一种细胞因子融合蛋白的制备与活性初探文献综述

 2022-12-06 17:21:58

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

研究背景:

当今世界肿瘤问题成为一个越来越严重的问题,根据世界卫生组织报告,全球总人口60亿中肿瘤患者2000万,发病率约为3.3permil; ,肿瘤患者的年均死亡率为12%。根据世界癌症报告估计,2012年中国癌症发病数为306.5万,约占全球发病人数的五分之一;癌症死亡人数为220.5万,约占全球癌症死亡人数的四分之一。当前我国的癌症发病率,死亡率居高不下,并且呈持续增长的趋势。根据国际癌症研究署预测,我国癌症发病人数和死亡数到2020年将上升至400万和300万人,2030年将上升至500万人和350万人。

二十世纪的癌症治疗主要是以外科手术、放射治疗以及化学治疗为主,但是严重的副作用会使患者害怕治疗,而导致病情的继续恶化,间接地造成治疗效果不佳,疾病无法有效根治的情况。二十一世纪癌症治疗手段主要有:免疫治疗(直接或者间接地增强机体对肿瘤的免疫力来治疗肿瘤)、基因治疗(运用基因工程技术直接纠正肿瘤细胞中基因结构及功能缺陷,或者直接通过增强宿主对肿瘤细胞的杀伤力和机体的防御功能来治疗肿瘤)、抗新生血管治疗(抑制新生血管,使肿瘤细胞无法形成血管,无法给肿瘤细胞供应营养成分而达到治疗效果)、溶瘤病毒治疗(溶瘤病毒又称肿瘤增值型病毒,具有特异性感染病溶解癌细胞的能力)。

干扰素是由英国科学家Isaacs于1957年利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒干扰现象时首先发现的,是一种细胞因子,具有抑制细胞分裂、调节免疫、抗病毒、抗肿瘤等多种作用。其本质是蛋白质,类型可分为alpha;、beta;、gamma;、omega;等几种。IFN能诱导细胞对病毒感染产生抗性,它通过干扰病毒基因转录或病毒蛋白组分的翻译,从而阻止或限制病毒感染,是目前最主要的抗病毒感染和抗肿瘤生物制品。作为抗肿瘤药物,干扰素可以通过下调周期素和周期素依赖性蛋白激酶的表达,抑制细胞增生,促进细胞凋亡。且由于干扰素降低VEGF、b-FGF等血管生成因子产生的能力,它可以抑制肿瘤血管的生成,从而减少恶性肿瘤侵袭、转移及术后复发的可能性。干扰素alpha;能通过激活P13激酶和(或)MAP激酶的信号转导途径下调HIF-1alpha;基因的表达,抑制VEGF的合成及分泌,达到减少肿瘤血管生成的目的。此外,干扰素还能调节免疫作用,加强T、B细胞和NK细胞的活性,加快抗体产生的速度。然而,在干扰素应用于临床时,它较短的半衰期、诸多的不良反应(如头痛、发热、骨髓抑制、胃肠道反应等)和高剂量的使用常常使得许多患者不能耐受,限制了它的治疗效果。为了减少这些缺点的影响,我们把Mab04的C端和干扰素alpha;进行融合,获得靶向VEGFR-2的融合蛋白。

Mab04是在CHO细胞中表达的抗VEGFR-2全长抗体。血管内皮细胞生长因子VEGF是一类直接作用于血管内皮细胞的细胞因子,是目前最有价值的抗肿瘤新生血管生成的研究方向。肿瘤通过形成新生血管,从外界获取大量营养物质,同时也是肿瘤向恶性肿瘤转变必不可少的条件。VEGF以VEGFR-2为主要受体,人VEGFR-2又称KDR。它在介导内皮细胞增殖、迁移、分化、微管形成、血管通透性增加等方面发挥重要的作用,同时在乳腺癌、结肠癌、非小细胞肺癌、白血病等多种肿瘤细胞中都有高表达。抗体作为一种天然存在于人体血液循环系统中的蛋白,其半衰期较干扰素更长,约为19天。因此,若将VEGFR-2作为一个高特异性的肿瘤治疗靶点,构建并表达出干扰素alpha;和Mab04融合蛋白,就不仅可能使干扰素alpha;针对病灶部位的癌细胞发挥作用,减少对正常细胞的伤害,降低毒副作,还能延长其半衰期,减少给药剂量,并且降低药物的免疫原性。和母体单抗相比,这个融合蛋白抗肿瘤活性也得到了加强。为此,我们计划表达纯化靶向VEGFR2融合蛋白,并对其性质进行鉴定。

主要研究流程:

  1. 重组CHO工程细胞,筛选稳定表达的高产细胞株
  2. 扩大培养,获得更多的工程细胞
  3. 收集并纯化融合抗体
  4. 对所收集的融合抗体进行活性探究

主要步骤:

重组CHO细胞,筛选稳定表达的高产细胞株

摇床发酵扩大培养,获得更多的工程细胞

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