国家重大科学研究计划项目“生物医学纳米材料对血细胞作用的研究”工作进展与讨论

纳米材料对血液免疫功能细胞的作用及其在白血病免疫治疗中的新方法研究

中国医学科学院基础医学研究所 许海燕 教授


CXCR4拮抗多肽抑制多种白血病细胞迁移及与基质细胞粘附的研究进展

白血病存在微小残余病变、侵袭和浸润是导致其治愈率低、死亡率高的重要原因之一。研究表明,基质细胞衍生因子1及其特异性受体CXCR4所组成的CXCR4/CXCL12轴在白血病细胞的增殖、迁移、浸润、以及耐药中发挥重要作用。CXCR4受体在许多急性和慢性白血病细胞以及实体瘤细胞表面高表达;白血病细胞表面的CXCR4受体介导其迁移至分泌CXCL12的基质细胞和内皮细胞处,促进白血病细胞侵袭浸润机体的组织器官,同时也促进白血病细胞与骨髓基质细胞黏附而抵抗化学药物的杀伤。

小分子合成多肽具有免疫原性低、成本低廉等优越性。我们与国家纳米中心合作,根据CXCR4受体的结构和序列特征设计并筛选出了一种具有阻断CXCR4/CXCL12轴作用的拮抗多肽,并考察了该拮抗多肽对CXCL12或基质细胞MS-5诱导的白血病细胞迁移、粘附行为的影响。特别提出的是,该多肽分子对高表达CXCR4受体的四株白血病细胞系HL-60、NB4、THP-1、U937均有显著效果。结果显示, CXCR4拮抗多肽通过干扰p38和ERK磷酸化而显著抑制CXCL12和MS-5细胞诱导的白血病细胞迁移,以及白血病细胞与基质细胞之间的粘附,且具有浓度依赖性。


图1. CXCR4拮抗多肽对CXCL12和MS-5细胞诱导的白血病细胞迁移的抑制. A.下室为CXCL12时白血病细胞的相对迁移率; B.下室为一定数量的MS-5细胞时白血病细胞的相对迁移率


图2. CXCR4拮抗多肽对白血病细胞与MS-5细胞之间粘附的抑制. A.不同白血病细胞与基质细胞MS-5的相对粘附率; B.荧光显微镜及普通相差显微镜下的粘附到MS-5基质细胞(未标记)上的NB4细胞(钙黄绿素标记)