IL-24和IP-10双基因联合治疗人非小细胞肺癌的作用机理研究

肺癌的发生和发展是多基因改变的多阶段过程，其分子生物学特性十分复杂。因此针对多个具有不同作用机理、不同信号通路的治疗靶点研究设计治疗药物是肺癌治疗的重要发展方向。本课题在我们前期研究的基础上，利用同一质粒同时表达能诱导肿瘤细胞凋亡、抑制新血管生成、激活抗肿瘤免疫的人IL-24 基因和能调节抗肿瘤免疫、抑制新血管生成的人IP-10 基因，对人非小细胞肺癌进行双基因联合治疗研究。我们拟在人外周血淋巴细胞-SCID鼠上建立肺癌的皮下瘤模型和肺转移瘤模型，通过尾静脉注射DNA-脂质体复合物的方式，观察比较联合治疗的效果；同时通过在体内外开展一系列细胞凋亡、血管生成及免疫学相关实验，探讨IL-24和IP-10双基因联合治疗肺癌的作用途径及发挥协同效应的机制。该治疗模式预计能同时产生诱导肿瘤细胞凋亡，激活机体特异性抗肿瘤免疫和抑制肿瘤新血管生成三重抗肿瘤效应，为肺癌的多靶点联合治疗提供新的思路。

多项研究提示IL-24基因可能是一重要的抑癌基因，其通过选择性的诱导肿瘤细胞凋亡、抑制血管生成、调节机体免疫功能等多种途径发挥抗肿瘤作用。IL-24可以诱导包括肺癌、黑色素瘤、乳腺癌、结肠癌等在内的多种肿瘤细胞凋亡，而对正常组织无明显毒副作用。同为细胞因子家族成员的CXC趋化因子配体10(CXCL1O、IP 10)，是在外源性和内源性炎性因子刺激下，由成纤维细胞、内皮细胞、淋巴细胞等多种细胞表达分泌的可以趋化淋巴细胞的趋化因子。近年来的研究表明IP-10 具有调节抗肿瘤免疫、抑制新血管生成等多种抗肿瘤功效，在肿瘤生物治疗领域展现出了良好的应用前景。目前多项研究表明，针对不同靶点的双基因或多基因联合治疗恶性肿瘤，各单基因之间表现出了协同作用效应，显著提高了疗效。本课题将IL-24和IP-10两个在恶性肿瘤治疗中具有良好应用前景的基因联合用于治疗人非小细胞肺癌，并探讨发挥协同抗肿瘤效应的机理。我们构建了IL-24和IP-10双基因共表达质粒，在体外MTT增殖试验和克隆形成试验中，我们观察到IL-24/IP-10双基因联合治疗较各单基因治疗可以更明显抑制肿瘤细胞增殖活性和克隆形成。通过小管生成试验，发现IL-24/IP-10双基因联合治疗较各单基因治疗可以在体外更明显的抑制血管生成。接下来我们建立了人非小细胞肺癌皮下移植瘤模型和肺转移瘤模型，并观察到IL-24/IP-10双基因联合治疗较各单基因治疗可以更加明显地抑制皮下移植瘤的生长和抑制肿瘤肺转移。通过对肿瘤组织的TUNEL荧光染色、CD31及PCNA免疫组化染色，发现IL-24/IP-10双基因联合治疗较各单基因治疗可以在体内更显著的诱导肺癌细胞凋亡、抑制肿瘤增殖及抑制肿瘤新血管生成。通过进一步对肿瘤组织的Caspase 3、Bcl 2及VEGF等免疫组化染色分析，我们观察到IL-24/IP-10双基因联合治疗组的肿瘤组织Caspase 3表达增多更加明显，而Bcl 2及VEGF的表达则降低更为显著。提示在体内IL-24/IP-10双基因联合治疗可能是通过激活内源性途径发挥协同作用诱导肺癌细胞凋亡的，而VEGF的表达较单基因治疗组降低则提示通过联合抑制肿瘤组织VEGF表达可能是发挥协同作用抑制肿瘤血管生成的机理之一。我们的研究提示IL-24和IP-10双基因联合可能为人非小细胞肺癌的治疗提供一种新的治疗策略。