利用黑色素荷瘤小鼠研究富勒烯纳米颗粒对肿瘤免疫逃逸的调控机制

本课题主要研究纳米颗粒[Gd@C82(OH)22]n对动物体调节性T细胞（Treg）调控的免疫机制，探讨其对动物体发挥免疫激活作用的主要机制。研究纳米颗粒影响动物体Treg细胞功能的动态变化过程，并利用杀伤性淋巴细胞（CTL）作为模型研究其对机体特异性免疫过程的调控。在动物和细胞分子水平揭示纳米颗粒对正常鼠Treg细胞介导的自身免疫调控过程，研究纳米颗粒对荷黑色素瘤鼠肿瘤特异性免疫的激活过程以及降低恶性黑色素肿瘤对CTL细胞的免疫抑制作用机制，为纳米颗粒调控肿瘤细胞的免疫逃逸机制提供试验证据。利用纳米颗粒激活的CTL细胞考察其对肿瘤的免疫抑制作用，为其作为潜在新型高效纳米化疗药物在临床中的应用提供免疫生物学的理论依据。

本研究在动物、细胞和分子水平检测了纳米颗粒对肿瘤免疫逃逸的影响。考察了纳米颗粒和肿瘤因素对动物体免疫功能的影响。探讨了纳米颗粒对巨噬细胞、淋巴细胞和肿瘤细胞的毒性效应，重点探讨了纳米颗粒对巨噬细胞和肿瘤细胞表面Fas、FasL和淋巴细胞FoxP3基因与蛋白表达的影响。研究了纳米颗粒对小鼠Treg细胞免疫功能的影响，通过体外建立的效应-靶细胞作用体系，探讨纳米颗粒在增强细胞免疫功能方面的作用效应。取得了以下研究成果：.1、通过动物水平的研究，我们发现肿瘤因素会降低小鼠脾脏CD4+T细胞的比例，而且使脾淋巴细胞FasL表达下调，Fas表达上调，同时FoxP3表达上调，这是形成肿瘤免疫逃逸的重要机制。.2、[Gd@C82(OH)22]n和羧基化碳纳米管这两种纳米材料均有抑瘤作用。与顺铂不同是，它们的抑瘤作用在一定程度上依赖免疫机制。这种依赖主要体现在以下几个方面：一是[Gd@C82(OH)22]n和羧基化碳纳米管均能显著提高脾脏淋巴细胞CD4+T细胞的比例；二是羧基化碳纳米管可以促进小鼠脾淋巴细胞FasL表达，并抑制其Fas的表达；三是羧基化碳纳米管能显著降低荷瘤鼠脾脏Treg细胞的比例；四是羧基化碳纳米管能够促进巨噬细胞分泌TNF-α因子。值得注意的是，上述四种作用在荷瘤鼠中表现的更为显著，说明纳米颗粒对机体免疫能力的提升具有肿瘤特异性。对正常鼠而言，这种增强免疫的作用并不显著。.3、细胞实验证实，羧基化碳纳米管一方面能使巨噬细胞RAW的FasL表达上调，并抑制其Fas表达，使RAW识别肿瘤细胞能力增强，被肿瘤细胞识别反杀伤的机会减少。另一方面，羧基化碳纳米管能够增强肿瘤细胞Fas基因的表达和抑制FasL基因表达，提高小鼠肿瘤细胞B16对免疫细胞的敏感性。这两方面的作用，可以共同强化羧基化碳纳米管对肿瘤免疫治疗的效果。.4、羧基化碳纳米管对CIK细胞存在免疫激活效应。一方面它可通过提高CIK细胞群中CD34 T细胞和CD38 T细胞的比例来提高其对B16细胞的杀伤作用；另一方面它可通过降低CIK细胞群中Treg细胞的比例来提高其杀伤效果。.5、纳米颗粒对小鼠内脏器官不存在结构性损伤效应，荷瘤鼠内脏器官与正常鼠比较未发现显著变化。研究中发现，碳纳米管在小鼠肺部有少量沉积，但在肝脏和脾脏未发现羧基化碳纳米管的沉积。这提示羧基化碳纳米管在动物体内的代谢清除存在一定的延迟效应。