旋毛虫抗原成分抗肿瘤作用的研究进展

李美辰，潘靖丹，吴合亮，张晶晶，徐雯雯，杜娈英

（承德医学院病原生物学教研室，河北承德 067000）

恶性肿瘤是临床上常见的疾病，多年来，放疗和化疗等有效的治疗方法不断发展，但副作用大、生存率低等弊端仍是治疗过程中面临的主要挑战之一。肿瘤生物治疗是指运用生物工程技术和现代分子生物学技术对肿瘤进行防治的新疗法[1]。国内外研究者发现，天然的抗肿瘤活性物质存在于多种生物中，除多种动、植物外，一些寄生虫也具有明显的抗肿瘤效应，目前报道的主要有弓形虫[2]、疟原虫[3]和粪类圆线虫[4]等，从19世纪70年代起，旋毛虫的抗肿瘤研究就进入了研究者们的视野。

旋毛虫（Trichinellaspiralis）寄生于多种食肉动物和杂食动物的小肠及骨骼肌细胞内，陆续有研究表明，感染活体旋毛虫除了可引起旋毛虫病以外，还可以增强机体对肿瘤的防御机能[5]，但是活体旋毛虫寄生抵御肿瘤生长有一定的潜在危害性。近年来，天然混合抗原的抗肿瘤作用研究比较多，如排泄分泌（Excretory-secretory，ES）抗原、虫体抗原等，但是混合抗原抗肿瘤存在很多问题，混合物难以获得，难以应用于临床实践，实验过程较为复杂。为了解决这些问题，研究者们通过实验深入筛选和获得其中有抗肿瘤作用的有效成分，如TSL-1抗原、原肌球蛋白、小凹蛋白1、核糖体蛋白、TCTP和热休克蛋白等，让单克隆抗体研究在生物疗法抗肿瘤领域发展成为可能。本文就这些成分的研究近况加以综合论述，以为今后的研究提供思路。

1 旋毛虫天然混合抗原的抗肿瘤作用

旋毛虫虫体本身或虫体排泄分泌物中都含有复杂的抗原成分，其中不乏抗肿瘤活性抗原，这些抗原均属于旋毛虫天然混合抗原。在诸多实验中已经表明，感染旋毛虫不同时间点以及旋毛虫在宿主体内发育的不同阶段，这些混合抗原均有不同程度的抗肿瘤作用，被认为参与了自身免疫、过敏和恶性疾病的改善[6]。

1.1 旋毛虫ES抗原的抑制肿瘤作用

旋毛虫ES抗原是指旋毛虫感染宿主过程中激活宿主产生免疫反应而天然孔分泌或者排泄的复杂活性抗原[7]。当前，分子生物学技术的发展使学者对排泄分泌产物的研究比较深入，罗靖梅[8]用质谱法鉴定分析得到旋毛虫肌幼虫ES抗原的具体组分，共鉴定出162 种蛋白质，其中有63 种已明确鉴定的蛋白质，并且通过查找对比发现有6 种与抗肿瘤作用相关的抗原，即原肌球蛋白、犰狳极性蛋白和真核起始因子4A、Kazal 4型丝氨酸蛋白酶抑制剂、组蛋白H2A、剪切聚腺苷酸化特异因子亚基2。该研究明确指出旋毛虫排泄分泌抗原中存在抗肿瘤活性物质，使今后的研究更有方向性和针对性。

体外实验研究中，Luo等[9]采用噻唑蓝比色法(MTT)、流式细胞术(FCM)、RT-PCR技术和Western Blot技术探究旋毛虫肌幼虫期ES抗原对人小细胞肺癌H446细胞株的凋亡作用及其作用机制。实验结果表明，ES抗原能够在体外抑制H446细胞的增殖，且有时间剂量依赖性，ES抗原还能通过线粒体途径使细胞发生凋亡。体内实验研究中，刘菁等[10]将BALB/c-nu小鼠腹腔注射旋毛虫ES抗原诱导的健康人外周静脉血树突状细胞（DC），用药9d后建立人H7402肝细胞癌细胞株的BALB/c-nu小鼠实体瘤模型，结果显示，实验组小鼠肿瘤增长速度趋势小于对照组，肿瘤重量与对照组相比也有明显差异，实验组抑瘤率达到了37.04%，证实旋毛虫ES抗原诱导的健康成年人外周静脉血DC对人H7402肝细胞癌具有一定预防性作用。这些体内外实验研究结果均表明，旋毛虫排泄分泌抗原具有积极的抗肿瘤作用，具有一定的临床参考价值。

1.2 旋毛虫虫体抗原的抑制肿瘤作用

旋毛虫虫体抗原是指将旋毛虫AD期、NBL期、ML期三个不同时期的虫体从寄生宿主体内提取出来，通过人工消化法[11]，经洗涤、离心、匀浆、超声作用等操作提取而得到的旋毛虫粗提取物，这种粗提取物是一种可溶性混合抗原，即旋毛虫虫体抗原。据现有报道得知，旋毛虫虫体抗原含有多种蛋白酶、热休克蛋白和磷酸胆碱，均有一定的抗肿瘤作用。

体外实验研究中，王学林等[12]分别制备旋毛虫AD期与NBL期的虫体抗原，用不同浓度虫体抗原与H7402 细胞共培养，得到结论，旋毛虫AD期与NBL期虫体抗原可以抑制肝癌H7402细胞的增殖、侵袭和迁移，旋毛虫虫体抗原还能诱导H7402细胞S期发生凋亡。于莉等[13]采用MTT法、FCM法、RT-PCR及Western Blot检测表明，旋毛虫ML期虫体抗原对H446细胞增殖活性有抑制作用，且呈剂量依赖性，旋毛虫ML期虫体抗原作用细胞24h后，可通过线粒体凋亡途径诱导人H446细胞株发生凋亡。Wangxl等[14]通过体内体外实验分别探究了旋毛虫虫体抗原的抗肿瘤作用，体内实验建立腹水性肝癌（H22细胞系）、肉瘤（S180细胞系）和贲门窦癌（MFC细胞系）ICR小鼠实体瘤模型，将实验组各组荷瘤小鼠尾静脉注射旋毛虫粗提虫体抗原，实验结果显示，旋毛虫粗提虫体抗原体内抑制H22、S180、MFC肿瘤生长，呈剂量依赖性；体外实验用粗提抗原作用于H22、S180、MFC、肝癌细胞株H7402和人慢性髓系白血病细胞株K562细胞，结果表明，旋毛虫粗抗原可抑制H22、S180、MFC、肝癌细胞株H7402和人慢性髓系白血病细胞株K562肿瘤细胞生长，且相同剂量的旋毛虫粗提虫体抗原可以诱导H7402和K562细胞发生凋亡。这些研究数据也为旋毛虫抗肿瘤的深入研究奠定了基础。

2 旋毛虫抗肿瘤作用的具体抗原成分

虽然旋毛虫ES抗原和虫体抗原均具有明显的抗肿瘤作用，但均需人工感染动物获得旋毛虫虫体，制备抗原过程中很难做到统一的标准化，从而导致不同实验室、不同批次的抗原质量不同。而且由于虫体来源困难，大量生产抗原难度很大，使这些抗原的免疫学方法始终未被纳入法规方法，严重影响了旋毛虫抗肿瘤技术的发展和抗肿瘤药物的研制。因此，筛选和获得高特异性以及高敏感性的抗原基因成为旋毛虫病抗肿瘤研究的焦点。

随着现代生物技术的迅猛发展，国内外研究者通过基因工程技术筛选和获得了大量不同的旋毛虫抗原基因，并对其进行克隆、表达、抗原性分析及抗原表位预测等，使得未来大量制备抗肿瘤理想抗原成为可能。

2.1 TSL-1 抗原

旋毛虫排泄分泌产物中，分子量为43，53和45kDa的糖蛋白的表达量较高，这是由于43，53和45kDa 糖蛋白均含有一种特殊的抗原TSL-1（Trichinella Spiralis Larvae 1，TSL-1）抗原，可以引起旋毛虫寄生宿主强烈的抗体反应。Niborski等[15]通过免疫荧光染色和流式细胞术分析表明，TSL-1 抗原可以促进编码不同细胞因子基因的 mRNA 转录效率，它所特有的3,6-双脱氧阿拉伯已糖可以激活机体内的肥大细胞产生TNF-β和 IL-4等细胞活性因子，发挥了一定的抗肿瘤作用。

2.2 原肌球蛋白

原肌球蛋白（tropomyosin，TM）存在于多种真核生物体内，包括酵母菌、蠕虫、苍蝇、甲壳类动物、青蛙、鸟类和哺乳动物等[16]，在肌肉和非肌肉细胞以及组织和器官中均有表达，是调节细胞功能的酸性保守蛋白。TM是细胞骨架蛋白的核心，参与细胞骨架活动，还发挥着细胞转化抑制剂的作用[17]。张景芝等[18]发现，从旋毛虫体内提取的TM产生了抗骨髓瘤的抗体，TM的细胞骨架特性决定了它与肿瘤细胞的粘附相关性，当肿瘤患者的机体内能够产生大量的抗TM的抗体时，就会导致肿瘤细胞间的粘附功能下降或丧失，从而导致肿瘤细胞的恶化死亡。

2.3 小凹蛋白1

小凹蛋白1（caveolin-1，cav-1）是细胞表面穴样内陷中重要的膜内蛋白，与肿瘤发生发展的关系比较紧密。作为细胞信号转导的调节中枢，cav-1影响肿瘤细胞的生物学活性，它的缺失、突变与肿瘤的发生、浸润和转移联系紧密，cav-1的调控作用贯穿于机体正常组织发生癌变的诸多环节。有研究表明，cav-1可以通过诱导细胞周期阻滞和凋亡发挥肿瘤抑制作用，从而在某些肿瘤发生的早期抑制原发性肿瘤生长[19]。Romel等[20]人通过抑制消减杂交技术从旋毛虫成虫中克隆出cav-1基因，通过鉴定得知cav-1是一种成虫特异性抗原，它在成熟的旋毛虫卵母细胞和胚胎表面均有表达，并逐渐积累，在3d内达到最大值，由此得知，cav-1这种有抗肿瘤作用的抗原在旋毛虫卵母细胞成熟和胚胎发育过程中起着重要作用。

2.4 核糖体蛋白家族

核糖体蛋白家族通过参与细胞发育调控、细胞分化、DNA修复调控癌基因和抑癌基因表达来调控细胞周期和细胞凋亡，加速血管的生成，协同染色体基因发挥作用，调节肿瘤细胞的增殖、浸润、转移等恶性生物学行为。核糖体蛋白家族与肿瘤的发生发展联系极为紧密，是促进肿瘤发生与发展的决定性因素[21]，在食管癌、胃癌、肝癌和结直肠癌等恶性肿瘤组织中，部分核糖体蛋白有基因高表达的现象。段玲欣等[22]采用抗Sp2/0骨髓瘤抗体筛选ML期旋毛虫cDNA 表达文库，得到的旋毛虫与Sp2/0骨髓瘤细胞相关抗原基因片段经5’-RACE末端快速扩增后，获得含有411bp开放阅读框的基因全长，将其命名为TS2。登陆NCBI库进行Blast 比对，得知此基因是旋毛虫核糖体蛋白基因。

2.5 翻译控制肿瘤蛋白

翻译控制肿瘤蛋白（translationally controlled tumor protein，TCTP）是一种可以在真核生物中短暂存在的抗原成分，在旋毛虫、吸虫、疟原虫亚种和其他寄生虫中有丰富的表达和高度的保守性[23]。它是一种与细胞生长有关的蛋白，会在肿瘤逆转的过程中明显下调，与机体细胞周期进展、抗凋亡、肿瘤的恶性转化、降钙蛋白、细胞外组胺释放因子和免疫活性等有关[24]。

2.6 热休克蛋白

热休克蛋白(heat shock proteins，HSPs）与TCTP高度同源，作为参与细胞骨架稳定、细胞迁移、调节细胞的生长与分化的重要的分子伴侣，它们与多种疾病的发生发展密切相关[25]。HSPs随着环境温度的改变而不同，并引起宿主免疫系统的应激反应，可作为疫苗候选蛋白，也被认为是一种有效的免疫佐剂，可以产生更强大的反作用[26]。旋毛虫的体细胞提取物可分离出热休克蛋白，如shsp、hsp60、hsp70、组蛋白h3和组蛋白h2b等[27]，在旋毛虫虫体中，hsps对维持体内平衡和抗凋亡有重要意义[28]。

3 结语

近年来，旋毛虫抗肿瘤抗原的研究逐步深入，我们对旋毛虫抗肿瘤的认识也越来越充分，旋毛虫抗肿瘤抗原也是生物疗法治疗肿瘤的重要关注对象之一，且已有证据表明，旋毛虫有效抗原将有可能成为肿瘤生物治疗强有力的药物。但是尚有许多问题没有最终解决，仍然存在巨大挑战。未来研究将关注在旋毛虫抗肿瘤抗原的筛选、肿瘤疫苗的研发和对人体治疗的转化方面，以期早日实现临床应用。