《中国图书资料分类法》分类号R730.5
The Therapeutic Effects of Recombinant hIL-2 Adenovirus on Ascites Tumors
Wei Haiyan, Zheng Changwen, Tong Jing, Sun Xueqi, Peng Xudong
(Technology Center of Sichuan Hoist Group,Chengdu 610075)
AbstractObjective: To identify the activity of recombinant hIL-2 adenovirus(AdvIL-2), a wide variety of human tumor cell lines were transduced in vitro, and mice with ascites tumors mouse were treated with AdvIL-2.Methods: Expressed IL-2 can be measured by ELISA. The activity of expressed IL-2 was tested with MTT method. The mice were weighted everyday, and the living situation was observed.Results: AdvIL-2 can transduce a wide variety of human tumor cell line in vitro efficiently. As hight as 10 ng hIL-2 was expressed, and the expression can last 3 weeks or so. 5×108 PFU AdvIL-2 was injected i.p. to ascites mice. At the end of therapy, the average weight of AdvIL-2 injected group was lower than the AdvLuc and medium injected groups. The bodyweight were 26.5 g, 39, 36.5 g respectively. The survival rate ascites of treat group is 62.5% at 30th day, while the control group (AdvLuc injected) is 25%. Mice in medium injected group all died at 25th day. Conclusion: AdvIL-2 is effective in cancer therapy.
Key words AdvIL-2; IL-2; Math A
人白细胞介素2(IL-2)为广泛用于临床治疗的细胞因子,由于它能激活多种淋巴细胞,因此主要用于癌症的治疗。而利用AdvIL-2(重组人白介素2腺病毒)进行癌症基因治疗的报道不多。法国的Transgene公司开发的AdvIL-2 治疗胃肠道癌和肺癌,现已处于Ⅰ期临床阶段。国内第二军医大学免疫学教研室的曹雪涛,构建了AdvIL-2,体外转导人肿瘤细胞能检测到每24 h 400~2 600 U/106细胞的表达活性[1]。Cordier L.报道瘤内注射AdvIL-2小鼠肥大细胞癌,检测到每24 h 200 pg/106细胞[2]。Toloza体外转导小鼠纤维肉瘤细胞时,IL-2表达量与MOI(感染倍数)有线性关系,MOI=100~1 000时,IL-2表达量为每24 h 10~100 ng/106细胞[3]。临床及临床前实验表明,持续1周ng级的IL-2足以产生免疫调节效应[3]。本文目的在于观察所构建的AdvIL-2在多种人癌细胞中IL-2表达产量及表达周期,以及对腹水癌的治疗作用。
1材料与方法
1.1AdvIL-2来源
AdvIL-2由本室构建,并已申请了国家发明专利。
1.2AdvIL-2和AdvLuc扩增及纯化
AdvIL-2和AdvLuc扩增是在293细胞中,待大部分细胞表现出病变效应(CPE)后,收获细胞,超声波破碎细胞以释放病毒,细胞裂解液经高速离心澄清后,经2次CsCl超离心得到纯化病毒,第1次离心条件是,36 000 r/min(SW41 rotor)、离心时间为1 h,梯度组成为1.25 g/ml CsCl和1.40 g/ml CsCl,第2次离心条件是:36 000 r/min(SW41 rotor)、离心时间为18 h,将第1次离心抽取的病毒带与1.33 g/ml CsCl混合后离心,所得到的纯病毒纯度达95%以上,滴度为1011 pfu/ml。
1.3AdvIL-2滴度测定[4]
采用CPE法。
1.4动物及细胞系
成年BALB/c小鼠,体重约15 g,由成都中医药大学动物实验中心提供。人肺癌细胞(A549),人结肠癌细胞(SW480),人宫颈癌细胞(HeLa),鼠腹水癌细胞(Math A),CTLL-2细胞购于中国典型培养物保藏中心,由本实验室维持传代。
1.5体外转导细胞[5]
在细胞培养板中,以MOI=100加入AdvIL-2于单层细胞上,37℃下感染2 h,加入3倍体积的培养液继续培养,24 h后,以无血清的DMEM清洗两次,换新鲜培养基常规培养。以台盼蓝染色确定细胞存活率。对于悬浮长的Math A细胞,离心收集后,以1×106/ml悬浮于感染培养基中,同上加入病毒液,清洗及悬浮于新鲜培养基培养。
1.6IL-2 ELISA测定
由AdvIL-2转导癌细胞表达产生的IL-2利用ELISA法测定。IL-2的ELISA测定方法参照R&D system公司的IL-2 Quantikine Assay试剂盒说明书。采用双抗夹心法。
1.7IL-2生物活性测定[6]
IL-2活性检测采用IL-2依赖的CTLL-2细胞作为靶细胞的MTT法。
1.8小鼠Math A转导模型
BALB/c小鼠分为3组,每组8只,每只腹腔注射1×106 Math A细胞,在接种癌细胞后第3天,分别对每组小鼠注射5×108 pfu AdvIL-2 100 μl;5×108 pfu AdvLuc 100 μl;100 μl培养基,从注射24 h起每日称量体重,并观察肿瘤发展及小鼠存活情况。
2结果
2.1AdvIL-2构建
首先将真核表达质粒CMV-mcs-polyA序列插入含有部分野生型腺病毒基因质粒的位点,再利用BamHⅠ将hIL-2 cDNA插入到穿梭质粒pAC-CMV puc18多克隆位点,得到重组hIL-2的表达载体。通过重组hIL-2的表达载体与超过包装限制的,含有全部野生型腺病毒基因质粒之间的同源重组,利用PCR法筛选产生的重组病毒,通过空斑法纯化重组病毒。
2.2AdvIL-2表达动力学
以AdvIL-2(MOI=100)感染2 h后,测定不同天数转导细胞分泌的IL-2。转导细胞分泌的IL-2均在ng级,达到治疗用量(图1)。IL-2的表达主要集中在5~10 d,在此期间多数细胞的表达产量在10 ng/ml左右。IL-2的表达最长可维持3周左右。实验结果表明,AdvIL-2能够在体外高效转导多种癌细胞并高水平表达IL-2。
图1AdvIL-2 体外表达动力学
Fig.1AdvIL-2 expression dynamics in vitro
2.3IL-2生物学活性测定
利用IL-2依赖性的CTLL-2增殖实验测定经AdvIL-2转导后各种癌细胞所释放的IL-2,均具有生物学活性(图2)。转导细胞产生的IL-2活性大小与ELISA法测定的IL-2产量基本成正比,约为0.2 IU/pg。在5~10 d达到表达高峰期,IL-2平均产量约为2 000 IU/ml。
图2转导肿瘤细胞表达的hIL-2活性
Fig.2The bioactivity of the hIL-2 produced
by transduced cell in vitro
2.4对小鼠腹水癌的治疗作用
通过腹腔注射AdvIL-2观察AdvIL-2对小鼠腹水癌的治疗作用(图3)。注射AdvLuc和培养基小鼠在30天中的生长期平均体重增长明显大于 AdvIL-2 注射小鼠(分别从相同起始体重7.5 g增至 39 g,36.2g和 26.5g)。在30天的生长期中,注射培养基的小鼠于第25天全部死亡,注射AdvIL-2的小鼠在第30天时仍有5只存活。对所有小鼠荷瘤状况分析发现,所有注射AdvLuc和培养基的小鼠均长出腹水型肿瘤(以小鼠腹部明显增大并可抽出乳白色腹水为准)。而AdvIL-2 注射小鼠只有2只出现肿瘤(其中1只于30天死亡)。
图3经腹腔注射AdvIL-2后小鼠的抑瘤率和延命率情况
Fig.3 The effect on mouse ascites by i.p. injection of AdvIL-2
A: The development of tumor in each group;
B: The surv
