人們很早就發現,
腫瘤組織內及其周圍存在著大量T/NK細胞。與機體其他部位相比,腫瘤及其周圍組織中的T/NK細胞功能顯著降低[1]。當今,常以T/NK細胞為效應細胞,以IL-2為刺激劑作為腫瘤的過繼性免疫治療的手段,但對大部分病人療效不佳,其原因是腫瘤及其周圍組織內也存在大量富含單核/巨噬細胞的單個核細胞 (Mo)。 Mo 對荷瘤動物淋巴細胞抗腫瘤作用有抑制效應,這種抑制作用與Mo分泌反應性氧代謝物(reactive oxygen metabolites,ROM)密切相關[2]。二氫氯化物組胺(簡稱組胺)可以逆轉ROM對T/NK抗腫瘤活性抑制作用,并且已做II期臨床試驗,效果明顯[1],但其毒副作用大,臨床難于應用。為了尋求高效低毒、便于臨床應用的ROM逆轉劑,我們進行了
還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)在體外
白血病細胞株培養體系中逆轉ROM、增強NK細胞殺傷K562細胞的實驗研究,現將結果報道如下。
材料和方法
材料
K562細胞株由福建醫科大學附屬協和醫院老年病研究所朱元貴博士惠贈,新鮮健康人單的采白細胞由泉州市中心血站提供,IL-2為北京雙鷺藥業公司產品,二氫氯化物組胺、GSH和MTT均為Sigma公司產品,CD3、CD56免疫組織化學試劑盒為北京中山公司產品,活性氧測試劑盒為南京建成公司產品。
方法
富含NK細胞的單個核細胞(E)的分離 采用Percoll不連續密度梯度分離法[2]分離,采用免疫組織化學法進行鑒定[3],其純度達30%,活存率≥95%。
富含單核細胞的單個核細胞(Mo)的分離 采用Colotta方法[2]分離并作非特異性酯酶染色鑒定純度,4℃冷藏備用,其純度為70%,活存率≥95%。
細胞培養及檢測
將富含NK細胞的單個核細胞(E)、K562細胞(T)按E/T比10∶1、10∶5、10∶10 3個比例加入相應的96孔培養板中(NK細胞為105/孔),腫瘤組織中淋巴細胞與單核細胞的比例在文獻中未見報道,我們觀察30份惡性腫瘤的病理切片及慢性髓細胞白血病的骨髓涂片,其比例多數在10∶1至10∶3,少數高達10∶10,因此,在E/T為10∶1的比例孔中按E/Mo細胞為10∶2、10∶5、10∶10比例添加單核細胞,以僅加K562細胞、NK細胞、Mo、NK細胞+Mo、Mo+K562細胞及不加任何細胞的全空白作為對照,混合培養6小時檢測ROM產量,同時在24小時用MTT法[4]檢測K562細胞抑制率(K562 cell inhibition rate,KIR),計算公式為KIR=(1-ODE/T-DDE/ODT)×100%。每組每種檢測各作3個復孔,觀察ROM產量與KIR、NK細胞數量、Mo數量之間的關系。
GSH作用的測定
以二氫氯化物組胺為陽性對照,以K562+NK+Mo+IL-2為空白對照,檢測GSH逆轉ROM及提高K562細胞抑制率的作用。按上述細胞比例先分別入NK細胞、單核細胞、IL-2(150 U/ml) (方法根據文獻[5] ),同時在各個比例孔中分別加組胺(10、20和50 umol/L 3種濃度),GSH(25、50、100和250 μmol/L 4種濃度),在37℃、5% CO2、飽和濕度條件下共培養24小時后加入K562細胞(按E/T比為10/1),再培養6小時及24小時,檢測ROM產量,同時用MTT法檢測K562細胞抑制率,KIR=(1-ODE/T-ODE/ODT)×100%;同樣每組每種檢測各做3個復孔[4]。
ROM檢測
采用紫外分光光度比色法、按南京建成活性氧測試盒說明操作,檢測活性氧的產量。
K562細胞抑制率 采用MTT法檢測(公式見上)。
統計學分析
采用SPSS 11.0統計軟件進行統計分析。計量資料結果以x±SD表示,多組均數比較采用廣義線性模型(general linear model),各實驗組均數間多重比較采用LSD-t檢驗(方差齊)或Dunnett T3檢驗(方差不齊時),雙變量相關分析采用Pearson相關分析。以P<0.05 作為差異顯著性檢驗水平。
結 果
GSH對ROM產量及NK細胞抑制K562的影響
當E/Mo=10/2時,各種濃度GSH和組胺均可明顯降低ROM產量,提高K562細胞抑制率(P<0.05),逆轉ROM作用GSH強于組胺;當E/Mo=10/5時,各濃度組胺和高濃度GSH可減少ROM產量(P<0.05),但不能提高K562細胞抑制率;當E/Mo=10/10,僅高濃度的組胺和高濃度GSH可減少ROM產量(P<0.05),各種濃度的組胺和GSH均不能提高K562細胞抑制率(P>0.05)(
NK細胞、Mo、IL-2對ROM產量和K562細胞抑制率的影響
結果顯示:K562細胞加入NK細胞后,ROM產量減少(P<0.05),K562細胞抑制率達65.50%,而加入Mo后ROM產量明顯增加,且Mo濃度越高,ROM產量越多,呈量效關系(P<0.05),但K562細胞不被抑制(P>0.05);加入激活劑IL-2后,K562細胞+NK細胞混合培養體系中ROM產量明顯增多(P<0.05),K562細胞的抑制率明顯提高(P<0.05);
在K562+NK+IL-2培養體系中加入Mo,ROM產量增多,且Mo濃度越高,ROM產量越多,E/Mo=10/1或E/Mo=10/5,K562細胞抑制率改變不明顯,當E/Mo=10/10時,K562細胞抑制率從86.5%降至48.09%(P<0.01)(表2) 。Table 2. Effect of NK cells and/or monocytes on ROM yield and K562 cell inhibiton rate(略)
ROM產量與K562細胞抑制的關系
ROM的產量與K562細胞的抑制率呈負相關(r=-0.56,P<0.05),ROM產量越高、K562細胞的抑制率越低。隨著Mo濃度的升高,ROM的產量增多,K562細胞的抑制率逐降低,且呈量效關系(P<0.05)。
近年來研究發現,腫瘤/白血病細胞內GSH/GST-S活性增高使腫瘤/白血病細胞產生多藥耐藥性[10,11],細胞內的GSH增多,降低了化療效果。GSH是腫瘤/白血病多源耐藥的機制之一,我們得出了與文獻報道相反的結果的原因是:文獻報道GSH影響腫瘤/白血病療效指的是化療療效,因為許多化療藥物進入細胞內主要通過產生ROM而發揮作用,在ROM作用下線粒體還原型巰基轉化為氧化型二硫鍵,使線粒體通透性轉換孔(mtPTP)開放,并進一步誘導細胞凋亡[12]。因此,腫瘤/白血病細胞內GSH增多,化療藥效降低;而在過繼性免疫治療中,GSH在腫瘤/白血病細胞外起到逆轉Mo產生的ROM,保護T/NK細胞免受ROM的損傷,充分發揮T/NK細胞的抗腫瘤作用。
綜上所述,GSH具有逆轉ROM,提高NK對腫瘤/白血病細胞的抑制活性,毒副作用輕微,可能成為繼組胺之后更理想抗腫瘤/白血病免疫佐劑,值得進一步研究。