将抗肿瘤表面抗原的抗体、具有膜转位作用的多肽和凋亡蛋白等细胞致死分子融合,有望构建新型肿瘤靶向杀伤蛋白,这类蛋白识别肿瘤细胞后,可以内化并转位进入细胞液中,诱导细胞死亡。寻找能够引导与之融合的蛋白质内化和转位的多肽是这一思路的关键。本研究获得来源于天然蛋白质毒素转膜结构域、病毒外壳蛋白的膜融合结构域和一些转录激活蛋白特定氨基酸序列的多种候选多肽,以及人工合成的富含碱性氨基酸的短肽。将上述多肽与荧光素融合,或以不同方式与抗肿瘤表面抗原HER2单链抗体、绿色荧光蛋白融合,通过体外翻译,和基因修饰细胞分泌上述融合蛋白,研究蛋白质的内化和转位作用,获得能够高效地引导蛋白质转位的多肽。在以上研究基础上,构建HER2靶向促凋亡蛋白,在体外实验中证实它对肿瘤细胞的杀伤作用,从而为肿瘤等疾病的免疫治疗提供新的思路。
本研究的目的是寻找具有膜转位功能的多肽,然后将抗肿瘤表面抗原的抗体、具有膜转位作用的多肽和凋亡蛋白等细胞致死分子融合,构建新型的肿瘤靶向杀伤蛋白。本研究将来源于天然蛋白质毒素转膜结构域(PEA domain II)、毒素中的弗林蛋白酶(furin)切割序列、流感病毒外壳蛋白的膜融合结构域(HA)和HIV病毒Tat蛋白的膜转位序列(TAT)以及人工合成的九聚精氨基酸(R9)作为候选多肽,将上述多肽以不同方式与抗HER2单链抗体、绿色荧光蛋白融合,通过原核表达和基因修饰细胞分泌上述融合蛋白,研究蛋白质的内化和转位作用,最终筛选出结构简单、转位效率较高的白喉毒素furin切割序列(Fdt)作为可靠的膜转位功能多肽。在以上研究基础上,构建HER2靶向促凋亡蛋白,体外实验证实了重组蛋白对HER2阳性的乳腺癌SKBr-3细胞、胃癌SGC-7901和AGS肿瘤细胞的杀伤作用。本研究还建立了HER2阳性肿瘤细胞的裸鼠模型,通过瘤内、肌肉注射肿瘤靶向杀伤蛋白的表达载体,或尾静脉注射经基因修饰的人外周血淋巴细胞,均可以显著抑制肿瘤生长,延长裸鼠存活期。这一研究有望为肿瘤的免疫治疗提供新的思路。