研究者改造與腸道共生的大腸桿菌,口服該工程菌后激活機(jī)體特異性免疫,實(shí)現(xiàn)腫瘤的預(yù)防和治療。
(1)部分腸道細(xì)菌能夠分泌外膜囊泡(OMV),如圖1。OMV能穿越腸道上皮屏障活化腸黏膜內(nèi)豐富的免疫細(xì)胞。細(xì)菌溶素A(ClyA)是外膜囊泡上含量較高的特異蛋白。
研究者利用含圖2所示元件的表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌制備工程菌,ClyA基因的作用是
表達(dá)ClyA,使OVA和Fc定位至OMV表面
表達(dá)ClyA,使OVA和Fc定位至OMV表面
;Fc表達(dá)產(chǎn)物能夠與樹(shù)突狀細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合,提高樹(shù)突狀細(xì)胞 識(shí)別、攝取
識(shí)別、攝取
OMV的能力。
(2)為研究上述工程菌在人為可控條件下引發(fā)特異性免疫反應(yīng)的效果,研究者用健康小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
組別 |
第0、3、8天口服工程菌 |
每次服用工程菌12小時(shí)后,飲用含阿拉伯糖的水 |
結(jié)果檢測(cè) |
第1組 |
空載體 |
+ |
第12天,每組隨機(jī)取5只小鼠等量的脾臟細(xì)胞與黑色素瘤細(xì)胞共培養(yǎng),檢測(cè)殺傷率,結(jié)果如圖3。 |
第2組 |
ClyA-Fc |
+ |
第3組 |
ClyA-OVA |
+ |
第4組 |
|
|
第5組 |
|
|
注:“+”、“-”代表是否飲用;
口服工程菌12小時(shí)后其在腸道內(nèi)存在數(shù)量較多。
①第4、5組的操作是
第4組:ClyA-OVA-Fc+飲用含阿拉伯糖的水,第5組:ClyA-OVA-Fc+不飲用含阿拉伯糖的水
第4組:ClyA-OVA-Fc+飲用含阿拉伯糖的水,第5組:ClyA-OVA-Fc+不飲用含阿拉伯糖的水
。圖3結(jié)果說(shuō)明工程菌在人為可控條件下引發(fā)特異性免疫反應(yīng),理由是
第 3、5 組含有OVA,在人為控制口服阿拉伯糖后產(chǎn)生OMV,激活特異性免疫,對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷率較高;1、2組缺乏OVA,第4組無(wú)阿拉伯糖誘導(dǎo),殺傷率均低
第 3、5 組含有OVA,在人為控制口服阿拉伯糖后產(chǎn)生OMV,激活特異性免疫,對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷率較高;1、2組缺乏OVA,第4組無(wú)阿拉伯糖誘導(dǎo),殺傷率均低
。
②為進(jìn)一步驗(yàn)證上述結(jié)論,研究者進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
先加入
AC
AC
(填選項(xiàng)前字母)保溫后漂洗,再加入
B
B
(填選項(xiàng)前字母)保溫后漂洗,檢測(cè)熒光細(xì)胞的數(shù)目,若第5組
同時(shí)被紅色和綠色熒光標(biāo)記的細(xì)胞數(shù)目占比
同時(shí)被紅色和綠色熒光標(biāo)記的細(xì)胞數(shù)目占比
為最大值,則上述結(jié)論成立。
A.帶有紅色熒光標(biāo)記的OVA抗原肽復(fù)合物
B.帶有綠色熒光標(biāo)記的細(xì)胞毒性T細(xì)胞特異性抗體
C.第1-5組小鼠脾臟細(xì)胞
③腫瘤患者術(shù)后極易復(fù)發(fā),研究者重復(fù)上表實(shí)驗(yàn),并在第3次口服工程菌后第50天給小鼠注射黑色素瘤細(xì)胞。目的是
研究該口服工程菌是否能夠誘發(fā)長(zhǎng)期免疫記憶,從而抑制腫瘤復(fù)發(fā)
研究該口服工程菌是否能夠誘發(fā)長(zhǎng)期免疫記憶,從而抑制腫瘤復(fù)發(fā)
。
(3)該工程菌的研發(fā)為不同腫瘤的精準(zhǔn)治療和預(yù)防提供了可能。依據(jù)本研究,設(shè)計(jì)針對(duì)肺癌治療的工程菌表達(dá)載體元件:
將元件中的OVA替換為肺癌細(xì)胞特異性表達(dá)的抗原基因
將元件中的OVA替換為肺癌細(xì)胞特異性表達(dá)的抗原基因
。