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编号:10240295
抗腺癌肿瘤疫苗对小鼠Lewis肺癌的主动特异性免疫治疗
http://www.100md.com 《军医进修学院学报》 2000年第4期
     作者:林星石 费丽华 李力 孙小华 袁玫

    单位:解放军总医院免疫室,北京 100853

    关键词:肺癌;肿瘤疫苗;免疫疗法;主动;小鼠

    军医进修学院学报000410 [摘要] 目的:应用本室制备的抗腺癌肿瘤疫苗对小鼠高转移性Lewis肺癌进行防治研究,观察其抑癌、抗转移的效果及对免疫功能的影响。方法:用肿瘤疫苗免疫 C57 小鼠共 4 次,第三次免疫的同时小鼠右腋下接种Lewis肺癌。在既定日期检测移植瘤重及肺转移率、转移灶数。结果:瘤重,三种剂量疫苗组分别与对照生理盐水组、环磷酰胺组和 rIL-2组比较差异显著;肿瘤肺转移率及肺转移灶数疫苗组与各对照组比较差异显著。结论:该肿瘤疫苗有一定的抑癌和抗转移作用。

    中图号:R392. 文献标识码:A

    文章编号:1005-1139(2000)04-0270-03
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    Active specific immunotherapy of a murine metastatic Lewis tumor using a cancer vaccine against adenocarcinoma

    LIN Xing-shi, FEI Li-hua, LI Li, SUN Xiao-hua, YUAN Mei

    (Department of Immunology,PLA General Hospital, Beijing 100853, China)

    [Abstract] Objective:To observe the inhibiting roles of tumor growth and metastasis and the efficacy of immune response, the metastatic Lewis lung tumor-bearing mice were inoculated a cancer vaccine against adenocarcinoma developed in this department.Methods:Three dosage vaccine groups were administered sc., totally 4 times. When the third vaccine immunization while the mice were received injections of metastatic Lewis lung tumor tissue suspension at subaxillary sc.. Then mice were sacrificed on limited day and examined their tumor weights, numbers of metastatic rates of lung.Results:All of mice represented tumors but the median weights of tumor, the vaccine groups were more light than the control groups (normal saline group, cyclophosphamide group and rIL-2 group, P<0.05~0.01);the metastatic rates of lung, the vaccine groups were lower than the control groups (P<0.05~0.01) and the numbers of metastatic focus of lung, vaccine groups compared with control groups, displayed a significant difference (P<0.001). Conclusion:This study indicates that our prepared tumor vaccine can be recognized by the mice immune system and may play the roles to inhibit tumor growth and metastasis.
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    Key words:lung cancer; cancer vaccine; immunotherapy, active; mice

    肿瘤生物治疗是继手术、化疗、放疗之后的一个重要的补充手段,也称之为第四治疗模式,近十多年来成为抗肿瘤研究的一个热点。而主动特异性免疫治疗是肿瘤生物治疗研究的重要组成部分,也是抗肿瘤治疗有前景的方法之一。以肿瘤抗原或肿瘤相关抗原加佐剂组成疫苗在国外已有从动物实验到临床应用的报道[1]。现就本室制备的抗腺癌肿瘤疫苗在小鼠体内的抑瘤作用及抗转移作用进行报道。

    1 材料和方法

    1.1 材料

    1.1.1 动物 C57 小鼠 120 只,雌性,体重(18.0±2.0)g。

    1.1.2 移植瘤荷瘤鼠Lewis肺癌转移株荷瘤 C57 小鼠,购自中国医学科学院药物研究所。
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    1.1.3 试剂 抗腺癌肿瘤疫苗,本室制备(为新药基金资助项目);0.9%生理盐水(NS);注射用环磷酰胺(CY),200 mg;冻干重组白介素-2(rIL-2)每支 50 000 U。

    1.2 方法 ①C57 小鼠称重后随机分组,疫苗组:0.5 μg组、1.0 μg组、2.0 μg组,每组各 20 只;对照组:NS组、CY组、rIL-2组各 20 只。②无菌操作下取 Lewis肺癌荷瘤组织,称重后研碎制成瘤组织混悬液,瘤组织与NS为 1∶3 浓度接种于 C57 鼠右腋下,每只 0.2 ml。③肿瘤疫苗按每次每只 0.5 μg、1.0 μg和2.0 μg免疫各疫苗组,注射部位为双侧腹股沟皮下;免疫时间以接种 Lewis肺癌瘤组织混悬液时刻为 0 时刻(0d),分别为-14 d、-7 d、0 d、7 d,共 4 次;首次免疫前 3 d,CY 60mg 腹腔注射。④阴性药物对照NS组,每次每只 0.2 ml,注射方法及时间同疫苗组。⑤阳性药物对照 CY 组,肿瘤接种前 24 h按每只 60 mg/kg腹腔注射;rIL-2组,于肿瘤接种的 0 d、1 d、10 d,(共 3 次)腹腔注射,每次每只 5000 U。实验小鼠接种肿瘤后 14 d颈脱位处死。
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    2 结 果

    2.1 成瘤率及平均瘤重 各组 C57 鼠成瘤率均为 100%,平均瘤重:疫苗组分别为 0.5 μg组: 3.97 g、1.0 μg组:2.99 g、2.0 μg组:4.01 g;阴性药物对照NS组为 5.76 g,阳性药物对照 CY 组为 5.63 g,rIL-2组为 4.61 g;详见表 1。

    2.2 各组与阴性药物NS组比较平均抑瘤率 疫苗组分别为 0.5 μg组:31.10%,1.0 μg组:48.10%,2.0 μg组:30.38%;而CY组为 2.26%,rIL-2组为 19.97%(表 1)。

    表 1 各组小鼠的Lewis肺癌平均瘤重和抑瘤率(±s) 组 别

    平均瘤重(g)*
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    平均抑瘤率(%)

    NS组

    5.76±1.4

    0

    CY组

    5.63±0.96

    2.26

    rIL-2组

    4.61±1.02

    19.97

    肿瘤疫苗

    0.5 μg

    3.97±1.62
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    31.10

    1.0 μg

    2.99±1.1

    48.10

    2.0 μg

    4.01±1.27

    30.38

    *NS与CY、rIL-2比较,P≥0.4;

    *NS与 0.5 μg、1.0 μg、2.0 μg比较,P<0.025~0.001;

    *CY与rIL-2 比较,P>0.1;

    *CY与 0.5 μg、1.0 μg、2.0 μg比较,P<0.025~0.001;
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    *rIL-2与 0.5 μg、2.0 μg比较,P>0.4;

    *rIL-2与 1.0 μg比较,P<0.05

    2.3 各组 C57 鼠Lewis肺癌肺转移率测定 见表 2。抗腺癌疫苗各组肺转移率分别为 0.5 μg:33%(5/15),1.0 μg:13%(2/15),2.0 μg:27%(4/15);对照各组肺转移率分别为NS:71%(10/14),CY:80%(12/15),rIL-2:60%(6/10)。

    2.4 各组 C57 鼠Lewis肺癌肺转移灶总数及平均转移灶数测定 见表 2。抗腺癌疫苗各组肺转移灶总数分别为 0.5 μg:8 个,1.0 μg:2 个,2.0 μg:5 个;对照各组肺转移灶总数分别为NS:35 个,CY:45 个,rIL-2:31 个。抗腺癌疫苗各组肺平均转移灶数分别为 0.5 μg:0.53 个,1.0 μg:0.13 个,2.0 μg:0.33 个;对照各组分别为 NS:2.5 个,CY:3.0 个,rIL-2:3.1 个。
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    表 2 各组小鼠的Lewis癌肺转移率和

    转移灶数测定(χ测定) 组 别

    转移率*

    (%)

    转移灶总数

    平均转移灶数**

    NS组

    10/14

    71

    35

    2.50±2.8

    CY组
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    12/15

    80

    45

    3.00±2.5

    rIL-2组

    6/10

    31

    31

    3.10±3.9

    肿瘤疫苗

    0.5 μg

    5/15

    33
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    8

    0.53±0.96

    1.0 μg

    2/15

    13

    2

    0.13±0.52

    2.0 μg

    4/15

    27

    5

    0.33±0.62

    NS.1 只癌死亡
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    *各组肿瘤疫苗与NS比较P<0.05~<0.01,与CY比较P<0.01,与rIL-2比较P<0.1;

    **各组肿瘤疫苗与NS、CY比较P<0.01,与rIL-2比较P<0.05~0.01

    3 讨 论

    3.1 关于肿瘤疫苗抗原与佐剂 本室制备的抗腺癌肿瘤疫苗中的抗原是一种腺癌特异性黏液蛋白抗原,这种抗原是人腺癌的共性抗原,在食道、胃、大肠、胰腺、乳腺、肺、肝等正常组织中均不表达,它位于腺癌细胞表面,其表达状况与肿瘤侵润及预后密切相关[2~4]。本实验疫苗抗原剂量的设计是根据前期量效关系实验的结果而定的。以往数次实验的数据显示疫苗抗原量 0.1~3.0 μg有较好的抑瘤作用(42%~51%,P<0.005),肺转移率较低(0~20%,P<0.05~0.001),大剂量抗原应用,抗肿瘤效果反而不好,如抗原 15 μg时,抑瘤率和抗转移率均与NS对照组无显著差异,与Ogata等[5]的研究结果相符,抗原剂量过多,反而封闭或抑制了NK细胞的细胞毒作用。由于免疫动物存在个体、组间和批次间差异,本实验 0.5 μg和 2.0 μg疫苗组抑瘤率数据略低于以往的结果,但与NS及CY组比较,仍有显著差异(P<0.05~0.01),其中疫苗 1.0 μg组多次实验数据稳定,抗肿瘤效果最好。
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    免疫佐剂是疫苗中必不可少的辅佐成分,传统佐剂BCG引起的副作用和某些进口佐剂的来源困难及价格昂贵,所以我们将黏液糖蛋白抗原与自制的冻干水化型脂质体即免疫佐剂组成肿瘤疫苗。因脂质体本身无毒、无免疫原性,能被机体自然降解,能协助抗原刺激并激活T、B淋巴细胞,诱发机体的体液免疫和细胞免疫,活化巨噬细胞发挥其抗原提呈功能,使免疫系统充分发挥作用增进杀伤肿瘤的能力。在近几年的动物实验中证实它是一种安全、无毒的疫苗,不仅能使小鼠产生肿瘤相关的特异性抗体(抗体亚型以IgG1为主),还使小鼠产生细胞介导的DTH反应。体外实验还显示疫苗组小鼠脾淋巴细胞扩增后可特异性杀伤多种腺癌细胞系,腺癌患者的引流区淋巴结细胞体外扩增后可特异性杀伤上述腺癌细胞系[6]。本文的动物体内实验证实经该疫苗免疫的 C57 小鼠有一定的抑制肿瘤生长和抗转移的作用。

    3.2 关于疫苗组免疫前使用低剂量CY Maclean等[6]事先用低剂量CY给小鼠或Ⅱ、Ⅲ期临床验证的患者静脉注射后,再进行主动特异性免疫,尤以免疫前 3 d使用低剂量CY后免疫效果最好。如转移性乳腺癌患者,在临床验证治疗的第 9 周,-3 d静脉注射CY后疫苗接种者,仅 4.2%患者病情进展,而单纯疫苗免疫者,27.3% 病情进展(P<0.0365);平均生存期前者为 19.7 月,后者为 12.6 月,差异显著(P=0.0176);另外检测肿瘤相关抗体滴度,前者亦明显高于后者(P=0.010)。动物和临床研究证实疫苗接种前低剂量CY增强免疫反应,CY抑制T抑制细胞活性,提高抗体效价。Matthew等[8]进一步阐述CY对疫苗抗原有协同作用,其可消除实体瘤对CTL的抑制,增进T-helper细胞活性,分泌有关的淋巴因子,促进CTL前体增生与分化,从而有效地使抗原扩增CTL反应。本实验参照上述学者的研究与理论,设计免疫前 3 d 使用了低剂量CY。
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    3.3 关于CY组使用剂量与给药次数 我们是参考国外有关实验方法与结果和我们以往实验总结而确定的。以往我们的CY对照组,接种肿瘤细胞-1 d,6 d,13 d(每次每只 60 mg/kg)共 3 次腹腔注射,其抑瘤率(3.8%)及转移率(76%)与本文-1 d CY每只 60 mg/kg腹腔注射的结果(2.26% 和 80%)无统计学差异。Apostlopoulos等[9]研究表明小鼠接种肿瘤细胞的 0 d,7 d,14 d静脉注射CY,每次每只 50 mg/kg,其细胞毒性T淋巴细胞(CTL)前体频率小于 1/1 000 000,融合蛋白M-FP加CY免疫小鼠后CTL前体频率 1/2 100,且前者CY的抑瘤率为-28%(比NS对照组还差),而后者为 100%,二者差异非常显著。该研究证明 CY3 次注射效果不佳。

    基金项目:国家自然科学基金资助项目(39570821);新药基金资助项目(040)

    作者简介:林星石(1950-),女,北京市人,1982 年北京协和医科大学硕士毕业,解放军总医院免疫教研室副研究员;发表论文32篇。电话:(010)66937463
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    [参考文献]

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    [5]Ogata S, Maimonis PJ, Itzkwitz SH. Mucins bearing the cancerassociated sialosylTn antigen mediate inbition of natural killer cell cytotoxicity [J]. Cancer Research, 1992,52:4741-4746.

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    [9]Apostolopoulos V, Popovski V, Mckenzie FC. Cyclophosphamide enhances the CTL precursor frequency in mice immunized with MUC1Mannan fusion protein(MFP)[J]. J Immunotherapy, 1998,21(2):109-113.

    收稿日期:2000-06-02; 修回日期:2000-07-12, 百拇医药