Colony-Stimulating Factor Gene into Monocytes and Dendritic Cells by Adeno-Associated Virus. Journal of Interferon and Cytokine Research. 20:21 - 30. 2000)。
[0094] D.脂质体转染试剂Lipofectin :购自美国Life Technology公司。
[0095] Ε· DMEM培养基和胎牛血清(或小牛血清):购自美国Cellgro公司。
[0096] F. PCR DIG标记试剂盒和DIG杂交检测试剂盒:购自瑞士 Roche公司。
[0097] G. DNA拷贝数标准:分别为IO12拷贝数(copies)/μ L至IO6(Copies)/μ L,购自美 国Promega公司。
[0098] 一、重组腺相关病毒(rAAV)的制备
[0099] 图5显示携带HPV-16 E7?突变基因的重组腺相关病毒(AAV/HPV-16 E7 J以及 携带HPV-E7基因的重组腺相关病毒(AAV/HPV-16 E7)的制备方法流程图。如图5所示, 用下述方法制备重组腺相关病毒(rAAV),以制备一盘10.0 cm细胞培养皿的病毒为例,当 AAV-HEK293细胞在二氧化碳细胞培养箱中生长至约占培养皿面积70%时,进行如下操作:
[0100] A.按照Lipofectin的使用说明进行操作:将1.0 yg rAAV、LOyg pHelper质粒、 4. 0 μ L Lipofectin和50. 0 μ L含5%胎牛血清(或小牛血清)的DMEM培养基混匀,室温 静置20分钟。
[0101] Β.将混合液加入细胞培养皿中,继续置于二氧化碳细胞培养箱中培养。
[0102] C. 72小时后,收获培养皿中的所有细胞和培养液。
[0103] D.剧烈振荡1分钟后,离心,保留上清,即rAAV病毒液。
[0104] E.将收集的rAAV病毒液过滤除菌。
[0105] 二、重组腺相关病毒(rAAV)的病毒滴度测定
[0106] 采用常规的斑点杂交法,对步骤一获得的rAAV病毒进行病毒滴度测定,具体方法 包括以下步骤:
[0107] A.采用常规的DNA苯酚/氯仿提取法,提取rAAV病毒颗粒DNA。
[0108] B.将尼龙膜置于斑点印迹仪中,加入经碱变性的rAAV病毒颗粒DNA,并加入DNA 拷贝数标准,抽真空。
[0109] C.取出尼龙膜干燥后,紫外线固定。
[0110] D.用PCR DIG标记试剂盒并参照试剂盒说明书制备DIG标记的特异性探针,所用 的DNA探针为针对HPV-16 E7基因的特异性探针,为实施例1步骤C中获得的HPV16-E7 DNA。PCR扩增结束后,对PCR扩增产物进行1. 2%琼脂糖凝胶电泳,在紫外线下检测PCR扩 增产物,结果出现阳性条带,表明探针标记成功。
[0111] E.用DIG杂交检测试剂盒并参照试剂盒说明书,在杂交炉中对各种rAAV病毒颗粒 DNA进行DNA杂交。
[0112] 实验结果所有rAAV病毒(四种AAV/HPV-16 E7m病毒和一种AAV/HPV-16 E7病 毒)滴度为IOll-IO14拷贝/mL,表明获得的rAAV的病毒滴度较高,完全可以用于研究和临 床实践。
[0113] 实施例3、重组腺相关病毒AAV/HPV-16 E7m病毒和AAV/HPV-16 E7病毒感染原代 宫颈上皮细胞的致瘤性观察
[0114] 材料及其来源:
[0115] A. rAAV病毒:实施例2获得的重组腺相关病毒(AAV/HPV-16 E7?病毒和AAV/ HPV-16 E7 病毒)。
[0116] B. Keratinocyte-SCF 细胞培养基:购自美国 Life Technology 公司。
[0117] C.原代宫颈上皮细胞:由用常规方法从正常的宫颈上皮组织中分离获得。
[0118] 致瘤性观察实验
[0119] 将原代宫颈上皮细胞在放入10.0 cm细胞培养皿中,立即加入 IOmLKeratinocyte-SCF细胞培养基,置二氧化碳培养箱中在37°C下培养。待细胞完全贴 壁后,取出培养皿,将去除7mL培养液后,按照100M0I剂量分别加入重组腺相关病毒AAV/ HPV-16 E7m病毒或AAV/HPV-16 E7病毒,重置于二氧化碳培养箱。8小时后,取出培养皿, 去除培养液,加入IOmL新鲜的Keratinocyte-SCF细胞培养基,重置于二氧化碳培养箱中在 37°C下培养。每2天更换培养基。每天定时观察细胞形态变化2次。直至细胞出现瘤变。
[0120] 图6示出了四种重组腺相关病毒AAV/HPV-16 E7?(均以携带CMV启动子的rAAV 为代表)和AAV/HPV-16 E7感染原代宫颈上皮细胞的致瘤性观察结果。实验结果显示,被 AAV/HPV-16 E7m病毒感染的细胞仍保持细胞正常状态,未发生瘤变,表明无致瘤性,而被 AAV/HPV-16 E7病毒感染的细胞发生明显瘤变,具有致瘤性。结果表明该rAAV均在细胞中 表达,但HPV-16 E7抗原蛋白导致细胞瘤变,而HPV-16 E7?抗原蛋白不导致细胞瘤变。
[0121] 实施例4、肿瘤抗原导入单个核细胞-树突状细胞系的杀灭肿瘤实验
[0122] 材料及其来源:
[0123] A. rAAV病毒:实施例2方法制备得到的AAV/HPV-16 E7nlnl病毒和 AAV/HPV-16 E7 病毒。
[0124] A頂-V细胞培养基:购自美国Life Technology公司。
[0125] C.细胞因子:集落细胞刺激因子(GM-CSF)和白细胞介素2、4、7购自美国R&D公 司。
[0126] D.HPV-16 E7阳性的细胞:从肿瘤组织中分离获得或从美国组织细胞保存中心 (ATCC)获得,恶性肿瘤包括宫颈癌细胞、乳腺癌细胞、阴茎癌细胞、肛门癌细胞和口腔癌细 胞。
[0127] E. HPV-16 E7阴性的细胞:从人的正常组织中分离获得或从美国组织细胞保存中 心(ATCC)获得,包括肺、乳腺、肝脏和肾脏上皮细胞。
[0128] 一、杀灭肿瘤实验
[0129] 图7显示AAV/HPV-16 E7Jg染肿瘤患者单核细胞为基础的杀灭HPV-16 E7抗原 阳性细胞的实验流程。如图7所示,将本发明的携带HPV-16 E7或HPV-16 E7?抗原基因 的rAAV病毒(AAV/HPV-16 E7病毒或AAV/HPV-16 E7nlnl病毒)感染患者单核细胞为基础的 杀灭HPV-16 E7抗原阳性的细胞实验的整个过程包括以下步骤:
[0130] A.取肿瘤患者50_150mL外周血,用血细胞分离仪(或淋巴细胞分离液)按常规方 法获取外周血单个核细胞(PBMC),与A頂-V培养基混匀后,加入细胞培养瓶,置于恒温二氧 化碳培养箱中在37°C下培养2小时。
[0131] B.除去悬浮细胞,保留贴壁细胞(单核细胞)。悬浮细胞即外周血淋巴细胞,将其 与AM-V培养基混匀后,继续培养备用。
[0132] C.加入rAAV病毒,加入量约为100M0I,同时再加入GM-CSF(600IU/mL),继续培养 4小时。
[0133] D.除去旧培养基,补充含GM-CSF和IL-4(600IU/mL)的A頂-V培养基,继续培养。
[0134] E.培养5天后,收获成熟的树突状细胞(DC),并与所培养的外周血淋巴细胞混合, 在A頂-V培养基中加入IL-2 (lOIU/mL)以及IL-7 (200IU/mL),继续培养。
[0135] F.培养至7-9天后,收获激活的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)进行检测。
[0136] 二、树突状细胞(DC)和细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的检测
[0137] A. rAAV感染外周血单个核细胞的效率检测
[0138] 采用常规的荧光抗体标记染色法,用针对HPV-16 E7特异性荧光抗体(购自美国 BD公司)标记步骤一获得的被本发明rAAV感染的单个核细胞(PBMC)或未成熟的树突状细 胞(DC),再进行流式细胞仪检测阳性细胞的数量。其中,rAAV感染单核细胞(Mo)的效率检 测结果如图8所示,四种多突变型AAV/HPV-16 E7nlnl病毒(分别以携带CMVp启动子、SV40病 毒早期启动子SV40p、AAV p5启动子以及人beta肌动蛋白启动子β-actin启动子的rAW 为代表)感染外周血单核细胞的效率均约为90%,即约百分之九十的外周血单核细胞可被 rAAV病毒感染,证明本发明的rAAV具有较高的感染效率。
[0139] B.树突状细胞(DC)的⑶分子水平的检测
[0140] DC表达⑶80和⑶86的水平与DC的功能呈正相关。用与步骤A相同的检测方法, 即分别采用荧光标记的针对这二种CD分子的抗体(购自美国BD公司)对步骤一获得的DC 表达CD80和CD86的水平进行检测。AAV/HPV-16 ETniJf毒或AAV/HPV-16 E7病毒感染的 DC表达CD80和CD86水平的检测结果如图9所示(以带CMV启动子的rAAV为代表均可获 得高水平表达的⑶80和⑶86,提示DC的功能较强),表明被感染的DC所表达的⑶分子水 平较高,证明本发明携带HPV-16 E7或HPV-16 E7?抗原基因的rAAV感染的单核细胞所诱 导的DC的激发细胞免疫反应的功能强大。
[0141] C.细胞毒性T淋巴细胞(CTL)表达的γ干扰素(IFN-γ)水平的检测
[0142] CTL的功能及其杀伤肿瘤细胞的能力与IFN-γ的表达水平呈正相关。用与步骤A 类似的方法检测被本发明rAAV感染的DC所诱导的CTL表达IFN- γ的水平。DC与外周血 淋巴细胞混合培养结束后,收获细胞,采用传统的胞内染色法进行细胞荧光染色标记,所用 抗体为针对IFN-γ的荧光标记抗体(购自美国BD公司),最后利用流式细胞仪检测结果。 其中,被AAV/HPV-16 Ε7-病毒或AAV/HPV-16 Ε7病毒感染的DC所诱导的CTL的IFN-γ表 达水平如图10所示(以带CMV启动子的rAAV为代表),被携带CMV启动子的AAV/HPV-16 E7m3病毒或AAV/HPV-16 E7病毒感染的DC所诱导的CTL表达高水平的IFN- γ。表明被本 发明AAV/HPV-16 E7mS AAV/HPV-16 Ε7感染的DC所诱导的CTL杀伤靶细胞的活性较强 (功能强大)。
[0143] 上述B和C实验结果亦证明AAV/HPV-16 E7m与携带野生型E7抗原基因的rAAV/ HPV-16 E7的功能相当,能够发动有效的细胞免疫反应,即不仅能够有效刺激DC功能,而且 也能够导致CTL的产生。
[0144] D.细胞毒性T淋巴细胞(CTL)杀伤肿瘤细胞试验
[0145] 混合培养结束后,将步骤一中被AAV/HPV-16 E7m病毒或AAV/HPV-16 E7病毒感染 的DC所诱导的细胞毒性T淋巴细胞按20:1(淋巴细胞:肿瘤细胞)分别与宫颈癌细胞、乳 腺癌细胞、阴茎癌细胞、肛门癌细胞和口腔癌细胞混合后,采用传统的51Cr (铬-51)杀伤试 验,检测CTL杀伤肿瘤细胞的活性。其中肿瘤细胞杀伤率统计结果如图11A-11D(以带CMV 启动子的AAV/HPV-16 E7J^毒为例,纵坐标表示杀伤率)所示,被本发明AAV/HPV-16 E7m病毒或AAV/HPV-16 E7病毒感染的DC所诱导的CTL能够更有效地裂解(杀伤)HPV-16感 染的上皮细胞和HPV-16 E7阳性的癌细胞,杀伤率为40% -70%左右。
[0146] 以 HPV-16 E7 阴性的肺(lung)、乳腺(breast)、肝(liver)、肾(k-cells)的细 胞为对照,再用上述相同的方法检测步骤一中被AAV/HPV-16 E7J^毒或AAV/HPV-16 E7 病毒感染的DC所诱导的细胞毒性T淋巴细胞杀伤肿瘤细胞的特异性。其中,被rAAV感染 的DC所诱导的CTL的肿瘤细胞杀伤特异性检测结果同样见图11A-11D(以带CMV启动子 的AAV/HPV-16 E7m病毒为例,纵坐标表示杀伤率)所示,被本发明AAV/HPV-16E7J^毒或 rAAV/HPV-16 E7病毒感染的DC所诱导的CTL对肺(lung)、乳腺(breast)、肝(liver)及肾 (k-cells)细胞无杀伤作用,证明被本发明AAV/HPV-16 E7"JigAAV/HPV-16 E7病毒感染的 DC所诱导的CTL具有抗原特异性,即对抗原阴性的细胞无杀伤作用。
[0147] 上述检测结果表明,被本发明携带突变型HPV-16 E7m抗原基因的重组腺相关病毒 (AAV/HPV-16 E7nlnl病毒)感染的DC(统称为rAAV-DC)所诱导的CTL对HPV-16 E7阳性的 细胞具有强大的杀伤(裂解)效果,具有较好的疗效,与野生型HPV-16 E7抗原诱导的CTL 的杀伤功能无区别,而且无致瘤性,可用于制备抗肿瘤药物。
[0148] 实施例5、HPV-16 E7抗原阳性的肿瘤治疗的临床实验
[0149] 应用重组腺相关病毒-树突状细胞技术,即实施例4中被本发明的AAV/HPV-16 E7 病毒或AAV/HPV-16 ETnini3病毒感染的DC所诱导的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)回输5例宫颈 癌、2例肛门癌和4例阴茎癌患者。所有患者已经被证实其癌组织为HPV-16 E7阳性。输注 量为2X10S-5X108。治疗疗程:通常为6个月,每月2次,病情改善后可减