caspy2和IP-10双基因联合抗肿瘤的作用机理研究

肿瘤的发生、发展、转移、侵袭、预后等过程涉及多条信号通路、多个靶点，因此针对多个不同作用机理、不同信号通路的治疗靶点设计治疗药物是抗肿瘤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表达能诱导肿瘤细胞凋亡和抗肿瘤免疫的斑马鱼caspy2基因和具有抗肿瘤免疫、抑制新生血管生成的小鼠IP-10基因，对小鼠结肠癌、肺癌、纤维肉瘤皮下瘤模型和肺癌转移瘤模型进行治疗，利用细胞凋亡技术、免疫学实验技术（淋巴细胞浸润实验、淋巴细胞杀伤实验、肿瘤再冲击接种技术）、免疫组化技术等，探讨caspy2基因诱导肿瘤细胞凋亡的信号通路和caspy2与IP-10双基因联合治疗肿瘤所产生的协同增强抗肿瘤免疫的作用机理。该治疗模式预计能产生同时诱导肿瘤细胞凋亡，诱导机体产生强大的、特异性的抗肿瘤免疫和抗肿瘤新生血管生成三重抗肿瘤效应，为肿瘤的多靶点、联合治疗提供实验基础，为肿瘤临床治疗提供新的思路。

经过课题组成员3年的研究，完成了该课题研究目标和任务，并获得了创新性的研究成果，主要研究结果发表在基因治疗著名杂志Human Gene Therapy（Na Zhang, et al. Human Gene Therapy. 2012, 23(8):837-46）和Cancer Gene Therapy（Yang Yang, et al. Cancer Gene Therapy.2012. 19(7):460-7）上，文章的通讯作者是课题负责人，标注受到本课题资助（资助号：30973451），并培养了3位硕士和1位博士研究生。本课题联合caspy2基因和小鼠IP-10基因，对小鼠结肠癌、乳腺癌、黑色素瘤皮下瘤模型和乳腺癌自发的肺癌转移瘤模型进行治疗，结果显示caspy2和IP-10双基因联合治疗获得了比单基因治疗更好的疗效，并显著延长了荷瘤小鼠的生存期。在CT26和B16-F10皮下移植瘤模型中，与对照组相比双基因治疗组的抑瘤率分别为72.17%和74.20%，并优于单基因治疗组，显著延长了小鼠生存期。在4T1皮下移植瘤模型中，双基因治疗组比单基因治疗组有更强的抑制肿瘤向肺部自发转移的能力，与对照组相比，双基因治疗组肺转移肿瘤结节数减少了87.1%。此外，在CT26模型中，双基因治疗组60%小鼠肿瘤完全消退，再次接种CT26细胞后未见肿瘤结节生成，显示双基因治疗产生了长期的、记忆性、特异性的抗肿瘤免疫反应。本课题探讨了caspy2与IP-10双基因联合治疗所产生的协同增强抗肿瘤效应的作用机理。通过肿瘤组织的CD31、ki-67、actived-caspase3免疫组化和CD8免疫荧光染色以及TUNEL染色显示双基因治疗组比对照组和单基因治疗组产生了更强的抑制肿瘤血管生成和肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡和特异性的CTL杀伤活性。抗体阻断实验表明抗肿瘤免疫作用主要依赖于CD8+T淋巴细胞，部分依赖于CD4+ T淋巴细胞和NK细胞。此外，本课题还研究了IL-15联合Caspy2的抗肿瘤效应及相关的抗肿瘤机理，也获得了类似的结果。本课题研究表明IP-10或IL-15与 Caspy2联合治疗能够诱导机体产生肿瘤细胞凋亡，特异性的抗肿瘤免疫和抗肿瘤新生血管生成多重抗肿瘤效应，为肿瘤的多靶点、联合治疗提供了实验基础，为肿瘤临床治疗提供新的思路，具有良好的临床应用前景。