且皮下地植入SCID小鼠(Charles  River,Jackson Laboratories,BarHarbor,ME)。利用胰酶-EDTA收获的培养 细胞,利用PBS洗涤,在微型血细胞计数器腔室中计数,且在100μl DMEM 和100μl基质膜基质(Matrigel Matrix)(Becton Dickinson)中重悬。在冰 上冷冻细胞,且通过26号针利用1-ml注射器皮下地注入SCID小鼠的左 后方。每天监视动物的活性和身体状态,且每隔3天进行体重的测定和肿 瘤块的测量。以植入物的两个垂直的直径通过测径器测量法测定肿瘤块, 且利用式1/2ax b2计算肿瘤块,其中a是长直径,和b是短直径(Hou J et  al.Experimental therapy of hepatoma with artemisin and its derivatives:in vitro  and in vivo activity,chemosensitization and mechanism of action.Clin Cancer  Research.2008;14:5519-5530))。在1周后,当植入的肿瘤达到大约15mm3体积时,发明人开始每周一次的MV的肿瘤内注射。第一次治疗利用100 μgMV(经或不经RNA酶处理),以20μl的最大体积进行;随后的肿瘤 内注射利用50μg的MV(经或不经RNA酶处理),以20μl的最大值进行。 在对照小鼠中,发明人肿瘤内注射相同体积的单独的媒介物。将小鼠随机 化分成三个治疗组:a)利用MV肿瘤内注射的组(n=8);b)利用经RNA 酶处理的MV肿瘤内注射的组(n=8);和c)利用相同体积的单独的媒 介物注射的对照组(n=5)。在基质膜注射三周之后,处死小鼠,且重获 肿瘤,且处理肿瘤用于组织学。

1.6体内结果

1.6.1来源于BM-MSC的MV对HEPG2肿瘤生长的体内生物学效应

在SCID小鼠中,通过来源于BM-MSC的MV抑制肿瘤形成和生长。 为了测定来源于BM-MSC的MV在体内对肿瘤形成和生长的作用,在有 基质膜存在的情况下利用HepG2皮下地注射SCID小鼠。在注射后一周, 当肿瘤的体积大约是15mm3时,发明人开始利用MV(经RNA酶处理或 不经RNA酶处理),以20μl的最大体积,每周一次地对小鼠肿瘤内注射。 第一次治疗利用100μg的MV;随后的肿瘤内注射利用50μg的MV。在 对照的小鼠中,发明人肿瘤内注射20μl单独的媒介物。

在基质膜注射三周后,重获所有的肿瘤且进行分析。在HepG2异种 移植模型中,MV肿瘤内注射显示对肿瘤生长的抑制剂作用(图8)。在利 用MV治疗的SCID小鼠中肿瘤的大小和体积显著更小(图9A和B),组 织学分析显示利用MV治疗的HepG2肿瘤中的坏死的区域(图9C)。利 用经RNA酶预处理的MV注射的肿瘤在大小和组织学方面与对照肿瘤没 有不同(图10A和B)。

2.来自肝干细胞的微泡(MV)

2.1成人肝干细胞(HLSC)的分离和表征

从来自Cambrex Bio Science Verviers S.p.r.l.(Verviers,Belgium)获得 的人类冷藏保存的正常肝细胞分离HLSC,将其培养在利用L-谷氨酰胺(5 mM)、Hepes(12mM,pH 7.4)、青霉素(50IU/ml)、链霉素(50μg/ml) (所有都来自Sigma,St.Louis)、FCS(10%)补充的最小的基本培养基/ 内皮细胞基础培养基-1中(α-MEM/EBM)(3:1)(Gibco/Cambrex)。将展 开的细胞转移到T-75烧瓶中,且当它们接近汇合(confluence)时进行分 析。

在含有10%胎牛血清(FBS)的达尔伯克改良伊格尔培养基(DMEM) (低葡萄糖)中培养肝瘤细胞系HepG2。

2.2来源于HLSC的MV的分离

从在利用2%胎牛血清(FBS)补充的MEM-α中培养的HLSC的上 清液中获得MV。通过台盼蓝拒染法(trypan blue exclusion)探测在没有 血清的情况下孵育过夜的细胞的生存能力。在以2000g离心20分钟以便 去除碎片后,以100,000g(Beckman Coulter Optima L-90K超速离心机) 在4°C下将无细胞的上清液离心1h,在含有N-2-羟乙基哌嗪-N′-2-乙磺酸 (HEPES)25mM(Sigma)的无血清培养基199中洗涤,且在相同的条件 下进行第二次超速离心。为了跟踪在体外和体内通过荧光显微镜法或 FACS分析的MV,利用插入脂质双分子层PKH26染料(Sigma)的红色 荧光脂肪族发色团标来自干细胞的MV。在标记之后,洗涤MV,且以 100,000g在4°C下超速离心1h。在培养基199中悬浮MV粒料,且通过 布拉德福德方法(BioRad,Hercules,CA)量化蛋白质含量。通过鲎试验根 据制造商的说明(Charles River Laboratories,Inc.,Wilmington,MA)排除 MV的内毒素污染物,且将MV贮藏在-80°C。在利用碘化丙啶着色之后, 在MV悬浮液上进行形态学分析,不显示凋亡小体的存在。

在选择性试验中,利用1U/ml RNA酶(Ambion Inc.,Austin,TX),在 37°C将来自HLSC的MV处理1h,通过加入10U/ml RNA酶抑制剂 (Ambion Inc.)来终止反应,且通过超速离心洗涤MV。在利用TRIZOL 试剂(Invitrogen,Carlsbad,CA)进行RNA提取之后,通过总的抽出的RNA 的分光光度计分析评价RNA酶处理的功效(未处理的:1.3±0.2μg RNA/ mg蛋白质MV;RNA酶处理的:<0.2μg RNA/mg蛋白质MV)。另外, 通过寡dT驱动的逆转录(retrotranscription)标记从经RNA酶处理的和未 经RNA酶处理的MV提取的RNA,且在0.6%琼脂糖凝胶上分析,以便 显示通过RNA酶处理的RNA的完全的降解。作为对照,利用1U/ml DNA 酶(Ambion Inc.)在37°C将MV处理1h。

2.3利用从HLSC分离的MV进行的体外实验

增殖分析。根据制造商的说明,利用酶联免疫吸附测定试剂盒 (Chemicon,Temecula,CA),以将5-溴-2-脱氧尿苷(BrdU)掺入到细胞 DNA中的方式,探测DNA合成。简要地,在洗涤之后,利用10mol/l BrdU 在37°C、5%CO2、潮湿的气氛中将细胞孵育6至12小时,利用0.5mol/L 乙醇/HCl固定细胞,且利用核酸酶孵育以便消化DNA。利用抗BrdU过 氧化物酶结合的单克隆抗体探测掺入到DNA中的BrdU,且利用可溶解的 发色基质显现。利用酶联免疫吸附测定读取器在405nm下测量光学密度。

凋亡分析。利用终端dUTP缺口末端标记实验(terminal dUTP nickend  labeling assay)(ApoTag;Oncor,Gaithersburg,MD)评价凋亡。在96孔板 中培养细胞(8×103/孔),在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中悬浮细胞,且在pH 7.4的PBS中的1%多聚甲醛中在4°C将细胞固定15分钟,接着通过预冷 却的乙醇/乙酸(2:1)在-20°C下固定5分钟。利用终端脱氧核苷酸转移酶 处理细胞,且在潮湿的腔室中在37°C下孵育1小时,然后利用加温的异 硫氰酸荧光素-结合的抗地高辛(antidigoxigenin)在室温下处理30分钟。 在洗涤之后,在含有1g/ml的碘化丙啶的培养基中制作样品,且通过免疫 荧光法分析细胞。

统计分析。以平均值±SD表示不同的实验进程的所有的数据。在适 当的情况下,通过具有Newmann-Keuls多重比较检验的ANOVA进行统计 分析。

2.4体外结果

2.4.1来源于HLSC的MV对HepG2肝瘤细胞系增殖的影响

发明人评价来源于HLSC的MV对HepG2增殖的影响。简要地,利 用原样或经RNA酶处理3天的不同剂量(10、20和30μg/ml)的HLSC 来源的MV孵育HepG2细胞。在孵育的最后,对HepG2培养物计数,或 在0.5M乙醇/HCl中固定,且利用核酸酶孵育以便消化DNA。利用抗-BrdU 过氧化物酶-结合的mAb探测掺入到DNA中的BrdU,且利用可溶解的发 色基质显现。利用ELISA读取器在405nm下测量光学密度。如图11显示 的,来源于HLSC的MV能够显著地抑制HepG2增殖。这也适用于RNA 酶处理的MV。

2.4.2来源于HLSC的MV对HepG2肝瘤细胞系凋亡的影响

评价HLSC来源的MV诱导HepG2凋亡的能力。简要地,以8,000 个细胞/孔的密度将HepG2接种到处在具有10%FCS的DMEM中的96孔 板中,且在没有FCS的情况下通过培养,通过利用长春新碱(100ng/ml), 或多柔比星(50ng/ml),在癌症化学疗法中使用的两个有丝分裂抑制剂处 理,或通过MV处理(30μg/ml)诱导凋亡。作为对照,也利用1U/mlRNA 酶18(Ambion,Austin,TX)在37°C将MV处理1小时,以便评价对于癌 细胞生长的抑制的贡献是否依赖于通过MV传递给癌细胞的mRNA的横 向转移。在24和72小时下,利用TUNEL法分析评价凋亡。如图12显示 的,与通过长春新碱诱导的相比,来源于HLSC的MV能够诱导HepG2 凋亡。相反,RNA酶处理不能诱导凋亡。另外,如图13示出的,利用长 春新碱加MV-HLSC或多柔比星加MV-HLSC的HepG2的处理导致累加效 应(additive effect)。

2.5利用从HLSC分离的MV进行体内实验

细胞培养。在利用10%胎牛血清、100μg/ml青霉素、和100μg/ml链 霉素补充的DMEM中培养人类肝瘤细胞HepG2,且维持在37°C下具有 5%CO2的潮湿气氛的培养箱中。

在利用10%胎牛血清、100μg/ml青霉素、和100μg/ml链霉素补充的 α-MEM/EBM(3:1)中培养人类肝干细胞(HLSC)。利用hEGF(人类上皮 生长因子)、氢化可的松(Hydrocortisone)、GA(庆大霉素)、BBE(脑牛 提取物)重新构建EBM。

来自HLSC的微泡(MV)的分离。从在利用2%胎牛血清补充的 α-MEM培养基中培养的HLSC的上清液中获得MV。以2,000g离心20分 钟以便去除碎片后,以100,000g在4°C下将无细胞的上清液离心1h,在 含有N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸(HEPES)25mM的无血清培养基199 中洗涤,且在相同的条件下经受第二次超速离心。在0.1%的DMSO中的 培养基199中悬浮MV粒料,且利用布拉德福德(Bradford)方法量化蛋 白质含量。

实验设计。从Charles River实验室获得雌性4至5个月大的SCID小 鼠。所有的小鼠都住在干净的设施中且保持1周,以便使其适应新环境。 在第0天,进行3×106个HepG2肿瘤细胞的两次注射,其中所述肿瘤细胞 重悬在1:1的比率的具有基质膜基础膜基质的无血清的DMEM中。将细 胞悬浮液以0.2ml的总体积注入SCID小鼠的左腹股沟区域。将所有的小 鼠随机地分成三个治疗组:20μl肿瘤内(i.t.)MV注射(n=3);20μl i.t.PBS 注射(n=2)和20μl i.t.MV-RNA酶处理的注射(n=3)。在第7天,开始 后肿瘤细胞移植处理。从第7天时起肿瘤成为可觉察的;在肿瘤移植之后 7、12、14、和18天,注射悬浮在利用0.1%DMSO补充的M199中的50 或100μgMV。当肿瘤漂洗大约15mm3的体积时开始处理。每天监视动物 的行动和身体状态,且每隔3天做出体重的测定和肿瘤块的测量。

利用测径器测量肿瘤。通过测径器探测肿瘤块,在移植物的两个垂直 的直径中测量,且利用式1/2a x b2计算,其中a是长直径和b是短直径。 在第28天处死动物,且收集肿瘤用于进一步的分析。

形态学研究。在10%缓冲的中性福尔马林中固定肿瘤,常规地进行 处理,包埋在石蜡中,以5μm切割,且利用H&E染色,以便微观检查。 利用抗PCNA单克隆抗体进行用于增殖探测的免疫组织化学。封闭切片且 利用抗小鼠HRP二抗(1:300稀释)标记。省略初级抗体或利用非免疫的 小鼠IgG的取代用作对照。在石蜡包埋的肿瘤切片中通过TUNEL评价凋 亡。在630X放大倍率下计算十个非连续的切片的凋亡阳性的肿瘤细胞。 添加Hoechst 33258染料,用于核染色。

统计分析。以平均值±SD表示不同的实验进程的所有的数据。在适 当的情况下,通过具有Newmann-Keuls多重比较检验的ANOVA进行统计 分析。

2.6体内结果

2.6.1通过来源于SCID小鼠中肝细胞瘤异体移植模型中的HLSC的MV抑制肿瘤生长和增殖

为了确定来源于HLSC的MV对体内肿瘤生长的作用,利用人类肝 癌细胞系HepG2皮下植入SCID小鼠。在注射HepG2后的一周和两周, 当肿瘤体积是大约15mm3时,利用MV的肿瘤内注射(50或100μg),以 最大量20μl的体积治疗小鼠。在对照小鼠中,利用20μl单独的媒介物对 肿瘤注射。在HepG2注射的三周和四周之后,重获所有的肿瘤且进行分 析。在这种异体移植模型中,MV的肿瘤内注射(图14)显示对肿瘤生长 的抑制剂作用。另外,组织学分析显示利用MV治疗的肿瘤中坏死的区域 (图15B),和利用PCNA染色观察抗增殖作用(图15B)。

2.6.2通过来源于SCID小鼠中的肝细胞瘤异体移植模型中的HLSC的MV的凋亡的诱导

为了确定在肿瘤内凋亡中的作用,通过TUNEL分析来自利用MV治 疗的肿瘤的石蜡切片。与利用单独的媒介物处理的肿瘤相比,MV治疗诱 导凋亡(图15A)。

2.7来源于HLSC的MV对MCF-7乳腺癌和卡波西肉瘤(KS)细胞的体外生物学效应

2.7.1材料和方法

细胞培养。在利用10%胎牛血清、100μg/ml青霉素和100μg/ml链霉 素补充的α-MEM/EBM(3:1)中培养人类非卵肝干细胞(HLSC)。利用 hEGF(人上皮生长因子)、氢化可的松、GA(庆大霉素)、BBE(脑牛提 取物)重新构建EBM。

从American Type Culture Collection(Manassas,VA)获得MCF-7乳 腺癌细胞系,且在利用10%FCS、100μg/ml青霉素和100μg/ml链霉素补 充的DMEM中培养MCF-7乳腺癌细胞系,且维持在37°C下具有5%CO2的潮湿的气氛的培养箱中。

从在免疫抑制力治疗下的具有肾异源移植的患者的皮肤伤口中获得 卡波西肉瘤细胞(KS细胞)的初级培养,且在利用10%FCS、100μg/ml 青霉素和100μg/ml链霉素补充的RPMI 1640培养基中培养。

MV的分离。从在利用2%胎牛血清(FBS)补充的MEM-α中培养 18个小时的HLSC的上清液中获得MV。在选择性的实验中,在没有FBS 存在的情况下收集MV。通过台盼蓝拒染法探测在2%的FBS和没有血清 时过夜孵育的细胞的生存能力(大于90%,数据没有显示)。在以2,000g 离心20分钟以便去除碎片后,以100,000g(Beckman Coulter Optima L-90K 超速离心机)在4°C将无细胞的上清液离心1h,在含有N-2-羟乙基哌嗪 -N′-2-乙磺酸(HEPES)25mM的无血清培养基199中洗涤,且在相同的 条件下进行第二次超速离心。在培养基199中悬浮MV粒料,且通过布拉 德福德方法量化蛋白质含量。将MV贮藏在-80°C。在利用碘化丙啶染色 之后,在MV悬浮液上进行形态学分析,不显示凋亡小体的存在。

RNA酶处理。在选择性实验中,利用1U/ml RNA酶在37°C下将来 自HLSC的MV处理1h。通过加入10U/ml的RNA酶抑制剂而终止反应, 且通过超速离心法洗涤MV。

细胞增殖。为了研究来源于HLSC的MV是否对来源于各种肿瘤的 细胞系发挥它们的抗肿瘤活性,将MCF-7乳腺癌细胞和卡波西肉瘤细胞 以8,000个细胞/孔接种到分别处于DMEM和RPMI中的96孔板中,具有 不同的MV浓度(2;10;15;和30μg/ml和30μg/ml RNA酶处理的MV)。 在培养48小时之后以将5-溴-2’-脱氧-尿苷(BrdU)掺入到细胞DNA中 的方式,探测DNA合成。然后利用0.5M乙醇/HCl固定细胞和利用核酸 酶孵育,以便消化DNA。利用抗BrdU过氧化物酶-结合的mAb探测到 DNA的BrdU掺入,且利用可溶解的发色基质显现。利用ELISA读取器 在405nm处测量光学密度。

凋亡实验。将MCF-7和KS细胞以8,000个细胞/孔接种到处于具有 10%FCS的低葡萄糖DMEM中且在存在多柔比星(100ng/ml)或不同浓 度的MV(2;10;15;和30μg/ml和30μg/ml的RNA酶处理的MV)的 96孔板中。利用TUNEL法评价凋亡。

2.7.2结果:来源于HLSC的MV抑制MCF-7细胞和KS细胞的体外增殖

与利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比,利用2、10、15和30μg/ml 的来源于HLSC-6B细胞的MV(图16和17),对MCF-7乳腺癌细胞和卡 波西肉瘤细胞孵育48小时显著地抑制细胞增殖。这些结果显示,组织固 有的干细胞的抗肿瘤作用并非特异性地对抗来源于相同组织的肿瘤。此 外,与利用单独的媒介物孵育的对照细胞相比,利用2、10、15和30μg/ml 的来源于HLSC-6B细胞的MV(图18),对MCF-7乳腺癌细胞和卡波西 肉瘤细胞孵育48小时可诱导凋亡,具有类似于多柔比星,一种化学治疗 药物的作用。这进一步证实,组织固有的干细胞的抗肿瘤作用并非特异性 地对抗来源于相同组织的肿瘤。

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