CS1和钙网蛋白双表达DNA疫苗应用于多发性骨髓瘤免疫治疗的效应及机制研究

CS1 is a cell surface glycoprotein that was recently identified highly expressing on MM cells. There is no apparent CS1 expression detected in normal tissues. So CS1 is a very ideal tumor antigen for the myeloma-specific DNA vaccine. The resent reseach results show that the calreticulin ( CRT ) exposure on the cell surface play a central role in the antigen-presenting pathway. The CRT exposure can improve MHC I molecule to present antigen, facilitate tumor cell recognition by dendritic cells (DC), and elicit tumor-specific cytotoxic T lymphocyte mediated tumor cells elimination. So our research plans to construct a DNA vaccine encoding CS1 linked to calreticulin for the multiple myeloma immunotherapy. This new DNA vaccine applies CS1 as a target MM antigen, CRT as a adjuvant to elicit high level myeloma-specific anti-tumor immune response. Our research also plans to transfer discosomasp red fluorescent protein (DsRed) gene to a mouse myeloma cellline, and construct a mouse multiple myeloma xenograft model. The mouse multiple myeloma xenograft model will be used in vivo fluorescence image analysis system for evaluating the DNA vaccine encoding CS1 linked to calreticulin in treatment of multiple myeloma in mice, to explore one kind of new immunotherapy of multiple myeloma.

CS1是一种最新发现的细胞表面糖蛋白，高度特异性表达于骨髓瘤细胞，在正常组织中未检测到明显的CS1表达，是抗骨髓瘤DNA疫苗非常理想的肿瘤抗原。而最新研究发现钙网蛋白（CRT）的细胞表面表达在肿瘤抗原呈递中具重要作用，能提高MHCⅠ类分子的抗原递呈能力，促进树突状细胞吞噬肿瘤细胞，从而增强肿瘤特异性的CTL。故本课题拟选用CS1作为靶抗原，CRT作为免疫佐剂以增强DNA疫苗的免疫原性，构建双表达CS1和CRT的新型抗骨髓瘤DNA疫苗，以诱导高水平的特异性抗骨髓瘤免疫反应。并拟转入荧光报告基因质粒于小鼠多发性骨髓瘤细胞，构建多发性骨髓瘤小鼠移植瘤模型，采用活体荧光成像评估双表达CS1和CRT的DNA疫苗对小鼠多发性骨髓瘤的治疗效果，探索新的多发性骨髓瘤免疫治疗方式。

新的基因表达谱研究显示CS1高度特异性表达于骨髓瘤细胞，而在其它的血液系统肿瘤、正常组织中均未检测到CS1表达，是抗骨髓瘤DNA疫苗非常理想的肿瘤抗原。而钙网蛋白（calreticulin，CRT）在细胞表面的表达增加，可加强DC的吞噬作用，从而增强肿瘤特异性的CTL介导的细胞免疫反应，是促进特异性抗骨髓瘤免疫反应理想的免疫佐剂。.故本课题选用CS1为靶抗原构建DNA疫苗，以诱导CS1特异性抗骨髓瘤免疫反应。并进一步构建联合表达CS1和CRT的抗骨髓瘤DNA疫苗，使肿瘤细胞自身高表达CRT，以促进抗肿瘤免疫反应，诱导更高水平的CS1特异性抗骨髓瘤免疫反应。.课题组在国家自然科学基金青年基金的资助下，现已顺利完成该课题的实验内容，取得了理想的实验结果，并发表相关SCI论文1篇，并正进行后续的相关研究，及资料的进一步统计分析，拟继续撰写高质量SCI论文发表。. 课题组成功构建DNA疫苗PcDNA3.1-CS1和PcDNA3.1-CS1/CRT；通过免疫荧光、Western Blot、流式细胞检测等实验均证实重组质粒PcDNA3.1-CS1和PcDNA3.1-CS1/CRT可在细胞表面成功表达；选用高表达CS1的人多发性骨髓瘤细胞OPM2，皮下接种于小鼠BALB/c，成功构建有免疫能力的表达CS1的小鼠人多发性骨髓瘤移植瘤模型；动物实验结果显示，单表达靶抗原CS1的DNA疫苗，及联合表达靶抗原CS1和免疫佐剂CRT的DNA疫苗，均可对人骨髓瘤细胞的增殖起到明显的抑制作用，而联合表达CS1和CRT的DNA疫苗对人骨髓瘤细胞增殖的抑制更为明显。.我们的实验结果证实靶向CS1抗原的DNA疫苗可诱导机体特异性抗骨髓瘤免疫反应，有效抑制骨髓瘤细胞的增殖。而进一步联合免疫佐剂CRT的DNA疫苗，通过促进肿瘤自身高表达CRT以增强CTL介导的细胞免疫反应，可显著增强靶向CS1抗原DNA疫苗的免疫杀伤效应，起到更为理想的肿瘤细胞杀伤效应，对探索新的多发性骨髓瘤免疫治疗方案起到积极意义。