选择性S1P1激动剂SEW-2871促进胃癌的进展研究

黄 波 周玉静 郭 枫 肖丽丽 赵春娜 李 林 张丽丽

鞘氨醇又称神经鞘氨醇, 属于鞘脂类, 为细胞膜组成成分之一。鞘脂类是生物膜的重要组成成分具有保护细胞内物质的作用, 随着人类对鞘脂类的认识不断深入的了解, 鞘脂类不仅是生物膜的重要组成成分同时还在细胞生命活动信号传导中发挥重要作用［1］。S1P是近年来发现的具有重要生理功能的生物活性脂类, 鞘氨醇激酶1(SPK1)是一种与细胞生命活动调节密切相关的蛋白激酶, 是调控S1P生成的限速酶。胃癌是目前临床上最常见的恶性肿瘤之一, 但是目前的医疗研究, 对胃癌肿瘤微环境的免疫状态了解甚少, 这很大程度的限制了该领域新策略的发展。S1P作为免疫调节剂,但S1P在胃癌中的作用是难以捉摸的。本研究旨在探讨S1P1介导的S1P在胃癌中的作用, 并对结果进行简单的分析如下。

1 材料与方法

1. 1 实验动物 选取本研究中心培育的成年白鼠, 并选择其中产生异种移植的小鼠28只作为实验模型, 均为成年白鼠, 每只白鼠的体重>60 g。

1. 2 方法 28只小鼠使用SEW-2871进行预处理后, 对小鼠进行血清检测, 判断小鼠细胞毒性T淋巴细胞的抗肿瘤功能受损情况, 并进行记录分析, 在实验完成之后, 所有的实验体均进行人道处理。具体如下。在28只产生了异种移植小鼠模型中使用SEW-2871, 采用S1P1特异性激动剂激活S1P1信号传导, 并利用流式细胞术分析分离TIL, 使用定量实时聚合酶链式反应来评估肿瘤细胞的趋化因子表达。使用Transwell小室评估MDSC迁移。

分析选择性S1P1激动剂在肿瘤细胞中趋化因子的表达,评价选择性S1P1激动剂是否对SEW-2871胃癌细胞的生物学特性具有调控作用。探讨选择性S1P1激动剂是否通过级联在胃癌的异常活化的肿瘤浸润淋巴细胞发挥其调控作用,从而为选择性S1P1激动剂在胃癌的临床治疗中的应用潜能提供实验依据。

2 结果

与未经过处理的小鼠模型相比, SEW-2871处理的小鼠细胞毒性T淋巴细胞的抗肿瘤功能受损, 抗肿瘤的作用要弱于未经过处理的小鼠, 但经过S1P1特异性激动剂对T淋巴细胞抗肿瘤的调控作用, S1P 0.1~2.5 μmol/L作用于T淋巴细胞6.0 h, 可促进细胞活化, 且呈现量效关系, 在S1P 1.0 μmol/L剂量时作用效果达到峰值。

对小鼠模型在使用S1P1特异性激动剂前后的的血清进行对比, 小鼠模型在加入S1P1特异性激动剂前, T淋巴细胞受损的比例为32.1%(9/28), 但是在使用S1P 1.0 μmol/L预处理2.0 h后, T淋巴细胞受损的比例下降到了14.3%(4/28)。S1P在浓度0.1~1.0 μmol/L时以剂量依赖模式对胃癌细胞进行抑制, 当浓度>1.0 μmol/L后反而达不到癌细胞抑制的效果。

3 讨论

胃癌在全世界许多国家发病率均很高, 中国就是其中的高发地区。胃癌是慢性疾病, 发病过程较长且复杂。目前,没有任何一种单一因素被证明是人类胃癌的直接病因。胃癌的发生与多种因素有关。鞘脂类是生物膜的重要组成成分,具有保护细胞内物质的作用, 鞘脂类不仅是生物膜的重要组成成分, 同时还在细胞生命活动信号传导中发挥重要作用。S1P是近年来发现的具有重要生理功能的生物活性脂类, S1P能够调节肿瘤细胞的生长、凋亡, 并调节血管的新生, 其经由与不同的S1PR结合发挥生物学作用［2,3］。不同细胞对S1P应答与其受体亚型表达明显相关, 其信号传导途径也不尽相同。在肿瘤方面, 神经酰胺和鞘氨醇主要引起细胞周期阻滞和促进细胞凋亡S1P则主要促进细胞存活、催化。S1P参与多种恶性肿瘤的转化, 促进多种肿瘤的恶性进程。由于SPK1是一种与细胞生命活动调节密切相关的蛋白激酶, 是调控S1P生成的限速酶。SPHK具有肿瘤的癌基因特性且在多种肿瘤细胞中高表达, 上调SPHK1的表达能够增强细胞的致癌性S1P与鞘氨醇之间的平衡, 决定了细胞的命运。SPHK已成为肿瘤治疗的靶点［4,5］。

本研究数据结果中也显示, 经过S1P1特异性激动剂作用于T淋巴细胞, 可促进细胞活化, 且呈现量效关系。对小鼠模型在使用S1P1特异性激动剂之前和之后的的血清进行对比分析发现, 在加入S1P1特异性激动剂之前, T淋巴细胞受损的比例为32.8%, 但是在使用S1P 1.0 μmol/L预处理细2.0 h之后, T淋巴细胞受损的比例下降到了14.6%。SEW-2871处理的小鼠的细胞毒性T淋巴细胞的抗肿瘤功能受损, 此外,细胞生物学特性实验研究表明, 使用SEW-2871处理胃癌细胞48.0 h后, 较没有处理之前诱导更高水平的MDSC和肿瘤内CD8+、CD69+T细胞的水平降低。此外, SEW-2871在肿瘤细胞中增强了几种MDSC激活相关趋化因子(CXCL12、CXCL5和CCL2)的表达, 发现TIL细胞凋亡比例明显升高。SEW-2871在肿瘤细胞中增强了几种MDSC激活相关趋化因子(CXCL12、CXCL5和CCL2)的表达。这些趋化因子通过与CCR2、CXCR2和CXCR4相互作用促进MDSC迁移。S1P1信号通过增强肿瘤细胞中趋化因子的表达和募集MDSC至肿瘤微环境来促进胃癌, 削弱了TIL的抗肿瘤功能［6,7］。SEW-2871在本研究小鼠模型中促进肿瘤生长, 并诱导更高水平的MDSC和肿瘤内CD8+、CD69+T细胞的水平降低。S1P1信号通过增强肿瘤细胞中趋化因子的表达和募集MDSC至肿瘤微环境来促进胃癌, 这削弱了TIL的抗肿瘤功能。

建立小鼠激动剂SEW-2871胃癌模型后, 给小鼠注射抗S1P单克隆抗体, 明显抑制小鼠各种移植瘤的生长, 移植瘤体积明显缩小, 提示S1P可促进小鼠细胞存活。

综上所述, S1P1激动剂可以促进细胞存活, 提高TIL的抗肿瘤功能, 初步明确S1P1激动剂对胃癌细胞生物学特性具有调控作用, 初步阐明了S1P1激动剂有可能成为治疗胃癌的新策略。