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以往对BCG抗肿瘤作用的研究主要集中于膀胱癌,恶性黑色素瘤等,但在人卵巢癌方面的研究,国内外均少见报道,其对卵巢癌治疗的可行性、有效性、作用机制等均有待于深入研究。
实验目的:
①探讨BCG及其提取成分卡介苗多糖核酸(BCG-polysaccaridenucleicacid,BCG-PSN)是否有直接抑制卵巢癌细胞生长作用;②探讨BCG及BCG-PSN对人外周血的免疫刺激作用:主要包括a.探讨BCG能否促使外周血单核细胞(monocytes,MNC)向成熟DCs转化;b.探讨BCG能否促使外周血淋巴细胞(Lymphocytes,LCs)增殖活化为BAK细胞,从而发挥抗卵巢癌作用。
第一部分 BCG及其成分直接抗卵巢癌作用的研究材料和方法
1.靶细胞人卵巢浆液性乳头状囊腺癌细胞株(HO-8910)。
2.靶细胞形态观察调节HO-8910细胞浓度为1×105/ml,接种于24孔板中;每孔分别加入1ml活BCG(viableBCG,V-BCG)、热灭活BCG(non-viableBCG,NV-BCG)3.0×103~108集落形成单位(colony-formingunits,cfu)/ml、BCG-PSN0.035-350ug/ml,每组设3个复孔;同时设靶细胞空白对照;使效应分子与靶细胞分别作用24、48、72小时。显微镜下观察靶细胞形态改变并摄像。
3.MTT还原法检测卵巢癌细胞的生长抑制率调节HO-8910细胞浓度为1×105/ml,取100ul接种于96孔板中;每孔分别加入100ul不同浓度V-BCG、NV-BCG(3.0×103~108cfu/ml)及BCG-PSN(0.035-350ug/ml)作用不同时间(24、48、72小时),每组设3个复孔;并设靶细胞对照及效应分子对照;用MTT还原法检测492nm波长处各孔光密度值(opticaldensity,OD)。按下述方法计算HO-8910细胞的生长抑制生长抑制率(%)=靶细胞OD-(实验孔OD-效应分子OD)/靶细胞OD×100%4.统计学分析三部分实验结果均利用SPSS10.0forWindows统计软件包进行相关分析和统计,所有数据用X±SD表示;统计方法包括:t检验、双变量相关分析、单因素方差分析;以P<0.05作为差异的标准。
结果
1.光镜改变随着V-BCG浓度增加(>3.0×104cfu/ml)及作用时间延长(>24h),HO-8910细胞损伤加重,表现为细胞增殖变缓,细胞变圆,体积缩小,细胞表面见许多折光性强的小体,细胞浆内出现颗粒状物质,最后膜破裂、崩解、坏死。而NV-BCG及BCG-PSN引起HO-8910损伤的形态学改变明显轻于V-BCG,主要表现为细胞折光性下降,细胞增殖变缓,细胞浆内出现颗粒状物质。
2.HO-8910细胞生长抑制率V-BCG与卵巢癌细胞作用浓度达到>0.3感染分数(multiplicitiesofinfection,moi),NV-BCG>30moi,BCG-PSN>350mg/m时,卵巢癌细胞生长抑制率超过20%;且V-BCG与NV-BCG对卵巢癌细胞的生长抑制作用均随其浓度的增加而增强;其抗卵巢癌活性:V-BCG>NV-BCG>BCG-PSN。
第二部分 BCG促进外周血单核细胞向成熟树突状细胞转化的研究
材料和方法
1.MNC分离培养经密度梯度离心法分离人外周血单个核细胞(peripheralbloodmononuclearcells,PBMCs),通过贴壁法得到MNC。调节MNC浓度1×106/ml,分别加入V-BCG(3×104cfu/ml)、NV-BCG(3×104cfu/ml)及BCG-PSN(35ug/ml)培养7天;相差显微镜及扫描电镜观察各组细胞形态并摄像。
2.流式细胞仪(flowcytometry,FCM)检测DCs细胞表面成熟抗原用CDla、HLA-DR、CD83、CD86荧光抗体标记经V-BCG刺激后的DCs,FCM检测荧光抗体的表达率。
结果
1.DCs细胞形态观察光镜及扫描电镜观察到,经V-BCG及NV-BCG刺激后形成形态典型的DCs;而BCG-PSN组与对照组比较细胞形态无明显改变。
2.培养前后的DCs表型FCM分析在V-BCG组MNC可分化为成熟的DCs,DCs的相关抗原呈高表达:CD1a(81.78±12.51)%、CD83(50.22±20.69)%、CD86(79.49±9.77)%、HLA-DR(86.73±5.34)%,与培养前比较P<0.01,均显著升高。
第三部分 BCG激活外周血淋巴细胞抗卵巢癌作用活性研究
材料和方法
1.LCs分离培养贴壁法得到悬浮的LCs;调节LCs浓度1×106/ml,分别加入效应分子rIL-2(1000u/ml)、V-BCG(3×104cfu/ml)、NV-BCG(3×104cfu/ml)及BCG-PSN(35ug/ml)共同培养7天后产生相应的效应细胞,分别为LAK、活卡介苗激活杀伤细胞(V-BCGactivatedkillercells,V-BAK)、非活卡介苗激活杀伤细胞(NV-BCGactivatedkillercells,NV-BAK)、卡介苗多糖核酸激活杀伤细胞(BCG-PSNactivatedkillercellsP-BAK);实验中设未加效应分子的对照LCs组;通过显微镜观察细胞形态并摄像;细胞计数各效应细胞增殖情况。
2.MTT法检测效应细胞杀伤活性调节HO-8910细胞浓度为1×105/ml,每孔100ul接种于96孔板中;按效靶比40:1,20:1,10:1分别加入五种相应的效应细胞LAK、V-BAK、NV-BAK、P-BAK和LCs各100ul;每组设3个复孔;并设靶细胞对照及效应细胞对照;培养24小时后,MTT还原法检测效应细胞对HO-8910细胞的杀伤活性,计算公式同第一部分。
3.FCM检测V-BAK中NK比率用CD3,CD16_CD56荧光抗体标记培养7天的V-BAK细胞,FCM检测V-BAK中表型为CD3-/CD16+_CD56+NK细胞的表达率。
结果
1.不同效应细胞培养7天后增殖倍数分别为:LAK(13.16±1.36)倍、V-BAK(9.76±0.82)倍、NV-BAK(4.42±0.65)倍、P-BAK(3.09±0.36)倍,与对照LCs(1.50±0.39)倍比较,均明显增殖(P<0.05)。
2.各效应细胞对HO-8910细胞的杀伤活性比较同一效应细胞在不同效靶比对靶细胞的杀伤率,以40:1效靶比时最高(P<0.01);相同效靶比下,各效应细胞对靶细胞的杀伤率均高于对照LCs组(P<0.01);在40:1效靶比时,LAK及V-BAK对靶细胞的杀伤率分别为(64.79±6.62)%、(54.88±3.51)%,两者抗卵巢癌活性相当(P>0.05);在40:1效靶比时,NV-BAK及P-BAK对靶细胞杀伤率分别是(35.60±5.19)%和(27.44±4.53)%,显著低于LAK及V-BAK(P<0.05)。
3.FCM检测结果LCs表型为CD3-/CD16+_CD56+的NK细胞比率(12.80±8.21)%;V-BAK细胞中表型为CD3-/CD16+_CD56+的NK细胞比率为(30.60±11.15)%,显著高于培养前(P<0.05)。
结论
1.一定浓度V-BCG、NV-BCG及BCG-PSN对人卵巢癌细胞HO-8910的生长有直接抑制作用,且随着V-BCG及NV-BCG浓度的增加,对卵巢癌细胞的生长抑制作用有增强的趋势。V-BCG的抗卵巢癌活性强于NV-BCG及BCG-PSN。
2.V-BCG和NV-BCG可直接诱导外周血单核细胞转化为成熟的DCs,BCG-PSN无促进外周血单核细胞向成熟的DCs转化的作用。说明V-BCG和NV-BCG具有潜在的激活人体特异性免疫功能的作用。
3.V-BAK细胞的抗卵巢癌细胞活性与LAK细胞相似;经V-BCG激活的淋巴细胞中,NK细胞的比率明显增高,抗卵巢癌活性增强。该实验结果为V-BCG局部的免疫治疗卵巢癌提供了实验依据。