肿瘤细胞胞外体靶向结合的树突状细胞的生物学特性及其抗肿瘤免疫效应

肿瘤免疫治疗有望进一步清除患者体内微小残留病，降低肿瘤复发，已成为肿瘤治疗的重要手段。但这一疗法因大多数肿瘤抗原不明确而受到限制。肿瘤细胞胞外体(Tumor cell-derived Exosomes,TEX)负载肿瘤细胞抗原，在体内能诱导抗肿瘤免疫效应，但效率较低，难以达到治疗肿瘤的效果。因此，增强TEX所诱导的抗肿瘤效应是开发以TEX为基础的高效肿瘤疫苗的关键。预实验结果显示，TEX能够在体外靶向结合树突状细胞（DC），其靶向结合的DC(DCEXO)可诱导较TEX更强的抗肿瘤效应，但其生物学特性以及作用机制尚未完全明了。本课题拟应用蛋白二维电泳，共聚焦显微镜及肿瘤动物模型等技术对TEX靶向结合DC的机制，DCEXO生物学特性及其诱导的抗肿瘤效应进行研究，以阐明DCEXO的生物特性及抗肿瘤免疫效应。结果不仅具有重要的科学意义，同时为开发以TEX为基础的高效肿瘤疫苗提供理论依据。

目的 探索TEX靶向结合DC的生物学特性。应用质谱及肿瘤动物模型等技术对TEX靶向结合DC的生物特性及其诱导抗肿瘤效应进行研究。结果 电镜下Raji细胞胞外体（EXOraji）为直径50-100nm的囊泡状结构，圆形或椭圆形，外有脂质膜包裹，内为低电子密度物质，且视野中分布均匀。表型分析显示，EXOraji及EG7肿瘤细胞胞外体（EXOEG7）均负载肿瘤细胞膜分子；Western blot提示，EXORaji负载HSP70及ICAM-1分子；质谱分析显示，EXORaji蛋白占Raji肿瘤细胞的70.56 %，有58种为EXORaji所特有，这些蛋白参与细胞的各种生物学功能。结果还显示，TEX能在体外结合DC，并能在DC内保留80小时以上，可满足DC递呈抗原的需要。细胞毒实验显示，TEX靶向结合的DC则能较胞外体更强的抗原特异性的抗淋巴瘤CTL效应，EXOEG7免疫小鼠，其外周血活化CTL为0.48%明显低于免疫DCEXO小鼠（1.48%）。细胞毒杀伤实验显示， EXOEG7免疫小鼠脾T细胞在 E:T 比25:1时对 靶细胞杀伤率为24%, 明显低于免疫DCEXO小鼠（49.23%）。研究还提示，免疫未致敏DC的小鼠T细胞则无任何杀伤活性，T细胞对EL4靶细胞也无任何杀伤活性。肿瘤细胞攻击实验显示，免疫EXOEG7的小鼠的肿瘤发生率为63%，明显高于免疫DCEXO小鼠（13%）。提示，DCEXO诱导更强的抗肿瘤免疫保护。而给去除DC的小鼠接种EXOEG7不能诱导抗肿瘤免疫效应，而接种DCEXO则能诱导抗肿瘤免疫效应，提示，EXOEG7的抗肿瘤免疫依赖DC。同时，对荷瘤小鼠接种EXOEG7及DCEXO结果提示，接种EXOEG7未能见到小鼠肿瘤的消退，而接种了1 × 10^6, 2 × 10^6, 和4 × 10^6 DCEXO 小鼠中分别有 62.5%, 87.5% 和100%的荷瘤小鼠肿瘤发生了消褪，提示TEX抗肿瘤免疫效应低，不能发挥治疗肿瘤的作用，而其体外靶向结合的DCEXO能发挥治疗肿瘤的作用。结论 肿瘤细胞能分泌TEX，TEX携带有肿瘤细胞的膜分子，胞浆蛋白，粘附分子以及一些参与免疫调节作用的分子，提示TEX可能成为肿瘤细胞的相关抗原的来源。同时TEX在体外可以致敏DC，而使得后者获得更强肿瘤抗原特异性的抗肿瘤免疫效应，可望开发成为高效的抗肿瘤疫苗。