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卵巢癌死亡率高,免疫检查点抑制剂治疗效果不佳且副作用大。研究人员利用腺相关病毒 - 成簇规律间隔短回文重复序列 / Cas9(AAV-CRISPR/Cas9)靶向程序性死亡配体 1(PD-L1)开展研究。结果显示该疗法能抑制肿瘤进展,或为卵巢癌治疗带来新策略。
卵巢癌,这个隐藏在女性身体里的 “杀手”,一直以来严重威胁着女性的生命健康。在妇科恶性肿瘤中,它的死亡率高高在上,大约半数患者确诊时已处于晚期,发生了腹膜或远端转移。尽管目前的标准治疗方案,即减瘤手术联合铂类 - 紫杉烷化疗,以及抗血管内皮生长因子抗体、聚(ADP - 核糖)聚合酶抑制剂等的应用,在部分病例中取得了一定成效,但过去十年间,卵巢癌患者的长期预后并没有得到令人满意的改善,5 年相对生存率仅 49% 。
与此同时,免疫检查点抑制剂(ICIs)在多种癌症治疗中崭露头角,然而其在卵巢癌治疗上却表现不佳。抗程序性死亡 1(PD - 1)和程序性死亡配体 1(PD - L1)抗体治疗复发性卵巢癌的有效率低至 5.9 - 15%,而且约 70% 的患者还会出现免疫相关不良事件(irAEs)。在这样的困境下,开发新的治疗策略迫在眉睫。
为了攻克这些难题,和歌山医科大学(Wakayama Medical University)的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们利用腺相关病毒 - 成簇规律间隔短回文重复序列 / Cas9(AAV - CRISPR/Cas9)技术,构建了靶向 PD - L1 的基因免疫治疗模型,试图为卵巢癌患者带来新的希望。这项研究成果发表在《BMC Cancer》上,为卵巢癌的治疗开辟了新的方向。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。他们使用小鼠卵巢癌腹膜播散模型,接种 ID8 细胞模拟卵巢癌发生发展过程。借助 AAV - CRISPR/Cas9 系统,设计针对 Pdl1 基因外显子 3 的 sgRNA,构建并纯化 PD - L1 - AAV 颗粒。通过蛋白质免疫印迹法(Western blot analysis)检测 PD - L1 表达,利用免疫组织化学分析(immunohistochemical analyses)评估肿瘤内淋巴细胞浸润情况,还采用实时荧光定量 PCR(real - time RT - PCR)和酶联免疫吸附测定(ELISA)测定细胞因子和趋化因子水平。
下面来看看具体的研究结果:
- PD - L1 - AAV 颗粒对 PD - L1 表达的影响:研究人员成功制备了纯化的 AAV2 - Up 和 PD - L1 - AAV2 - Down 颗粒(PD - L1 - AAV 颗粒)。蛋白质免疫印迹分析表明,与对照 AAV 颗粒相比,用 PD - L1 - AAV 颗粒处理的细胞中,PD - L1 在细胞水平的表达显著降低,敲低效率达 26.5%。
- PD - L1 - AAV 颗粒对肿瘤进展和生存的影响:在小鼠体内实验中,腹腔注射 ID8 细胞后,每周重复腹腔注射 PD - L1 - AAV 颗粒或对照 AAV 颗粒 9 次。结果显示,PD - L1 - AAV 颗粒腹腔注射组小鼠的生存时间明显长于对照组,腹腔内肿瘤重量也显著低于对照组。同时,蛋白质免疫印迹分析证实,PD - L1 - AAV 颗粒处理组小鼠肿瘤内 PD - L1 的表达明显降低。
- PD - L1 - AAV 颗粒对肿瘤内淋巴细胞浸润的影响:免疫组织化学分析发现,PD - L1 - AAV 颗粒腹腔注射组肿瘤内 CD4+ T 细胞和 CD8+ T 细胞的数量显著高于对照组,而 Foxp3+调节性 T 细胞的数量则显著低于对照组。这表明 PD - L1 - AAV 颗粒能够促进抗肿瘤免疫反应。
- 细胞因子和趋化因子水平:通过实时荧光定量 PCR 和 ELISA 检测发现,PD - L1 - AAV 颗粒注射组肿瘤微环境中 IFN - γ、IL - 2、IL - 12a 和趋化因子(C - X - C 基序)配体(CXCL)9 的 mRNA 表达有升高趋势,但两组间无显著差异。不过,ELISA 结果显示,PD - L1 - AAV 颗粒腹腔注射组肿瘤微环境中 IL - 10 和血管内皮生长因子(VEGF)的水平显著低于对照组,IFN - γ 水平有升高趋势,IL - 6 水平有降低趋势。
- PD - L1 - AAV 颗粒对正常器官的不良影响:苏木精 - 伊红染色(hematoxylin and eosin staining)的组织病理学分析表明,两组小鼠的肺、肝、脾和肾等正常器官均未出现结构异常。免疫组织化学分析显示,两组小鼠各器官中 PD - L1 阳性细胞数量无显著差异。在生存比较实验中,对照组部分小鼠体重增加,而 PD - L1 - AAV 颗粒处理组小鼠未出现与使用该颗粒相关的显著体重下降。
综合上述研究结果,此次研究首次证明,利用 AAV - CRISPR/Cas9 系统破坏 PD - L1 基因表达,能够抑制卵巢癌细胞增殖,通过增加肿瘤微环境中的肿瘤浸润淋巴细胞来促进抗肿瘤免疫反应。这一发现意义非凡,为卵巢癌的治疗提供了一种全新的潜在策略。尽管目前该研究还存在 PD - L1 - AAV 颗粒敲除效率相对较低等问题,但多次给药在一定程度上弥补了这一不足。未来,研究人员将进一步提高敲除效率,深入探究其在分子水平的作用机制,以及在转录、转录后、翻译后修饰和细胞外水平上对 PD - L1 调节机制的影响。相信随着研究的不断深入,AAV - CRISPR/Cas9 靶向 PD - L1 的基因免疫治疗有望为卵巢癌患者带来更有效的治疗方案,显著改善患者的预后。