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背景:卵巢癌发生率占女性生殖系统恶性肿瘤的第二位,但死亡率居首位。近30年来,卵巢癌临床治疗方面取得三大进展,即手术病理分期,最大限度的减瘤手术及铂类和紫杉醇配伍的联合化学药物治疗,这些进展使卵巢癌患者的5年生存率由35%左右提高到50%。但卵巢癌的早期诊断仍存在困难,70%~80%的患者在就诊时已属中晚期,传统的手术治疗,化学治疗和放射治疗常常难以治愈,而且60%以上的患者最终将复发。 细胞分泌蛋白能够灵敏地动态地反映细胞的功能状体及代谢水平。肿瘤分泌蛋白与肿瘤的发生发展有着更为密切的关系。肿瘤分泌蛋白是指肿瘤细胞或组织分泌或脱落或漏出于细胞外基质的所有蛋白质的总称。多项研究表明,肿瘤分泌蛋白不仅可以作为研究肿瘤抗原的良好切入点,也可以作为研究肿瘤细胞与机体免疫细胞及系统相互作用的桥梁。 卵巢癌通过建立一系列免疫逃避机制来逃避宿主的免疫攻击,特别是晚期患者,体内免疫系统往往对肿瘤细胞是无能为力的。近年来,以免疫治疗为主的肿瘤生物治疗在肿瘤治疗领域逐渐受到重视。树突状细胞(dendritic cells, DCs),作为最有效的抗原递呈细胞,已成为肿瘤免疫治疗及肿瘤细胞疫苗的研究热点之一。然而对于肿瘤细胞及其产物能否诱导树突状细胞成熟这一问题,一直存在争议。有必要进一步了树突状细胞与肿瘤细胞的相互作用机制,以便更有效、安全地利用DCs疫苗治疗肿瘤患者。 目的:研究SKOV-3卵巢癌细胞系分泌蛋白的蛋白质种类。以脐带血中CD34+富集细胞为原料,采用多种细胞因子组合培养诱导其增殖分化为树突状细胞。在此基础上,用SKOV-3卵巢癌细胞系分泌蛋白刺激人脐带血来源的树突状细胞,观察树突状细胞的表型变化及蛋白质组学变化,揭示肿瘤细胞分泌蛋白对树突状细胞的影响作用。 方法:培养SKOV-3卵巢上皮癌细胞系,收集SKOV-3细胞条件培养基(SKOV-3conditioned medium, SK-CM)。进行SKOV-3细胞系分泌蛋白的蛋白质组学样品制备及nanoRPLC-MS/MS分析。 密度梯度离心法分离脐带血来源单个核细胞,磁珠富集CD34+细胞,在干细胞因子(SCF),白细胞介素-6(IL-6),白细胞介素-3(IL-3),Flt-3配基(Flt-3L)和促血小板生成素(TPO)五种细胞因子存在条件下体外扩增培养28天获得实验组及对照组树突状状细胞。实验组加入SKOV-3卵巢癌细胞分泌蛋白作为刺激原刺激树突状细胞16小时。WesternBlotting及流式细胞仪分析不同组别的细胞表型变化。分别收集各组树突状细胞及其条件培养基,进行细胞蛋白质组学及分泌蛋白的蛋白质组学样品备及nanoRPLC-MS/MS分析差异蛋白。比较差异蛋白,并进行Westernblotting,ELASA验证。 结果:质谱分析SKOV-3人卵巢癌细胞系分泌蛋白发现1387个蛋白。包括抗原结合和递呈相关蛋白,信号转导相关蛋白,细胞骨架蛋白及胞浆蛋白,细胞代谢相关的酶类等。 在本实验采用的细胞因子组合下,CD34+富集细胞具有较高的扩增潜能,扩增至第8周,细胞总数即开始呈下降趋势。培养至第28天,细胞扩增处于对数期。 SKOV-3卵巢癌细胞系分泌蛋白刺激后的树突状细胞细胞体积增大,细胞表面出现明显的皱褶及长短粗细不一的指状突起。刺激前后的树突状细胞均表达CD1a和MHCⅡ-DR分子。刺激后MHCⅡ-DR分子及细胞表面CD80及CD86分子表达上调。 树突状细胞蛋白质组学及树突状细胞分泌蛋白组学研究分别发现1893个和1538个蛋白。细胞蛋白质组中共有733个蛋白在刺激前后发生显著差异,其中340(18%)个蛋白有显著上调,393(21%)个蛋白有显著下调。多种蛋白变化具有重要的功能意义,特别是细胞骨架蛋白、免疫相关蛋白、水解酶类及分子伴侣的变化与树突细胞免疫突出形成及迁移、加工及呈递抗原等过程有直接联系。采用Western Blotting和ELISA验证了MHCⅡ,Actin,Vimentin,白介素1β,白介素8和前白介素16和白介素18,HSP60等蛋白分子的含量变化。 对比SKOV-3卵巢癌分泌蛋白、未刺激树突状细胞和SKOV-3分泌蛋白刺激的树突状细胞蛋白质组学,发现117个同时存在于刺激后的树突细胞蛋白质组及SKOV-3分泌蛋白组中的蛋白,其中包括已有报道的具有潜在肿瘤抗原性的stathmin及septin-9。这些卵巢癌蛋白是否能被DCs摄取加工呈递并有效激活T细胞,还有待进一步实验验证。 结论:SKOV-3卵巢癌细胞系的条件培养基中含有多种具有抗原性的肿瘤分泌蛋白质。多细胞因子方案培养脐带血C34+富集细胞并诱导其大量扩增分化为CD1a+树突状细胞。SKOV-3卵巢癌细胞条件培养基刺激脐血来源CD1a+树突状细胞树突状细胞,细胞的形态学变化提示树突细胞趋向成熟。树突细胞蛋白质组学研究发现多种差异蛋白变化具有重要的功能意义,特别是细胞骨架蛋白、免疫相关蛋白、水解酶类及分子伴侣的变化与树突细胞免疫突出形成及迁移、加工及呈递抗原等过程有直接联系。联合比较SKOV-3卵巢癌分泌蛋白、未刺激树突状细胞和SKOV-3分泌蛋白刺激的树突状细胞蛋白质组学,发现了数个具有潜在肿瘤抗原性蛋白。这些蛋白是否是能被DCs摄取加工呈递并激活T细胞的卵巢癌肿瘤抗原,有待进一步实验验证。可以预期,随着蛋白质组检测技术敏感性及分辨率的不断提高,可以将其更好的应用于肿瘤标志物的筛选及肿瘤与免疫细胞相互作用的研究,从而更深入了解肿瘤免疫生物学,为肿瘤治疗及新型疫苗的研制开发提供有力支持。