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编号:10695804
细胞因子对树突状细胞抗肝癌作用的影响
http://www.100md.com 1999年3月15日 《世界华人消化杂志》 1999年第3期
     汕头大学医学院组织学与胚胎学教研室 广东省汕头市 515031

    陈海滨,男,1963-10-29生,安徽省霍山县人,汉族. 1985年皖南医学院医学系本科毕业,1991年南京铁道医学院硕士,副教授,主要从事免疫细胞及其抗肿瘤研究,发表论文18篇.

    *广东省高校自然科学重点资助项目,No. 

    项目负责人
陈海滨,515031,汕头大学医学院组织学与胚胎学教研室,广东省汕头市新陵路3号.

    *Supported by Natural Scientific Foundation of the Administration of Higher Education of Guangdong Province, No. Correspondence to Dr. Hai-Bin Chen, Department of Histology and Embryology, Shantou University Medical College, 3 Xinling Road, Shantou 515031, Guangdong Province, China

    Tel. +86·754·8551151 Ext. 2087, Fax. +86·754·8557562

    收稿日期 1998-08-21

    

    Effects of cytokines on dendritic cells against human hepatoma cell line*


    Hai-Bin Chen, Jin-Kun Zhang, Zi-Liang Huang, Jin-Lu Sun and Yan-Qiong Zhou

    Department of Histology and Embryology, Shantou University Medical College, Shantou 515031, Guangdong Province, China

    


    Abstract


    AIM To study the effects of human peripheral blood dendritic cells (DC) with and without TNF, GM-CSF or IFN-γ on lymphokine and PHA activated killer (LPAK) cells activity on human hepatoma cell line BEL-7402 in vitro.

    METHODS
Experiments were divided into eight groups: L group (LPAK), D group (LPAK+DC), T1 group (LPAK+DC+TNF 500kU/L), T2 group (LPAK+DC+TNF 500kU/L), G1 group (LPAK+DC+GM-CSF 500kU/L), G2 group (LPAK+DC+GM-CSF 100kU/L), I1 group (LPAK+DC+IFN-γ 500kU/L), I2 group (LPAK+DC+IFN-γ 100kU/L), with two ratios of effect and target (5∶1 and 10∶1) cells in every group. After culture for 48 hours, the cytotoxicity was measured with neutral red assay.

    RESULTS
The cytotoxic activity was sequentially enhanced from L, D, T2 to T1 group, the differences between groups were statistically significant (P<0.01). The cytotoxic activity in both G1 and G2 group was significantly higher than that in D group (P<0.01), but in has no difference between G1 and G2 groups (P>0.05). There was no significantly difference in cytotoric activity in I1, I2 and D groups (P>0.05). The cytotoxic level was increased with the increase of the ratio of effect and target cells in all groups.

    CONCLUSION
DC can enhance LPAK cells cytotoxic activity on BEL-7402, TNF or GM-CSF and DC synergistically enhance LPAK activity but no significant increase of LPAK activity at IFN-γ and DC cooperation.

    Subject headings liver neoplasms; cytokines; dendritic cells; cell line

    Chen HB, Zhang JK, Huang ZL, Sun JL, Zhou YQ. Effects of cytokines on dendritic cells against human hepatoma cell line.

    Shijie Huaren Xiaohua Zazhi,1999;7(3):191-193

    摘要

    
目的 研究人血树突状细胞(DC)和细胞因子TNF,GM-CSF或IFN-γ联合DC对淋巴因子和PHA激活的杀伤细胞(LPAK细胞)体外杀伤人肝癌细胞株BEL-7402的影响.

    方法 实验分为L组(LPAK),D组(LPAK+DC),T1组(LPAK+DC+TNF5000kU?L),T2组(LPAK+DC+TNF500kUL),G1组(LPAK+DC+GM-CSF500kUL),G2组(LPAK+DC+GM-CSF100kUL),I1组(LPAK+DC+IFN-γ500kUL)和I2组(LPAK+DC+IFN-γ100kUL).每组效靶细胞比分别采用5:1和10:1两种.培养48h后用中性红比色法检测细胞毒活性.

    结果 L,D,T2和T1组的细胞毒活性依次增强,各组间差异有显著性(P<0.01).G1和G2组均高于D组(P<0.01),但G1,G2组间差异无显著性.I1,I2组与D组相比,也无显著性差异.随效靶比增加,各组细胞毒活性均相应增强.

    结论 DC能增强LPAK细胞对肝癌细胞BEL-7402的细胞毒活性;TNF或GM-CSF与DC联用,两者有协同作用;但与IFN-γ联用,则无进一步增强作用.

    主题词 肝肿瘤;细胞因子;树突细胞;细胞株

    陈海滨, 张锦堃, 黄子亮, 孙劲旅, 周燕琼.细胞因子对树突状细胞抗肝癌作用的影响.世界华人消化杂志,1999;7(3):191-193

    

    0 引言


    树突状细胞(dendritic cell, DC)是一种高效的抗原呈递细胞,在机体免疫应答中起着关键的调控作用. 由于DC有可能成为抗肿瘤免疫治疗的新手段,有关其与抗肿瘤免疫反应中的关系日益受到重视,其抗肿瘤效应受多种细胞因子的调节[1]. 我们曾报道人血DC联合LAK细胞的体外抗肿瘤作用. 现进一步观察DC和DC联合细胞因子TNF,GM-CSF或IFN-γ对LPAK细胞体外杀伤人肝癌细胞株BEL-7402的影响,以阐明DC与肿瘤免疫治疗的关系及其可能机制.

    1 材料和方法

    1.1 材料
TNF由第二军医大学神经生物学教研室提供,rhGM-CSF和IFN-γ购自军事医学科学院基础所. 人肝癌细胞株BEL-7402引自中山医科大学实验动物中心,用含100mL/L新生牛血清的RPMI 1640培养液在37℃,50mL/L CO2,饱湿条件下传代培养,细胞贴壁生长. 人外周血DC的分离:将健康人外周血单个核细胞悬液采用不连续Percoll密度梯度离心分离,收集35%~50%界面层细胞,再反复Panning数次,经36h培养后,收集高度富集的人血树突状细胞组分. LPAK细胞的诱导:分离人血单个核细胞,调整细胞浓度为2×106/mL,置含100mL/L新生牛血清的RPMI 1640培养液内,加入IL-2 1000kU/L和PHA 20mg/L,37℃,50mL/L CO2,饱湿条件下孵育7d,其间半保留换液扩增1次.

    1.2 方法
抗肿瘤实验分为以下8组,L组在50μL LPAK细胞培养上清中加入BEL-7402和LPAK(浓度为4×108/L);D组为L组+DC(浓度为8×106/L);T1组为D组+TNF(5000kU/L);T2组为D组+TNF (500kU/L);G1组D组+GM-CSF(500kU/L);G2组为D组+GM-CSF(100kU/L);I1组为D组+IFN-γ(500kU/L);I2组为D组+IFN-γ(100kU/L);各组中LPAK与BEL-7402的效靶比均采用5∶1和10∶1两种. 另设未经任何处理的BEL-7402对照组和培养液空白对照组. 每组均设3个复孔,于96孔平底培养板中37℃,50mL/L CO2,饱湿条件下培养48h后进行效应细胞的细胞毒活性检测. 实验重复4次. 中性红摄入比色法检测细胞毒活性,于每个培养孔中加入0.3g/L中性红溶液0.1mL,孵育1h,PBS洗涤3次,加入盐酸-乙醇溶液0.1mL,在Biorad 3550-UV型全自动酶联检测仪上以570nm波长测各孔吸光度(A). 细胞毒活性计算公式为:

    实验组A-空白对照组A

    1- ×100%

    对照组A-空白对照组A

    用GB-STAT统计软件对实验数据进行方差分析.

    2 结果

    2.1 DC对效应细胞细胞毒活性的影响 D组对靶细胞的杀伤活性均明显高于相对应的L组(P<0.01,图1).

    2.2 TNF联合DC对效应细胞杀伤靶细胞的影响 T1和T2组的杀伤活性均明显高于D组(P<0.01),T1与T2组间比较差异也有显著性

    (P<0.01).

    2.3 GM-CSF联合DC对效应细胞杀伤靶细胞的影响 G1和G2组的杀伤活性均明显高于D组(P<0.01,图2),但G1与G2组间比较差异无显著性(P>0.05).

    2.4 IFN-γ联合DC对效应细胞杀伤靶细胞的影响 I1和I2组分别与D组相比,差异无显著性(P>0.05),I1与I2组间比较差异也无显著性

    (P>0.05). 不同效靶比对效应细胞杀伤靶细胞的影响,在各实验组中,效应细胞对靶细胞的杀伤活性随效靶比的增加而增强(P<0.01).

    1 TNF和DC对LPAK细胞杀伤作用的影响.

    2 GM-CSF和DC对LPAK细胞杀伤作用的影响.

    3 讨论

    DC在诱发免疫反应中起关键作用. DC表面持续表达的MHC-Ⅱ类分子和B7分子能有效地与肿瘤抗原结合并呈递肿瘤抗原,DC还可作为肿瘤免疫反应的启动因素,在肿瘤免疫的产生和调节中发挥关键作用[1]. 动物实验中,DC能诱导动物对实验诱发性肿瘤的免疫反应,导致肿瘤消退或生长延缓. 临床上,肿瘤部位DC的数量与肿瘤淋巴结转移及临床预后密切相关. 我们在体外实验中,已发现人血DC能与LAK细胞形成细胞簇,从而提供了一个稳定的微环境,促进了LAK细胞的增殖活化,并有利于LAK细胞识别肿瘤细胞膜上的抗原共同决定簇. 我们也发现DC有增强LAK细胞体外抗人鼻咽癌细胞的作用. 本实验中D组和L组相比,差异有高度显著性,表明人血DC也能明显增强LPAK对人肝癌细胞的杀伤活性.

    DC的辅助功能还与某些细胞因子的参与有关. 细胞因子控制DC的发育和成熟,如TNF和GM-CSF联合可以使人骨髓或新生儿脐带血中的CD34+前体细胞发育成DC,进一步的研究证实,在此过程中必须有TNF作为第一信号,上调DC前体细胞的GM-CSF受体的水平,这种上调作用不仅存在于DC发育的早期,而且在DC的整个发育过程中均保持在高水平,进而增强DC的活力和抗肿瘤功能[2]. TNF还增强DC的抗原呈递能力[3]. 因而我们认为,本实验显示的TNF和DC联用能明显提高LPAK细胞的抗肿瘤效应,除了TNF能直接杀伤或抑制肝癌细胞,增强LAK活性,介导LAK细胞的杀伤作用外,还与TNF和LPAK细胞诱生体系中的GM-CSF共同作用,促进了新鲜分离的DC中部分未成熟的前体细胞成熟的功能,从而增强了LPAK细胞的杀伤活性. TNF的这种作用随着剂量的增加而增强.

    GM-CSF可影响上皮性肿瘤组织内DC的分布、成熟和功能,并可能决定了DC是诱导抗肿瘤免疫还是诱导免疫耐受[4]. GM-CSF又能促进体外DC的增殖和分化,促进未成熟的DC(包括MHC-Ⅱ类分子阴性的外周血前体细胞)发育成熟,转为具有免疫刺激力的成熟DC[5,6]. Schwarz et al[2]进一步证实,GM-CSF的重要意义不仅在于启动DC的发育、促进DC的成熟,还控制着DC的活力和抗肿瘤免疫功能. 由于GM-CSF不能直接调节LAK细胞的活性,而人外周血新鲜分离的DC中又存在部分未成熟的前体细胞[7]. 故本实验显示的GM-CSF能明显提高LAK细胞的抗肿瘤效应,主要是因为GM-CSF促进血中DC前体细胞的成熟和功能,进而增强了LAK杀伤肝癌细胞的活性. 实验中GM-CSF浓度在100kU/L时已达到最大效应,提高浓度并无意义,这对进一步的病理和临床研究有参考价值.

    IFN-γ对DC的作用主要是增加DC表面MHC和共刺激/粘附分子的表达,从而增强DC将肿瘤抗原呈递给T细胞的能力[8]和使DC的NOS基因活化,产生NO,抑制肿瘤细胞的核糖核酸还原酶和线粒体氧化作用,增强其抗肿瘤活性[9]. IFN-γ对LAK细胞诱导分化的早期起重要促进作用,还能显著增强LAK活性,参与LAK细胞的杀伤机制. 但我们的实验结果表明,在加入DC后,再给予IFN-γ不能进一步增强LPAK的活性. 这可能是由于LPAK细胞培养上清中存在着由IL-2介导产生的少量IFN-γ, 加入的DC又能进一步介导IFN-γ的生成[10],使内源性IFN-γ的含量升高并达到最大效应,以致继续加入外源性IFN-γ时,不论剂量大小,都不再增强LPAK细胞的杀伤活性.

    4 参考文献

    1 Grabbe S, Beissert S, Schwarz T, Granstein RD. Dendritic cells as initiators of tumor immune responses: a possible strategy for

    tumor immunotherapy? Immunol Today, 1995;16:117-121

    2 Santiago-Schwarz F, Divaris N, Kay C, Carsons SE. Mechanisms of tumor necrosis factor-granulocyte-macrophage colony-

    stimulating factor-Induced dendritic cell development. Blood, 1993;82:3019-3028

    3 严俊,许化溪,邵启祥,潘志超,付翠梅,刘恭植. 树突状细胞抗原提呈活化T细胞的机制研究. 免疫学杂志,1995;11:210

    4 李存玺,高进. 树突状细胞研究进展与肿瘤免疫. 中国肿瘤生物治疗杂志,1995;2:365-366

    5 Scheicher C, Mehlig M, Zecher R, Seiler F, Hintz-Obertreis P, Reske K. Recombinant GM-CSF induces in vitro differentiation of

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    7 Austyn JM. New insights into the mobilization and phagocytic activity of dendritic cells. J Exp Med, 1996;183:1287-1292

    8 Lutz MB, Assmann CU, Girolomoni G, RicciardiCastagnoli P. Different cytokines regulate antigen uptake and presentation of

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    9 Becker Y. Success and failure of dendritic cell (DC) anticancer activity may be modulated by nitric oxide synthetase (NOS)

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    10 Heufler C, Koch F, Stanzl U, Topar G, Wysocka M, Trinchieri G. Interleukin 12 is produced by dendritic cells and mediates T helper

    1 development as well as interferon γ prodution by T helper 1 cells. Eur J Immunol, 1996;26:659-668, http://www.100md.com(陈海滨 张锦堃 黄子亮 孙劲旅 周燕琼)