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细胞因子白介素-6(Interlukin-6,IL-6)在造血和再生中具有多种有益功能,然而IL-6/JAK/STAT3信号通路在多种肿瘤中被异常激活。信号通路中IL-6导致转录因子STAT3的激活,进一步增加了 IL-6的表达,这个正反馈通路提供了一个促进肿瘤生长的肿瘤微环境,IL-6的过度反应在癌症的发生和发展中起着核心作用,通常与差的临床预后有关。在肿瘤微环境中,IL-6/JAK/STAT3信号通路抑制机体的抗肿瘤免疫反应,推动肿瘤细胞的增殖、存活、侵袭和转移。因此通过抑制IL-6/JAK/STAT3信号通路,可以激活机体抗肿瘤免疫进而抑制肿瘤的进展。溶瘤腺病毒是一种具有自我复制能力的病毒,能选择性的在肿瘤细胞中复制和溶瘤。溶瘤腺病毒杀伤肿瘤细胞并释放肿瘤抗原,招募免疫细胞,使得肿瘤微环境由冷变热,但是大量免疫细胞浸润肿瘤的同时也会诱导产生大量促炎性细胞因子的表达,其中包括IL-6,IL-6激活癌前细胞中的关键转录因子STAT3,参与肿瘤的生存、增殖、生长、血管生成和侵袭。因此,如果在进行溶瘤腺病毒治疗的同时阻断IL-6/JAK/STAT3信号通路,可能会达到更好的治疗效果。在本课题中,我们首先设计了一个突变型的可溶性IL-6受体(mutant-soluble IL-6 receptor,Mutant-sIL-6R),我们设想它可以与野生型可溶性IL-6受体(wild type-soluble IL-6 receptor,Wild Type-sIL-6R)竞争性结合细胞因子 IL-6,但突变型的可溶性IL-6受体与IL-6结合后,不能与gp130结合,从而抑制下游STAT3的激活,阻断IL-6反式信号通路(IL-6 trans-signaling)。我们的研究发现:Mutant-sIL-6R 可以有效阻断 A549、H1299、llc 细胞的 IL-6/JAK/STAT3 信号通路,抑制了下游STAT3的激活。这一结果与Wild Type-sIL-6R作用后的肿瘤细胞STAT3磷酸化显著增强形成对比,进一步证实我们构建的突变型的可溶性IL-6受体确实可以有效阻断IL-6/JAK/STAT3信号通路。并且,llc皮下瘤动物实验中,突变型的可溶性IL-6受体治疗组的小鼠llc生长得到抑制,与对照组相比有显著差异。在确认突变型的可溶性IL-6受体具有预想功能的基础上,本研究又设计了表达突变型的可溶性IL-6受体的重组溶瘤腺病毒(Mut-sIL-6R-AD5-E1A),目的是将IL-6/JAK/STAT3信号通路的阻断与溶瘤腺病毒治疗联系起来,由溶瘤腺病毒作载体表达阻断IL-6/JAK/STAT3信号通路的突变型可溶性IL-6受体,在溶瘤并活化抗肿瘤免疫的同时,阻断IL-6/JAK/STAT3信号通路对抗肿瘤免疫的抑制作用,以及抑制其对肿瘤进展的促进作用。我们的研究发现:Mut-sIL-6R-AD5-E1A可以表达突变型的可溶性IL-6受体并释放到细胞外,而且这一活动不影响其自身的溶瘤和复制功能。Mut-sIL-6R-AD5-E1A表达的突变型的可溶性IL-6受体也可以有效的阻断A549、llc、H1299细胞的IL-6/JAK/STAT3信号通路,抑制下游STAT3的磷酸化。研究发现腺病毒在鼠源细胞中复制能力明显低于人源细胞,为了在免疫健全鼠中有效模拟腺病毒治疗人源肿瘤的治疗状态,我们构建了稳定表达柯萨奇-腺病毒受体的llc细胞称llc-CAR,腺病毒在llc-CAR中复制能力得到明显增强。体内实验中,小鼠皮下瘤种植11c-CAR,瘤内注射病毒进行治疗,Mut-sIL-6R-AD5-E1A治疗组瘤子大小和生存与Untreated组相比没有显著差异。进一步查询文献分析后,我们得知CAR的表达与肺癌的发生发展相关,高表达的CAR会增强肺癌细胞的侵袭与转移,因此不可以通过11c稳定表达CAR来增强溶瘤腺病毒侵染效率。为了避免因鼠源细胞腺病毒侵染率低,无法大量表达突变型IL-6受体,导致治疗无效的情况,后续改进实验我们可以采用人源化小鼠,皮下注射人源肿瘤细胞,并进行腺病毒治疗。我们也可以寻找腺病毒高侵染力的鼠源细胞,建立鼠源肿瘤模型,验证Mut-sIL-6R-AD5-E1A 的治疗效果。我们研究的创新性在于将IL-6阻断与溶瘤腺病毒治疗两者结合,构建了表达突变型的可溶性IL-6受体的重组溶瘤腺病毒Mut-sIL-6R-AD5-E1A,并证明其有很好的IL-6/JAK/STAT3信号通路阻断作用。这一突破,为IL-6信号阻断和溶瘤腺病毒治疗带来了新的思路,为今后两者结合进行的治疗打下了坚实的基础。