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micro RNA⁃98干扰肺癌患者外周血B细胞IL⁃10的表达

2018-12-20何锦园陈雪霞胡柳黄邵洪

实用医学杂志 2018年22期
关键词:免疫耐受脂质体外周血

何锦园 陈雪霞 胡柳 黄邵洪

1中山大学附属第三医院心胸外科(广州 510630);2中山大学附属第一医院东院护理部(广州 510630);3中山大学附属第七医院心胸血管外科(广东深圳 518107)

肺癌是全球发病率最高的恶性肿瘤,也是最常见的死因之一[1]。肺癌的病因复杂,经多学科综合治疗近年来五年生存率有所提升,但总体而言预后不良[2]。因此研发新的治疗方法有积极意义。

肿瘤免疫耐受是指肿瘤通过某些机制逃过机体的免疫系统监视,生长不受机体控制[3]。肿瘤免疫耐受的机制尚未完全清楚[4],肿瘤免疫耐受细胞的产生是其机制之一[5]。免疫耐受细胞数众多,可产生白介素(IL)⁃10,转化因子(TGF)⁃beta等在内的免疫耐受分子[6]。产生IL⁃10的B淋巴细胞被称为B10细胞[7],是免疫耐受细胞家族一员,在肿瘤免疫耐受起重要作用[8]。通过产生IL⁃10,B10细胞能够抑制免疫效应细胞活性,降低机体抗肿瘤能力[9]。有报道显示,肿瘤患者体内免疫耐受细胞数量增加[10],但具体成因目前尚不清楚。

最新研究[11]表明micro RNA(miR)能够调节某些细胞因子表达。miR是长度为18-22个核苷酸的单链RNA,在转录后阶段能调节靶基因的表达。LIU等[12]报道miR⁃98能够抑制巨噬细胞IL⁃10的表达。外源性miR⁃98能否调节肿瘤个体B淋巴细胞白介素的表达目前尚无研究。由此,笔者推测miR⁃98表达障碍导致了肺癌患者B10细胞IL⁃10升高。本研究旨在验证miR⁃98通过抑制肺癌患者B10细胞IL⁃10的表达而抑制肿瘤生长。

1 材料与方法

1.1研究对象收集中山大学附属第三医院2016年2月至2016年4月首诊为非小细胞肺癌(由外科医师和病理科医师共同确诊)的患者外周血标本共10例,其中男5例,女5例,平均年龄55.4岁,有吸烟史患者3例,以气胸患者外周血标本10例作为对照组。本研究对象的排除标准为:(1)肺癌复发,(2)使用免疫抑制剂,(3)伴有自身免疫性疾病或其他器官严重疾病。研究设计和过程经过中山大学临床伦理委员会审批。

1.2 方法

1.2.1血样采集与单核细胞的分离外周血样由上肢静脉采集,每位受试者30 mL。外周血单核细胞(PBMC)通过梯度密度离心法分离。

1.2.2B淋巴细胞分离与培养CD19B淋巴细胞通过免疫磁珠分离获得,按试剂盒(Mitenyi Bio⁃tech)使用手册操作。B淋巴细胞纯度通过流式细胞仪检测,超过98%为合格,培养基为RPMI1640,加入10%小牛血清、100 U/mL青霉素、0.1 mg/mL链霉素、2 mmol/L L-谷氨酰胺及 20 ng/mL anti⁃CD40抗体,2~3 d换1次液。细胞活性通过台盼蓝试验评估,超过98%者可用于实验。

1.2.3外周血B10细胞频率测定将分离获得的PBMC用FITC标记的anti⁃CD19单抗或同型IgG(BD Bioscience)于4℃下染色30 min,PBS冲洗3遍,1%多聚甲醛固定30 min,0.5%皂素孵育10 min,APC标记的anti⁃IL⁃10 单抗(BD Bioscience)4℃下染色30 min,置于流式细胞仪(BD Bioscience)下分析。结果由Flowjo(TreeStar)软件分析处理。同型IgG染色的细胞数据作为基线参考。

1.2.4实时定量PCR检测B淋巴细胞miR⁃98和IL⁃10 mRNA用TRIzol试剂盒(Invitrogen)提取总RNA,制备获得DNA第一单链,加入SYBR Green Master Mix,miR⁃98和IL⁃10引物分别为gttctttgggg⁃agccaacag和gctccctggtttctcttcct(由中国深圳Enke Biotech公司设计),置于实时定量PCR仪(Bio rad)扩增,结果用2-△△Ct法计算,表示为对照组倍数。

1.2.5miR⁃98脂质体制备分别取胆固醇、1,2-二油酰基卵磷酸钠和磷脂酰胆碱各100 mg溶于氯仿4.5 mL中,氯仿蒸发后获得脂质薄膜,抽取10 mg脂质薄膜加入0.5 mg miR⁃98质粒(Enke Bio⁃tech,Shenzhen,China)或0.5 mL生理盐水(对照),混匀10 min,加热至60℃并震荡15 min,蒸馏水反复冲洗备用[13]。

1.2.6B淋巴细胞miR⁃98的高表达测定将miR⁃98脂质体(10 μg/mL)加入对照组外周血提纯的B淋巴细胞培养液中,24 h后收取细胞用以后续试验,经qRT⁃PCR检测,miR⁃98在B淋巴细胞中表达增高约5倍。

1.2.7miR⁃98脂质体对B淋巴细胞IL⁃10表达的抑制效果由对照组外周血中提取B淋巴细胞,miR⁃98高表达和野生型B淋巴细胞均加入1 μg/mL LPS刺激48 h,qRT⁃PCR检测IL⁃10表达。

1.2.8肺癌小鼠模型的建立肺癌小鼠模型由6~8周龄SPF级别、体重约18~20 g的雄性BALB/c小鼠建立(购自广东医学实验动物中心,许可证号为SYXK(粤)2016⁃0122),饲养温度为21℃ ±2℃,相对适度为30%~70%。肺癌细胞株KLN205(ATCC)在 Dulbecco′s Modified Eagle Medium 中培养,每日更换培养液,细胞活性通过台盼蓝试验评估,超过99%者用于进一步试验。每只小鼠背部皮下注射10E6肺癌细胞,每日测量记录一次瘤体大小。实验用小鼠通过中山大学动物中心认证,过程遵循相关规定。

1.2.9miR⁃98脂质体抑制瘤体生长的观察在试验第0、4和8天,荷瘤小鼠通过腹腔内注射miR⁃98脂质体(0.2 mg/只)或对照脂质体,每日测量记录一次瘤体大小。

1.3统计学方法数据的正态分布用微软公司Excel Norm.DIST验证。定量资料两组间差异用t检验,多组别间差异用单因素方差分析ANOVA法,两组间相关分析用微软公司Excel进行,P<0.05为组间差异有统计学意义。

2 结果

2.1肺癌患者外周血B10细胞增高经流式细胞术检测,实验组10例肺癌患者外周血B10细胞数显著高于健康对照组(14.2%vs.2.74%,P<0.000 1,图1),实验结果证实肺癌患者B10细胞增加。

2.2肺癌患者外周血B淋巴细胞miR⁃98表达降低从PBMC中提取CD19B淋巴细胞(图2A),qRT⁃PCR检测结果显示肺癌患者外周血B淋巴细胞miR⁃98表达仅为对照组的0.19倍,而健康受试者为对照组0.44倍(图2B)。经检测B10细胞IL⁃10表达水平,结果显示肺癌患者较健康受试者显著升高(1.55 vs.0.21,P <0.000 1,图2C)。B淋巴细胞miR⁃98与IL⁃10相关分析显示,二者呈负相关(r=-0.779 3,P <0.000 1)(图2D)。这些结果提示,miR⁃98可能是B淋巴细胞IL⁃10的抑制因子,而肺癌患者B淋巴细胞miR⁃98减少可能造成IL⁃10表达增加。

2.3miR⁃98高表达抑制B淋巴细胞IL⁃10为阐明miR⁃98在B淋巴细胞IL⁃10表达中的调节作用,通过转染miR⁃98质粒获得高miR⁃98表达的B淋巴细胞,转染使B淋巴细胞miR⁃98表达升高了6倍(图3A)。miR⁃98高表达和野生型B淋巴细胞经LPS刺激产生IL⁃10。经qRT⁃PCR检测,野生型B淋巴细胞IL⁃10表达增加,为对照组1.46倍,而miR⁃98高表达的B淋巴细胞仅为0.16倍(图3B)。结果证实,B淋巴细胞miR⁃98对IL⁃10表达有抑制作用。

图1 流式细胞术-肺癌患者外周血B10细胞数增高Fig.1 Peripheral B10 cells are more in patients with lung cancer

图2 miR⁃98和IL⁃10 mRNA在外周血中的评估Fig.2 Assessment of miR⁃98 and IL⁃10 mRNA in peripheral B cells

2.4 miR⁃98脂质体抑制荷瘤小鼠肺癌生长荷瘤小鼠模型接受3次间隔3 d的miR⁃98脂质体腹腔内注射,之后12 d每天测量记录一次瘤体大小,结果显示应用miR⁃98脂质体显著抑制瘤体生长(图4A)。12 d后处死小鼠,采集外周血检测B10细胞数量,结果显示注射生理盐水荷瘤小鼠B10细胞数量显著高于对照小鼠,给予miR⁃98脂质体荷瘤小鼠B10细胞数量显著降低(图4B⁃C)。结果证实:应用miR⁃98脂质体抑制荷瘤小鼠B淋巴细胞IL⁃10表达,进而抑制肺癌生长。

3 讨论

图3 MiR⁃98抑制B 淋巴细胞IL⁃10的表达Fig.3 MiR⁃98 inhibits IL⁃10 expression in B cells

图4 MiR⁃98脂质体抑制B10细胞和肿瘤生长Fig.4 MiR⁃98⁃carrying liposomes inhibit B10 cells and suppress tumor growth

B10细胞在肿瘤免疫耐受中有重要作用,协助癌细胞逃避机体免疫监视[9]。最新研究显示,肺癌患者B10细胞较健康人群高,而外周血B淋巴细胞miR⁃98降低,IL⁃10增高,二者呈负相关,这提示miR⁃98能抑制B淋巴细胞IL⁃10表达。本研究同样证实了上述观点,荷瘤小鼠注射miR⁃98脂质体显著抑制瘤体生长并减少外周血B淋巴细胞数量,虽然miR⁃98未能完全清除肿瘤,但显著抑制了瘤体生长,这使其有望成为肺癌治疗的一个新手段。

本研究发现,肺癌患者外周血B10细胞较健康受试者显著升高。产生IL⁃10的T和B细胞有免疫调节功能,例如Ⅰ型免疫调节T细胞和B10细胞[14-15]。在适当的刺激因子作用下,免疫调节T或B淋巴细胞释放IL⁃10抑制其他细胞免疫功能,进而抑制免疫反应[16]。一方面这可能对机体有利,比如抑制炎症[16],另一方面,对于癌症患者则是有害的,因为免疫调节细胞会抑制肿瘤特异性免疫,比如抑制肿瘤特异性CD8+T细胞[17-18]。

阐明肿瘤患者B淋巴细胞IL⁃10高表达的机制有重要意义。文献[12]报道,miR⁃98能抑制巨噬细胞IL⁃10表达,肺癌患者B10细胞升高这一现象提示miR⁃98在B淋巴细胞的表达可能存在异常。这一推论得到实验数据支持:肺癌患者B淋巴细胞miR⁃98表达较健康人显著降低。有研究指出,IL⁃10基因3′UTR处有miR⁃98结合位点,miR⁃98能与之结合从而抑制IL⁃10表达[12]。以脂质体作为载体,我们构建了携带miR⁃98的脂质体,用miR⁃98脂质体处理荷瘤小鼠后,瘤体体积和外周血B10细胞数较生理盐水对照组均显著减少。

总之,本研究结果表明,肺癌患者外周血B淋巴细胞miR⁃98低表达而IL⁃10高表达;增加miR⁃98表达抑制B淋巴细胞IL⁃10表达,这为miR⁃98脂质体作为肺癌潜在的治疗手段提供了重要的理论依据,这是价值所在。但本研究也存在一定的不足,本研究只在基因水平验证了miR⁃98与IL⁃10的负相关的关系,未从蛋白水平进一步验证。由于受人体伦理影响,标本例数偏少,下一步研究尚需加大样本量。

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