CN105949303A - 一种特异性肿瘤抗原cea的ctl识别表位肽及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CEA来源的抗肿瘤CTL表位肽，为九肽，其氨基酸序列为Thr‑Gly‑Phe‑Tyr‑Thr‑Leu‑His‑Val‑Ile。本发明还包括上述肽在制备肿瘤治疗性DC‑CIK中的应用。本发明所制备的特异性的DC‑CIK细胞对结肠癌细胞Lovo显示出一定的杀伤率，可用于制备结肠癌等CEA阳性的相关肿瘤的特异性自体免疫细胞的制备。

Description

一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽及其应用
技术领域
本发明涉及表位肽技术领域，尤其涉及一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽及其应用，还涉及一种肿瘤抗原CEA特异性DC细胞的制备方法及其应用，以及一种肿瘤抗原CEA特异性DC-CIK细胞的制备方法及其应用。
背景技术
癌胚抗原(carcino-embryonic antigen CEA)是大肠癌组织产生的一种糖蛋白，作为抗原可引起患者的免疫反应。1965年，CEA最初发现于结肠癌和胎儿肠组织中，CEA升高主要见于结肠癌、直肠癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌，其他恶性肿瘤也有不同程度的阳性率。但吸烟、妊娠期和心血管疾病、糖尿病、非特异性结肠炎等疾病，15～53％的病人血清癌胚抗原也会升高。虽然CEA不是恶性肿瘤的特异性标志，但对于肿瘤的早发现具有重要意义。
目前临床上肿瘤治疗方法主要包括手术，放化疗等。手术和放疗对局部肿瘤有较好的疗效，而对全身性、转移性以及微小病灶的治疗主要依靠化疗和免疫治疗。最新研究表明，其实肿瘤在发生的早期就有部分肿瘤细胞转移到其他组织，暂时潜伏起来，这可能是很多肿瘤在治疗后，出现复发和转移的主要原因。因此肿瘤的治疗需要作为全身性疾病进行治疗，不仅要去除局部病灶的肿瘤，还要防止肿瘤的复发、转移及对脏器的侵袭。但是传统的化疗药物因其毒副作用，患者无法耐受，肿瘤患者并没有明显改善。其毒副作用限制其临床使用，因此需要更好的全身治疗的手段。
目前临床上治疗肿瘤最有效的方法应当属肿瘤细胞免疫治疗，是采集患者外周血淋巴细胞进行体外诱导和培养，获得足够数量具有免疫活性的T细胞，再回输给患者，可特异性识别和杀伤肿瘤细前在国内胞。临床应用的肿瘤T细胞治疗技术多为CIK(cytokine-induced killer，CIK)、DC(dendritic cells，DC)、DC-CIK。DC-CIK表现出更好的靶向性和特异性，对肿瘤的治疗更为有效，无毒副作用，对提高生命质量、延长生存期有显著地效果，是目前肿瘤全身治疗的最佳手段之一，具有巨大的临床潜力。
然而，目前在诱导特异DC-CIK细胞的抗原仍有待改进，缺乏能够高效刺激肿瘤特异性DC-CIK的CTL表位多肽抗原。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明目的在于提供一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽。
本发明目的还在于提供上述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽的应用。
本发明目的还在于提供一种肿瘤抗原CEA特异性DC细胞的制备方法。
本发明目的还在于提供一种肿瘤抗原CEA特异性DC-CIK细胞的制备方法。
本发明目的还在于提供上述肿瘤抗原CEA特异性DC细胞和DC-CIK细胞的应用。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提出的一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽，所述CTL识别表位肽为九肽，其氨基酸序列如下：Thr-Gly-Phe-Tyr-Thr-Leu-His-Val-Ile。
上述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽采用固相合成法进行合成。基本流程如下：首先将一个氨基被Fmoc基团保护的氨基酸连接在不溶性固相载体Wang树脂上，然后脱掉氨基的保护基，第一个氨基酸即连接至固相载体上；其次将第二个氨基被Fmoc基团保护的氨基酸的羧基缩合剂活化，活化后的第二个氨基酸羧基再与已接在固相载体的第一个氨基酸的氨基反应形成肽键，此时在固相载体上就生成了一个带有保护基的二肽。重复上述的肽键形成反应，使肽链从C端向N端生长，直至达到所需要的肽链长度，最后切割得到目的肽，再经HPLC纯化，其纯度大于90％。
本发明还提出的上述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽在制备具有CEA表达的肿瘤治疗性多肽疫苗的应用。
优选地，上述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽在制备结肠癌治疗性多肽疫苗中的应用，尤其对结肠癌细胞Lovo具有杀伤力。
本发明还提出的一种肿瘤抗原CEA特异性DC细胞的制备方法，采用上述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽加入DC细胞进行培养得到。
本发明还提出的上述肿瘤抗原CEA特异性DC细胞的制备方法得到的特异性DC细胞在制备治疗CEA阳性相关肿瘤药物中的应用。
本发明还提出的一种肿瘤抗原CEA特异性DC-CIK细胞的制备方法，采用上述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽进行诱导得到。
本发明还提出的上述肿瘤抗原CEA特异性DC-CIK细胞的制备方法得到的特异性DC-CIK细胞在制备治疗CEA阳性相关肿瘤药物中的应用。
本发明巧妙利用CEA在结肠癌、肺癌等癌组织中高表达，而在正常组织中表达很低，从而采用理论和实验相结合的方法筛选得到肿瘤相关抗原的表位肽，所得表位肽未见文献报道，为研制基于抗原CEA的肿瘤疫苗或肿瘤特异性CTL细胞的制备提供理论基础，并为后续多价的抗原肽疫苗构建奠定基础。
附图说明
图1为本发明提出的一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽的质谱分析图。
图2为本发明实施例1所得P1、P2、P3……P20各自诱导得到的特异性CTL细胞分泌INF-γ的能力对比图。
图3为本发明实施例1所得P2、P3、P6、P16各自诱导得到的特异性CTL细胞对结肠癌细胞Lovo杀伤能力对比图。
图4为由本发明提出的一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽所制备得到的特异性CTL细胞免疫细胞群的流式细胞仪检测数据的统计分析图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1：合成表位肽
采用理论与实践相结合的方法，根据抗原的一级结构，综合运用免疫信息学手段，运用SYFPEITHI、BIMAS、NetCTL、WAPP和EpiJen综合对CEA的抗原CTL表位进行预测分析，选取评分前20的多肽序列进行试验筛选，一次命名为P1、P2、P3……P20。
基本流程如下：首先将一个氨基被Fmoc基团保护的氨基酸连接在不溶性固相载体Wang树脂上，然后脱掉氨基的保护基，第一个氨基酸即连接至固相载体上；其次将第二个氨基被Fmoc基团保护的氨基酸的羧基缩合剂活化，活化后的第二个氨基酸羧基再与已接在固相载体的第一个氨基酸的氨基反应形成肽键，此时在固相载体上就生成了一个带有保护基的二肽。重复上述的肽键形成反应，使肽链从C端向N端生长，直至达到所需要的肽链长度，最后切割得到目的表位肽粗品。将目的表位肽粗品经HPLC纯化得到目的表位肽精肽，其纯度大于90％，质谱分析证实其分子量符合理论值。
本发明提出的一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽采用Fmoc固相合成法进行合成，所述CTL识别表位肽为九肽，编号为P3，其氨基酸序列如下：Thr-Gly-Phe-Tyr-Thr-Leu-His-Val-Ile。对P3进行质谱分析，其质谱分析结果如图1所示，可以证实其分子量为1050.2071g/mol，符合理论值。
实施例2：多肽功能检测
上述所得P3和其余19个表位肽，可用于制备具有CEA表达的肿瘤治疗性多肽疫苗，其应用实验如下：
1、上述CTL识别表位肽诱导特异性CTL细胞、IFN-γ分泌及对肿瘤靶细胞的杀伤实验检测：抽取患者的外周血经密度梯度离心分离，获得PBMCs，添加细胞因子培养DC细胞和CTL细胞，进一步采用DC细胞负载本发明的CEA表位肽，与CTL共培养刺激特异的CTL扩增，进一步在体外采用ELISA和LDH实验检测特异的CTL在特异抗原刺激下INF-γ的分泌及对结肠癌细胞Lovo的杀伤作用。
具体方法如下：
(I)、PBMC的分离与诱导：
1)将50mL抗凝处理的外周血，2000rpm离心10min；
2)收集上层血浆冻存，用PBS(pH＝7.4)稀释剩下的血细胞；
3)将稀释的血细胞加入到等体积的淋巴分离液液面上；
4)20℃离心20min，关闭离心机刹车；
5)离心后，分为四层，用吸嘴玻璃滴管吸取白膜层(即第二层)；
6)取出的白膜层用PBS洗涤两遍；
7)将细胞以2～5×106/mL接种到6孔板内，2h后，回收未贴壁的细胞，用预包被anti-CD3IgG和anti-CD28IgG的培养板进行激活培养；
8)贴壁的细胞加入GM-CSF和IL-4刺激培养5天诱导成DC细胞，第三天半换液；
9)第5天，收集DC细胞，将10μg实施例1所得目的表位肽精肽加入DC细胞中，1h后，将DC细胞与激活的T细胞共培养，同时加入IL2及IL-15；
10)继续培养5天后，得到抗原特异的CTL细胞进行细胞因子分泌及对肿瘤细胞的杀伤实验。
(II)、IFN-γ细胞因子分泌检测：Human IFN-gamma Platinum ELISA(IFN-γELISA检测试剂盒，eBioscience公司)检测CTL细胞分泌的IFN-γ，步骤如下：
1)将CTL细胞去除细胞因子培养24h后，接种到96孔板内；
2)细胞中加入刺激对应的多肽再次刺激24h后，离心去除细胞，收集细胞上清；
3)采用ELISA检测上清中IFN-γ的表达，选择IFN-γ分泌较多的CTL表位肽进行杀伤实验。
结果如图2所示，P2和P3、P6、P16负载的DC细胞均能够较好诱导出特异性CTL细胞，分泌较高量的IFN-γ。
(III)、肿瘤细胞杀伤实验：采用乳酸脱氢酶(LDH)释放检测法，使用CytoTox 96Non-Radioactive Cytotoxicity Assay(细胞毒性检测试剂盒，Promega公司)进行LDH试验检测细胞杀伤能力。步骤如下：
1)设立检测培养板(100μL/孔)
a.设立实验组：以CEA阳性表达的结肠癌细胞Lovo为靶细胞，按效应细胞和靶细胞比为5:1、10:1、20:1加入上述特性CTL细胞
b.设立效应细胞自发释放组
c.设立靶细胞自发释放组
d.设立靶细胞最大释放组
e.设立背景对照组
2)细胞裂解及收获上清
a.37℃5％CO2共培养5h
b.靶细胞最大释放组中加入裂解液，45min后，所有的孔，250g/min离心收集上清
3)LDH检测
a.转移50μL上清至另一个96孔板
b.每孔加入50μL稀释的底物混合物，室温避光孵育30min
c.每孔添加50μL终止液
d.在490nm下检测吸光值OD
细胞杀伤率计算公式如下：
杀伤率(％)＝[(OD实验组-OD效应细胞自发释放组-OD靶细胞自发释放组)/(OD靶细胞最大释放组-OD靶细胞自 发释放组)]×100％
结果如图3所示，图3为本发明实施例1所得P2、P3、P6、P16各自诱导得到的特异性CTL细胞对结肠癌细胞Lovo杀伤能力对比图；由图3可知，P3诱导的CTL细胞对结肠癌细胞Lovo杀伤效果最好。
2、采用流式分析获得的特异CTL中各种免疫细胞所占的百分比，结果如图4所示。由图4可知，本发明由P3制备获得的免疫细胞群中含有大量的CTL细胞，同时也含有一定比例的NKT细胞，即该免疫细胞群具有较好的免疫活性，具有强大的杀伤特定肿瘤细胞的能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽，其特征在于，所述CTL识别表位肽为九肽，其氨基酸序列为Thr-Gly-Phe-Tyr-Thr-Leu-His-Val-Ile。
2.权利要求1所述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽在制备具有CEA表达的肿瘤治疗性多肽疫苗的应用。
3.权利要求1所述特异性肿瘤抗原CEA的CEACTL识别表位肽在制备结肠癌治疗性多肽疫苗中的应用。
4.一种肿瘤抗原CEA特异性DC细胞的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1所述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽加入DC细胞进行培养得到。
5.根据权利要求4所述肿瘤抗原CEA特异性DC细胞的制备方法得到的特异性DC细胞在制备治疗CEA阳性相关肿瘤药物中的应用。
6.一种肿瘤抗原CEA特异性DC-CIK细胞的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1所述特异性肿瘤抗原CEA的CTL识别表位肽进行诱导得到。
7.根据权利要求6所述肿瘤抗原CEA特异性DC-CIK细胞的制备方法得到的特异性DC-CIK细胞在制备治疗CEA阳性相关肿瘤药物中的应用。
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