白细胞介素3基因疗法和白细胞介素6基因疗法的联合造血调控作用

白细胞介素3基因疗法和白细胞介素6基因疗法的联合造血调控作用 白细胞介素3基因疗法和白细胞介素6基因 疗法的联合造血调控作用 ?366?1996隼第l2 ? 肿瘤免疫学? q 白细胞介素3基因疗法和白细胞介素6 基因疗法的联合造血调控作用尺/’多 L望量芝于益芝杨如俊杨志锋叶天星 (第二军匮大学免疫学教研室,上海200433) 』 摘要研究了成纤维细胞介导的IL一3基因疗法,IL-6基因疗姥以及两者联合后对造血幕 统的影响.结果发现.单用IL-3基因疗法的小最白细胞总数,中性粒细胞,骨麓CFUM,CFU— MK等显着上升,但血小板上升程度较弱-单用IL一6基因疗法的小鼠血小板,中性粒细胞,骨髓 CFU-(3M,CFU—MK等显着上升-但白细胞总数上升不明显-当两者联合后可使血小板,中性粒细 胞,骨髓CFU-GM,CFU—MK上升更为显着{且选高峰时间提前.表 明联合应用成纤维细麓介导的 m一3基固疗法和IL一6基因疗法能比单一疗法更显着增强机体骨髓造血功能.使外周血细胞升高. 腹而为肿瘤患者放化疗后机体造血功能低下的治疗开辟了新的途径. 关键词白细胞介紊3白细胞介紊6基因治疗成纤维细胞造血 白细胞升紊3(Interleukln-3,IL-3)主要生物学 活性是促进造血千细胞定向分化成熟.表现为对多 种血细胞,包括淋巴细胞,巨噬细胞,中性粒细胞,嗜 酸性粒细胞,肥大细胞,巨棱细胞等都有一定的促进 作用.白细胞介紊6(Interleukin-6,IL-~)不仅具有 免疫调节作甩和抗肿瘤作用0,而且具有显着的遣 血调控作用-IL一6瞻朝激骨髓和脾脏粒细胞和巨棱 细胞祖细胞增碹及分化成熟0’.使外周血血小板及 中性粒细胞上升.并且与?,I,IL-3,G--CSF,GM— CSF?等具有显着协同作用.为使IL一3和IL一6更有 效地在体内发挥治疗作用,本室曾建立了成纤维细 胞升导的IL-3基因疗法和IL一6基因疗姥晦我们 证明了?3基因疗法作用于正常小鼠时主要促进 外周血血小板数量增多.但两种疗法的造血调控作 甩均有一定的局限性.即?,3基因疗祛对血小板升 高作用较弱,IL-6基因疗法对白细胞总散影响不 大.考虑到肿瘤患者放化疗后遣血功瞻均显着低下, 如血小板,白细麓总散,中性粒细麓显着降低-且因 为IL一3及IL-6造血调控具有显着的协同作用,可 相互弥补各自的局限性.因此,本文研究了IL一3基 因疗{去和IL-6基因疗法联台后对造血系统的影响, 以期为该类疗法瞻更有效地治疗肿瘤患者放化疗后 *车研究受国家自然科学基盒,优秀中青年人才专项基 垒(394210@9)资助 造血损伤提供实验依据. 船 l材料与方法 I.I主要试剂 马血清购自军事医学科学院基础研究所)PHA 购自s|皇ma公司,DMEM培养基购自Gb?公司I M-CSF由第二军医大学放射研究室惠赠}甲基纤维 素购自s.呕血a公司-琼脂购自上海市生化试剂商店. 1.1镝镪与细胞椿的扩增与体内移植 Balb,c小鼠,6--S周峙,雄性.由第二军医大学 实验动物中心提供{小鼠成纤维细胞橡N~3”/’3由 奉室常规传代)IL一3基因转移的高分苗IL-3的成奸 雏细胞克琏椿(NIH3T3一IL一3+)和IL?6基因转移的 高分泌IL一6(NIH3T3-1L一6)的建立和鉴定由奉室 完成.将正1旨NH’I3T3,~H’[3’T3-’iL.3+, NIH3T3-IL-6体外分别大量扩增,从大鼠尾腱中提 取腔原,取对散生长期的NIH3T3,NIH3T3一IL一3 及NIH3T3一IL’-6分列置于舍20小牛血清的双倍 DMEM,迅速与等体积的胶原混匀,使细麓替浓度 为2×10’个/皿1.实验组每只小鼠体内N~’[3T3-IL一 3,NIH3T3-IL—s+龋穗各为1xl个,其’对强组 分别设NIH3T3-1L-3+对照N]H3T3-]L-6及 NIH3T3空白对照,每只小鼠体内分别注射0.5ml, 即每只体内移植I×10’个细胞.每组实验移植了8 只小鼠. /._ 6朔-367t 1.3外周血细胞计数检测及外周血涂片观察和分 类 外周血细胞计数检测及外周血涂片观察和分类 均按常规方法进行. I.4骨置巨棱细胞克隆形成单位(CFU-MK)和骨 髓粒细胞/巨噬细胞克陛形成单位(CFU-GM)的检 测 详见文献[8). 1.5统学处理 采用未配对资料I检验. 2结果. 2.1合用IL-3基因疗法和IL-6基因疗法对血小 板数量的影响 如图1所示.台甩几-3基园疗法和IL一6基因 疗法后,小鼠血小板数量显着高于其单一基因疗法 (<0.05),且达高峰时间提前,直至移植后的第 22天仍在律内维持较高永平l但单用lL-3基因疗 法或IL-6基因疗法血小板仍显着升高,而IL3基 因疗甚作用相对较弱,表明单用IL-3基因疗法或单 用IL-6基因疗法对血小板生成均有一定促进作用, 但两者台用后升高血小板作用更为明显. 2-2合甩IL-3基因疗法和IL-6基因疗法对白细 胞总教和中性粒细胞数量的影响 如图2所示,合用IL-3基因疗法和IL-6基因 疗法后或单用1L-3基因疗{击后鼠白细胞总数均 莹 囝1联合应用J3基因疗法和?广6基因疗法 对血小板数量的升高效应 Fig-lEnhancingeffect0rIL-3罟emtherapyin combtnaClonthIL-69?etherapyom thenumberofp】atelets 显着升高,两者相比没有显着差异,但单用IL一3基 因疗法白细胞总数与单用-6基田疗法相比相整 显着(<O.01),表明单用?,-6基因疗法对白细胞 总数无显着上升作用,而IL3基因疗法对白细胞总 数具有显着的升高作用,两者联台后并无显着的协 同作用但合用IL一3基因疗法和IL-6基因疗法后, 小鼠中性粒细胞数量显着高干萁单一疗法.且选高 峰时间提前,在体内持续维持较高永平(图3),而单 用IL-3基因疗法或IL-6基因疗法中性粒细胞仍显 圈3联合应用IL-3基因疗法和IL-6基因疗法对 中性粒细胞擞?的升高效应 蛋-3E岫棚曲吨effectlL_3B眦therapyl丑 combisaflonthIL.6暑enetherapyonthe nmberof”劬rojb ?368? 无统计学意义(圈中未 , 显示). 鼻3合用IL一3基因疗祛和一6基因疗法对骨俺 cFu-MK和cFu—GM的影响 中国免寝毕杂京1996年举l2整 挪图4田5所示,台用一3基因疗法和一6 基因疗法后,小鼠骨髓CFU—MK和CFU—GM数量 显着高于其单,基因疗法(P<005).且选高峰时 间提前,在体内持续维持较高水平.但单用IL一3基 因疗法或IL一6基因疗法其CFLI-MK和CFU.GM 数量均比对照组增高. 3讨论 本实验结果发现,单用IL一3基因疗,的小鼠其 白细胞总数中性粒细胞.骨髓CFU-GM.CFU-MK 显着上升.但血小板升高较弱;但单用IL一6基因疗 斌的小鼠.其血小板.中性粒细胞.骨髓CFO-GM, CFU—MK显着上升,但白细胞总教变化不明显}音 用l03基因疗法和I乙一6基因疗法后的小鼠血小 板.中性粒细胞.骨髓CFU-GM.CFU-MK等I七单 一 疗法更加显着上升.且达高峰时间提前.又克服丁 单用n一3基因疗法血小板上升水平不高,单用IL一6 基因疗{圭增高白细胞总数不显着中性粒细胞上升 承平不高等缺点另外一3基圈疗{盏使骨髓cFU- GMCFU-MK数量上升.外周血变化为自细胞,中 性粒细胞及血小板上升I一6基因疗法使骨髓 CTU—GMCFU-MK数量上升.外周血变化为中性 粒细胞厦血小板上升|当台用时cFuMcFU— MK上升更加显着,而外周血细胞亦上升显着.从而 说明了骨髓造血干细胞的变化与外周血变化相一 致. 本研究结果表明.合用m一3基因疗法和IL一6 基因疗法能更有效地增强骨髓造血功船,其造血促 进作用效果优于单用]L-3基因疗摇或单用一6基 因疗法,且可互相朴充各自造血调控的不足之处.提 示该联台基西疗法更适用于肿癌患者蘸化疗导致的 造血损伤的嵌复. 4参考文献 1MuleJJ—Melntc~hJK,JahlonDMetd.Antltumor activity0freeomhinarttinterleukin6inmice.JExp Med.199o?171(3)’6曲 2SuzukiC,OkanoA.TakatsuF吐~ntlnuous pe~usionwithiaterleu~n-6enhancesproducrioaof hematopoietiestemcells(CFU_s).Bi~hemBiophy jt哪Gommun.1989.159(3)l933 3[k~huchLK.Go,doraG.St?C吐Interhakin.6 enhancemcfltofinterleukin-3dependentprolifvra~ion ofmult[poteatia]hematopoletieprogenitorPro,:tj ? 蔡藁辞白细胞介寮3基因疗甚和白细胞舟寮6基因疗法的联台砖血 调控作用第6期?399? AradsciUSA.1987F84(2’)I9035 4GeiM1erK.ValentP,BettdheimPetat.Ivosyn— ergismofrecombinanthumanint~leukln一3andr combina~thumaninterleukin一60IIthromlmpoiesisin primates.BIood.1992’79(5)’1155 5曹要诗.章卫平.王全*样.戚纤雏细胞舟导的人 白绷胞舟寮3基因疗法的建立丑其傩内白细胞舟寮 3分泌水平的实验研究.中国肿瘤生物治疗杂志, 1995l2(1)’46 6曹譬博,章卫平.麒申群吐戚纤雏细胞舟导的人 白细胞舟素6基因疗甚的建立丑其傩内白细胞舟寮 6分泌承平的实验研究.中菌免丧事杂志.199310 (6】I323 7曹蓦舜,章卫平.属申.威纤维细盥舟导的人 白细胞丹毒6基嗣疗法增强机体免疫功椎的宴驻研 究.中国免疫学杂春.1994-16(1)lB 8蔡荣,曹骞涛.章卫平et.成纤维绷取舟导的白 细胞舟寮6基因疗甚对化疗导致的造血损伤的恢复 作用中国免班学杂春t1995I1l(3)l153 (收稿1995—01—31修回1996—03—253 (编辑馀杰) CoMBINEDHEMAToPoIETIeREGULATIoN0FINTER— LEUKIN一3GENETHERAPYANDINTERLEUKIN一6GENE THERAPY CaiRong?CaoXuetao?YuYizhieta1.Department0,Immunology?SecondMilitaryMedical University,Shanghai200433 Inthepresentstudy,investigatedtheeffectsoffibroblast-mediatedinterleukin一3(IL一3) genetherapy,interleukin一6(IL一 6)genetherapyortheircombinationonthehematopoietic regulation.HadobservedthatIL-3genetherapycouldelevatethenumberofWBCS,neu— trophils.CFU—GMandCFU—MKinbonemarrowsignificantly.bathadeIittleellectOn plateletes.IL-6genetherapycouldelevatethenumberofplateletes.neutrophils.CFU—GM andCFU—MKinbonemarrowsignificantly,buthadlittleeffectonWBCs.WhenIL一3gene therapywasusedincombinationwith1L一 6genetherapy,thenumberofplateletes,neutro phils.CFUGMandCFU—MKaselevatedinamostobviouswayandreachedthepeakin advance.Theresultsshowedthatfibroblast—mediatedIL一 3genetherapyincombinationwith IL-6genetherapywasmorepotentintheenhancementofhematopoietiefuncti onsthanIL一3 genetherapyorIL一 6genetherapyalone.Thedataoutlineanewapproachtotreat chemotherapy-inducedhematopoietiedepress. Key~ordsInterleukin一3Interleukio一6GenetherapyFibroblast Hematopoiesis CChineseJournalofImmunology,1996;12(6):3663