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研究新知|灵芝及孢子粉调节PD1和PDL-1抗肿瘤机制研究
- 分类:行业资讯
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- 来源:
- 发布时间:2021-12-07
- 访问量:0
【概要描述】近年来,大量研究证实灵芝及灵芝孢子粉具有调节免疫和防治肿瘤的作用。
研究新知|灵芝及孢子粉调节PD1和PDL-1抗肿瘤机制研究
【概要描述】近年来,大量研究证实灵芝及灵芝孢子粉具有调节免疫和防治肿瘤的作用。
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近年来,大量研究证实灵芝及灵芝孢子粉具有调节免疫和防治肿瘤的作用。多糖类(GLPs)和三萜类(GTs)是灵芝及孢子粉调节免疫和抑制肿瘤生长的主要活性成分,GLPs可通过提高机体免疫发挥抗肿瘤作用,而GTs则通过抑制细胞周期、抑制肿瘤血管形成、诱导细胞凋亡等途径直接抑制肿瘤细胞生长。灵芝及孢子粉还被用于肿瘤的协同治疗,可有效减少化放疗的不良反应,提高癌症的治愈率,降低癌症的复发率,并加强肿瘤患者的免疫力,是有效的肿瘤辅助治疗药物。然而,灵芝及孢子粉调节免疫的潜在分子机制仍有待进一步研究。
程序性细胞死亡蛋白1,又称PD-1,是由pdcd-1基因编码的膜蛋白,在B淋巴细胞和T淋巴细胞等多种免疫细胞中有表达。程序性死亡配体1(programmed death ligand 1, PD-L1)为PD-1的配体,在多种肿瘤细胞中有表达。研究发现,肿瘤细胞的PD-L1通过与免疫细胞的PD-1相互作用抑制免疫细胞增殖和成熟,从而避开免疫系统的识别、杀伤及清除,这是导致肿瘤发生发展和免疫逃逸的重要原因。因此,阻断PD-1/PD-L1相互作用被认为是肿瘤治疗的有效策略。近年来,针对PD-1和PD-L1的特异性抗体及抑制剂已经在临床上用于治疗多种癌症,取得了较好的疗效。然而,PD-1和PD-L1特异性抗体仍存在一定的局限性,包括耐药和不良反应。因此,发现活性高、副作用小的PD-1/PD-L1抑制剂对于肿瘤治疗具有重要意义。
最近,寿仙谷联合美国韦恩州立大学对去壁灵芝孢子粉的免疫调节机制进行了研究,发现PD-1蛋白是去壁灵芝孢子粉调节免疫的重要靶点。论文在SCI期刊Integrative Cancer Therapies发表。
此外,寿仙谷与浙江大学附属第二医院团队对去壁灵芝孢子粉抑制肉骨瘤生长的分子机制进行了深入研究,发现去壁灵芝孢子粉可通过抑制STAT3的磷酸化水平,从而抑制PD-L1的表达,并加强PD-L1抗体的抗肿瘤作用;研究还发现,去壁灵芝孢子粉可有效缓解PD-L1抗体治疗导致的体重减轻等副作用。相关成果发表在SCI期刊Biomedicine & Pharmacotherapy 上。
PD-1蛋白在灵芝介免疫调节和肿瘤治疗中的潜在作用
[背景知识]
灵芝及孢子粉的一个重要功能是调节免疫系统,然而,其作用机制还不是十分清楚。程序性细胞死亡蛋白1 (Programmed cell death protein 1,PD-1)是存在于多种免疫细胞(如B细胞和t细胞)中的一种膜蛋白,在调节免疫应答中具有重要作用。本研究分析了PD-1蛋白在去壁灵芝孢子粉介导的免疫调节中的作用。
[研究内容]
在体外培养的人B淋巴细胞GM00130和GM02248中分析去壁灵芝孢子粉(GLE)对PD-1蛋白表达的影响。结果表明,GLE(0.5mg/ml)处理48小时可显著降低GM00130和GM02248细胞中PD-1蛋白的表达水平(图1)。
图1 去壁灵芝孢子粉(GLE)对人B淋巴细胞GM00130、GM02248中PD-1蛋白表达的影响
免疫荧光结果显示,GLE可降低PD-1+B淋巴细胞GM00130的比例(图2)。
图2 免疫荧光分析去壁灵芝孢子粉(GLE)对B淋巴细胞PD-1蛋白表达的影响
实时聚合酶链反应(real-time polymerase chain reaction, RT-PCR)结果发现,GLE增加了B淋巴细胞GM00130和GM02248中pdcd-1、PD-L1 mRNA的表达水平,表明GLE抑制PD-1蛋白表达与转录抑制无关(图3)。
图3 去壁灵芝孢子粉(GLE)对B淋巴细胞GM00130和GM02248中PD-1、PD-L1和CCL5 mRNA的表达水平的影响
此外,研究还发现,GLE处理人B淋巴细胞GM00130和GM02248显著上调趋化因子CCL5蛋白的表达水平,促进免疫细胞向肿瘤位点聚集(图4)。
图4 去壁灵芝孢子粉(GLE)对B淋巴细胞GM00130和GM02248中趋化因子CCL5的影响
这些结果提示PD-1蛋白是去壁灵芝孢子粉发挥免疫调节作用的重要靶点,而GLE介导的PD-1蛋白减少并不是由pdcd-1基因的转录抑制引起的。研究表明,去壁灵芝孢子粉可发展为以PD-1蛋白为靶点的新型免疫调节剂,用于治疗肿瘤等多种疾病。
去壁灵芝孢子粉通过下调PD-L1蛋白的表达提高PD-L1抗体的效率,并缓解PD-L1抗体的副作用
[背景知识]
骨肉瘤是儿童和青少年最常见的原发性骨恶性肿瘤。传统化疗和外科手术对其有一定的治疗作用,但由于肿瘤的快速生长和早期转移,患者的总体生存率并不理想。免疫疗法是近年来新发展的癌症治疗方法,作为一种新颖的免疫检查点调节剂,PD-L1单克隆抗体显示出优异的临床疗效。然而,PD-L1单克隆抗体存在治疗成本高、耐药的缺点。近年来的临床和临床前研究发现,同时应用多种免疫检查点抑制剂可增加患者耐受性,达到更好的抗肿瘤疗效,但不良反应也随之增加。因此,加强免疫疗法的疗效、降低免疫疗法的不良反应对于免疫疗法的进一步临床应用具有重要意义。本研究对去壁灵芝孢子粉抑制骨肉瘤的作用机制进行了研究,并评价了去壁灵芝孢子粉与PD-L1抗体协同抗肿瘤的疗效。
[研究内容]
采用CCK-8法检测BSGWE对骨肉瘤HOS、K7M2细胞增殖的影响,采用划痕实验检测BSGWE对HOS、K7M2细胞的迁移能力的影响,采用流式细胞术检测BSGWE对HOS、K7M2细胞凋亡的影响,采用免疫印迹法检测去壁灵芝孢子粉(BSGWE)对PD-L1蛋白表达的影响及其调控机制。本研究还在裸鼠移植瘤中分析BSGWE的体内抗骨肉瘤作用,采用活体生物发光成像系统观察BSGWE对肿瘤生长和转移的影响,采用免疫组化法检测肿瘤组织和脾脏中PD-L1的表达水平及STAT3磷酸化水平。
研究结果显示,去壁灵芝孢子粉(BSGWE)可显著抑制HOS和K7M2细胞增殖、迁移,并诱导HOS、K7M2细胞发生凋亡(图5)。
图5 去壁灵芝孢子粉(BSGWE)对肉骨瘤细胞增殖、迁移和凋亡的影响
免疫印迹法结果表明,BSGWE可呈浓度依赖性抑制HOS、K7M2中PD-L1的表达水平(图6A)。进一步的研究发现,BSGWE可呈浓度依赖性下调STAT3蛋白的磷酸化水平,而STAT3激动剂colivelin可逆转BSGWE对PD-L1蛋白的抑制作用。表明BSGWE通过抑制STAT3的磷酸化,从而抑制HOS和K7M2中PD-L1蛋白的表达。(图6B)。
图6 去壁灵芝孢子粉(BSGWE)抑制PD-L1表达:(A)PD-L1对HOS、K7M2细胞PD-L1蛋白中表达的影响;(B-C)STAT3激动剂colivelin对PD-L1蛋白表达的影响
随后,本研究在Balb/c裸鼠骨肉瘤移植瘤模型中分析BSGWE的抗肿瘤作用。结果显示,BSGWE可显著抑制移植瘤的生长,降低移植瘤的肿瘤和体积,且PD-L1单克隆抗体和BSGWE联用显示出更好的抗肿瘤作用;结果还显示,PD-L1单克隆抗体可显著降低小鼠的体重,而BSGWE与PD-L1单克隆抗体联用可有效缓解小鼠体重损失,表明BSGWE可降低PD-L1单克隆抗体治疗的副作用(图7)。
图7 去壁灵芝孢子粉(BSGWE)对骨肉瘤移植瘤生长的影响
免疫组化结果显示,PD-L1单克隆抗体和BSGWE可在Balb/c裸鼠移植瘤组织和脾脏组织中抑制STAT3和PD-L1的表达水平,且PD-L1单克隆抗体与BSGWE联用显示出协同作用(图8)。研究还发现,PD-L1单克隆抗体治疗组小鼠的脾脏出现萎缩,而BSGWE可缓解PD-L1单克隆抗体引起的脾脏萎缩,且对心、肝、肺和肾无明显毒性(图9)。
图8 去壁灵芝孢子粉(BSGWE)对肿瘤组织和脾脏组织中PD-L1和pho- STAT3蛋白表达的影响
图9 去壁灵芝孢子粉(BSGWE)对心、肝、肺、肾的毒性分析
以上两项研究证实,PD-1和PD-L1是去壁灵芝孢子粉发挥免疫调节作用的重要靶点,也是去壁灵芝孢子粉抗肿瘤的重要机制之一。值得一提的是,在与PD-L1协同抗肿瘤的实验中,去壁灵芝孢子粉对PD-L1抗体所致的体重下降、脾脏萎缩等副作用表现出了良好的恢复作用,提示去壁灵芝孢子粉具有减毒增效的作用,对开展相关临床研究提供了依据。
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