CN116333156A - 一种胶原结合域融合ccl14重组蛋白及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物医药技术领域,具体涉及一种胶原结合域融合CCL14重组蛋白及其应用。所述重组蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示,其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明创新性的将趋化因子CCL14应用于肿瘤免疫治疗中。比起单纯的CCL14蛋白,小鼠经过重组蛋白治疗后,肿瘤重量更轻,肿瘤体积更小。因此,使用胶原结合域融合CCL14重组蛋白对肿瘤进行免疫治疗是一种可行的,创新的,科学的方案。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,具体涉及一种胶原结合域融合CCL14重组蛋白及其应用。
背景技术
肿瘤是目前人类健康的首要威胁,2021年全球新发癌症病例1929万例,其中男性1006万例,女性923万例;2021年全球癌症死亡病例996万例,其中男性553万例,女性443万例。由于对肿瘤的机制了解尚不充分,肿瘤患者的生存率不容乐观,因此肿瘤的治疗是当今科学界关注的重点问题之一。
相较于传统治疗方法,肿瘤的免疫治疗是近年来兴起的针对肿瘤的有效治疗手段,比如通过靶向免疫检查点PD-1(programmed cell death protein-1,程序性细胞死亡蛋白-1)作为治疗策略对肿瘤进行治疗,取得了显著的进展。但是由于不同患者的肿瘤表型不同,肿瘤免疫治疗不能对所有患者都有作用,因此寻找新的免疫治疗靶点是非常重要的。
趋化因子是可以引起肿瘤微环境改变的一类重要细胞因子,同时也是细胞因子中最庞大的亚族,因为其具备的定向趋化细胞的能力,所以成为了调节肿瘤微环境的关键因子。肿瘤微环境是肿瘤细胞和宿主免疫系统相互作用的主要场所,多种免疫细胞通过趋化因子和趋化因子受体之间的相互作用迁移到肿瘤微环境中,这些免疫细胞和趋化因子在肿瘤微环境中发挥的作用对肿瘤的发生发展和治疗结果有重要的影响。针对趋化因子展开的肿瘤免疫治疗已经取得较大进展,具有光明的发展前景。
CCL14是一种CC型趋化因子,在多种肿瘤数据库中它的高表达与肿瘤患者预后良好有关,这提示了CCL14可能具有抑癌功能。虽然CCL14被认为具有抑癌功能,但关于CCL14通过免疫系统发挥抑癌作用的研究尚不深入,只有寥寥几篇论文初步提及,如何将CCL14应该于肿瘤免疫治疗尚没有有效的技术。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种胶原结合域融合CCL14重组蛋白及其应用。
第一方面,本发明提供一种胶原结合域融合CCL14重组蛋白,氨基酸序列如SEQ IDNO.1所示。
第二方面,本发明提供所述重组蛋白的编码基因,核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
第三方面,本发明提供含有所述基因的重组表达载体。
第四方面,本发明提供所述重组表达载体的构建方法包括以下步骤:
将SEQ ID NO.2所示基因序列用无缝克隆方法插入pcDNA3.1质粒的多克隆位点EcoR I和Xho I之间。
第五方面,本发明提供所述重组蛋白的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将所述的重组表达载体转染至293F细胞,并进行培养;
S2、将培养七天的细胞离心,收集上清;将上清与His标签蛋白纯化试剂盒中的镍离子珠在4℃摇床共孵育3h,孵育后将上清加入层析柱,进行洗涤和洗脱,洗脱的蛋白用5KDa孔径的透析袋透析,所得液体即胶原结合域融合CCL14重组蛋白。
第六方面,本发明提供所述重组蛋白、所述基因或所述重组表达载体在制备用于肿瘤免疫治疗的药物中的应用。
进一步的,所述所述肿瘤包括黑色素瘤。
本发明具有如下有益效果:
本发明创新性的将胶原结合域与趋化因子CCL14融合,使用重组蛋白对肿瘤进行治疗,取得了比单纯CCL14蛋白治疗更为显著的效果。因此,本发明为肿瘤免疫治疗提供了一种可行的,创新的,科学的方案。
附图说明
图1为pCDNA3.1-CCL14-his-CON重组质粒和pCDNA3.1-CCL14-CBD-his的示意图。
图2为纯化前的CCL14-his-CON和CCL14-CBD-his的western blot鉴定结果。
图3为纯化后的CCL14-his-CON和CCL14-CBD-his的western blot鉴定结果。
图4为CCL14-his-CON和CCL14-CBD-his对肿瘤的治疗作用,图A为肿瘤图像分析结果,图B为肿瘤体积的定量统计图,图C为肿瘤的质量的统计图。
图5为肿瘤切片的免疫荧光染色图,上三图标尺为80μm,下三图标尺为20μm。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明,但不应理解为本发明的限制。如未特殊说明,下述实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1:胶原结合域融合CCL14重组蛋白的获得
1实验方法
1.1载体设计、构建与鉴定
1.1.1载体构建
通过常规的分子克隆手段或人工合成如SEQ ID NO.2所示的胶原结合域融合CCL14基因(CCL14-CBD)和SEQ ID NO.3所示的对照基因(CCL14-CON),使用EcoR1和Xho1进行酶切,电泳和胶回收;接着使用T4连接酶将酶切回收的目的片段和以及酶切好的pCDNA3.1载体连接,即得到过表达质粒pCDNA3.1-CCL14-his-CON以及含有胶原结合域的pCDNA3.1-CCL14-CBD-his。
1.1.2载体鉴定
在293T细胞中转染了过表达质粒pCDNA3.1-CCL14-his-CON以及含有胶原结合域的pCDNA3.1-CCL14-CBD-his。转染后48h收集蛋白并进行Western blot检测,使用His标签的抗体以及CCL14抗体在10KDa处附近均检测条带。
1.2重组蛋白的表达
1.2.1悬浮细胞293F的培养
我们使用悬浮细胞293F表达所需的重组蛋白。293F细胞使用Gibco公司的FreeStyleTM293无血清培养液进行培养,每2-3天传代一次。传代时使用800rpm转速离心5min,弃去上清。培养条件为37℃,125rpm,8%CO2的细胞培养摇床。
1.2.2质粒转染
转染293F时浓度应为1×106,转染体系为每毫升细胞4.5μL李记EZTrans转染试剂,1.5μg质粒以及60μL无血清培养液,将转染体系混匀后静置20min,加入到293F的培养瓶中。培养瓶放入摇床继续培养七天。
1.3重组蛋白纯化与鉴定
1.3.1重组蛋白纯化
使用碧云天公司的His标签蛋白纯化试剂盒进行纯化。将转染后培养七天的细胞1200rpm离心5min,收集上清;将培养的上清与His标签蛋白纯化试剂盒中的镍离子珠在4℃摇床共孵育3h,作为参考,每50mL培养液上清使用500μL镍离子珠。孵育后将上清加入层析柱,使用传统的NI-NTA buffer进行洗涤和洗脱。作为参考,洗脱液中咪唑浓度为250mM。
1.3.2重组蛋白透析
咪唑洗脱的蛋白不能直接用于小鼠肿瘤治疗,我们使用优博公司的5KDa孔径的透析袋,在过量的PBS中透析24h。透析后收集透析袋中的液体,该液体即为我们需要的重组蛋白。
1.3.3重组蛋白鉴定
得到重组蛋白后使用BCA定量法进行定量,定量后使用蛋白凝胶电泳以及考马斯亮蓝染色的方法进行鉴定。使用30mL考马斯亮蓝染色液将电泳后的凝胶染色3h,之后使用考染洗脱液过夜洗脱,并成像。
2实验结果
2.1根据实验目的,设计并得到了CCL14的过表达质粒pCDNA3.1-CCL14-his-CON以及含有胶原结合域的pCDNA3.1-CCL14-CBD-his。示意图为图1。
2.2成功在293F细胞中表达pCDNA3.1-CCL14-his-CON以及含有胶原结合域的pCDNA3.1-CCL14-CBD-his(图2,使用抗体为His tag)。
2.3成功在293F细胞中表达CCL14-his-CON(氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示)以及含有胶原结合域的CCL14-CBD-his(氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示),并进行纯化和透析,透析后的蛋白进行western blot以及考染(图3)。
实施例2:胶原结合域融合CCL14重组蛋白对肿瘤的治疗作用
1实验方法
1.1 C57BL/c小鼠皮下荷瘤
使用小鼠黑色素瘤细胞B16/F10对6-8周的雄性C57BL/c小鼠进行皮下荷瘤。将汇合率达到80%~90%的肿瘤细胞使用胰蛋白酶消化到离心管中,离心弃去上清,离心管置于冰上。使用无菌PBS洗涤两次。吸取部分细胞悬液与血球计数板上,光学显微镜下计数,根据算出的浓度,使用PBS调整细胞悬液浓度为2.5×106个/mL。用1mL的一次性注射器,在小鼠背部-臀部之间的表皮下注射200μL混匀的细胞悬液,荷瘤细胞数为每只小鼠5×105个,共21只小鼠。7天后给小鼠剃毛,根据皮下肿瘤的相对大小编号,然后按每三个编号随机分组的方式将21只小鼠分为3组。
1.2尾静脉注射重组蛋白
在荷瘤后7天和14天,通过尾静脉注射的方式将300μL PBS,25μg的对照重组蛋白CCL14-his-CON,以及等摩尔的胶原结合重组蛋白CBD-CCL14-his。此后每2天使用游标卡尺测量皮下肿瘤体积。18天时将每组肿瘤体积最大和最小的两只排除,收集剩下5只小鼠的肿瘤,并称重。
1.3检测重组蛋白对肿瘤的浸润
在皮下荷瘤B16/F10 10天后的C57BL/c小鼠尾静脉注射300μL PBS,25μg的对照重组蛋白CCL14-his-CON,以及等摩尔的胶原结合重组蛋白CBD-CCL14-his。48h后收集肿瘤,多聚甲醛固定6h,并用质量体积比15%的蔗糖PBS溶液在4℃中过夜脱水。次日使用OCT包埋剂包埋,在-80℃冰冻后切成12μm的切片,并进行免疫荧光染色。使用3%BSA溶液封闭半小时,使用proteintech公司His标签抗体进行染色(稀释比1:1000,1%BSA,以及0.3%Triton),二抗染色(1:500,1%BSA),Hoechst染细胞核(1:4000,1%BSA)染色7-10min,封片,在共聚焦显微镜观察。
2实验结果
2.1重组蛋白CBD-CCL14-his在小鼠皮下荷瘤模型中发挥了抑癌作用。与对照组相比,经过CBD-CCL14-his重组蛋白治疗的荷瘤小鼠肿瘤体积和重量均明显下降。而注射对照组蛋白CCL14-his-CON的小鼠肿瘤体积与重量与PBS组无显著差异(图4)。
2.2免疫荧光显示,与注射了CCL14-his-CON蛋白的小鼠肿瘤相比,注射了CBD-CCL14-his蛋白的小鼠肿瘤中可以检测到明显的his标签(方框所示),说明在注射后,CBD-CCL14-his可以更好的靶向肿瘤微环境(图5)。
综上结果说明,使用胶原结合域融合CCL14重组蛋白对肿瘤进行免疫治疗是一种可行的,创新的,科学的方案。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种胶原结合域融合CCL14重组蛋白,其特征在于,氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.权利要求1所述重组蛋白的编码基因,其特征在于,核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
3.含有权利要求2所述基因的重组表达载体。
4.权利要求3所述重组表达载体的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:
将SEQ ID NO.2所示基因序列用无缝克隆方法插入pcDNA3.1质粒的多克隆位点EcoRI和Xho I之间。
5.权利要求1所述重组蛋白的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将权利要求3所述的重组表达载体转染至293F细胞,并进行培养;
S2、将培养七天的细胞离心,收集上清;将上清与His标签蛋白纯化试剂盒中的镍离子珠在4℃摇床共孵育3h,孵育后将上清加入层析柱,进行洗涤和洗脱,洗脱的蛋白用5KDa孔径的透析袋透析,所得液体即胶原结合域融合CCL14重组蛋白。
6.权利要求1所述重组蛋白、权利要求2所述基因或权利要求3所述重组表达载体在制备用于肿瘤免疫治疗的药物中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述肿瘤包括黑色素瘤。
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