基于寡克隆VHH的免疫脂质体下调磷脂酶C-γ1信号蛋白:HER2阳性乳腺癌细胞中的强效转移抑制剂

Phospholipase-Cγ1 Signaling Protein Down-Regulation by Oligoclonal-VHHs based Immuno-Liposome: A Potent Metastasis Deterrent in HER2 Positive Breast Cancer Cells.

作者信息Ommolbanin Asadpour, Fatemeh Rahbarizadeh
PMID31606964
期刊Cell J
发布时间2020-04
DOI10.22074/cellj.2020.6704

实验完整度

包含VHH表达纯化、脂质体制备与表征、免疫荧光、迁移试验、Western blot和ELISA等多个实验环节,但缺乏动物模型或患者样本验证。

主要模型

SKBR3细胞系(HER2阳性人乳腺癌细胞) BT-474细胞系(HER2阳性人乳腺癌细胞) MCF10A细胞系(HER2阴性正常乳腺上皮细胞)

重点核对

HER2阳性细胞系SKBR3和BT-474以及HER2阴性细胞系MCF10A的使用 免疫脂质体构建中抗体与脂质体的偶联效率(VHH分子量约增加3kDa) PLCγ1蛋白水平的测定(ELISA)在2和24小时两个时间点 细胞迁移试验中使用的处理浓度(如Herceptin 10μg/ml,oligoclonal-VHHs 38.7μg/ml) 统计分析采用单因素方差分析和LSD检验,显著性水平P<0.05

摘要

目的:本研究旨在通过将抗HER2抗体(包括赫赛汀和寡克隆重链抗体可变区(VHH))偶联到脂质体膜上,开发多价抗体构建体,以增强抗体活性,并比较其对磷脂酶C(PLC)信号通路与对照的影响。材料与方法:在本实验研究中,将SKBR3和BT-474细胞系作为HER2阳性细胞,MCF10A细胞系作为正常细胞,用抗HER2抗体(包括赫赛汀和抗HER2寡克隆VHH构建的多价脂质体抗体)进行筛选。为了确认研究的准确性,评估了免疫荧光试验、迁移试验和免疫脂质体与HER2的结合能力。最后,通过免疫测定法(ELISA)测量了抗体对PLCγ1蛋白水平的影响。结果:在本研究中,通过使用多价形式的抗体,我们能够显著抑制PLCγ1蛋白水平。有趣的是,用于研究不同类型细胞运动性的迁移试验结果显示,在SKBR3和BT-474细胞系中,迁移细胞数量相应减少。由于MCF10A细胞不表达HER2,如预期,结果未显示PLCγ1水平有任何变化。此外,免疫荧光试验已证实SKBR3和BT-474细胞系中HER2高表达,而MCF10A细胞系中HER2低表达。免疫脂质体与SKBR3和BT-474细胞的高结合以及与MCF10A的低结合证实,在本研究中,抗HER2抗体在与脂质体偶联后仍保留了与HER2的结合能力。结论:在测试的两种细胞系中,用免疫脂质体形式的化合物处理后,PLCγ1蛋白水平确实下降,验证了它们的抑制能力。此外,抗体活性的增强与脂质体偶联相关,表明免疫脂质体可能是增强抗体活性的潜在靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探讨通过基因工程改造的多价抗体构建体(免疫脂质体)是否能有效降低HER2阳性乳腺癌细胞中PLCγ1蛋白水平,并比较寡克隆VHH与赫赛汀的效果。
核心机制
抗HER2抗体(包括寡克隆VHH和赫赛汀)通过结合HER2受体,下调下游信号分子PLCγ1蛋白水平,从而抑制细胞迁移。免疫脂质体的多价性增强了这种抑制作用。
主要证据
在SKBR3和BT-474细胞系中,寡克隆VHH和赫赛汀单独或偶联脂质体处理后,PLCγ1蛋白水平显著降低(P<0.05),同时细胞迁移减少;而MCF10A细胞无变化。
研究意义
研究结果表明,基于寡克隆VHH的免疫脂质体可能作为一种临床相关的纳米材料,通过靶向PLCγ1(转移关键因子)来增强抗体疗法的效果,为HER2阳性乳腺癌的治疗提供新策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

抗HER2 VHH的表达与纯化

获得纯化的抗HER2 VHH克隆(RR3、RR4、RR13)用于后续偶联。

利用噬菌体展示技术分离VHH克隆,转化至大肠杆菌,经IPTG诱导表达,然后通过Ni-NTA柱纯化,并用SDS-PAGE和Western blot验证。

2

脂质体制备与表征

制备并表征PEG化脂质体,用于后续偶联抗体形成免疫脂质体。

采用薄膜水化法,DPPC、DSPE-PEG2000-maleimide、胆固醇和DSPE-PEG2000溶解于氯仿/甲醇,旋转蒸发形成薄膜,水化后挤出成小单室囊泡,通过DLS测量粒径和Zeta电位。

3

免疫脂质体的合成

将抗HER2抗体(寡克隆VHH和赫赛汀)偶联到脂质体表面,形成多价免疫脂质体。

抗体经2-亚氨基硫烷盐酸盐(Traut's试剂)硫醇化后,与含马来酰亚胺端基的脂质体按比例混合,反应后纯化,通过SDS-PAGE和银染验证偶联。

4

免疫脂质体结合能力评估

验证免疫脂质体对HER2阳性细胞的靶向结合能力。

用PKH67荧光染料标记脂质体,与SKBR3和MCF10A细胞共培养,通过荧光显微镜观察结合情况。

5

细胞迁移试验

评估不同抗HER2抗体处理对HER2阳性乳腺癌细胞迁移能力的影响。

使用Transwell小室,将经处理的SKBR3和BT-474细胞接种于上室,迁移2和24小时后计数迁移细胞。

6

PLCγ1蛋白水平检测

定量检测不同处理后细胞中PLCγ1蛋白水平。

使用ELISA试剂盒检测PLCγ1蛋白浓度,同时Western blot验证蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Thermo Fisher Scientific--
RPMI-1640培养基Thermo Fisher Scientific--
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
胰岛素Sigma-Aldrich--
青霉素-链霉素Thermo Fisher Scientific--
DMEM/F12培养基Thermo Fisher Scientific--
表皮生长因子Peprotech--
马血清Thermo Fisher Scientific--
氢化可的松Sigma-Aldrich--
卡那霉素----
异丙基-β-D-硫代半乳糖苷Sigma-Aldrich367-93-1
Ni-NTA柱Qiagen--
溶菌酶Sigma-Aldrich--
Triton X-100----
Bradford蛋白定量试剂----
SDS-PAGE试剂----
6x组氨酸标签IgG抗体----
抗小鼠HRP抗体----
DAB显色试剂Sigma-Aldrich--
二棕榈酰磷脂酰胆碱Avanti Polar Lipids--
DSPE-PEG2000-马来酰亚胺Avanti Polar Lipids--
胆固醇Avanti Polar Lipids--
DSPE-PEG2000Avanti Polar Lipids--
氯仿Sigma-Aldrich--
甲醇Sigma-Aldrich--
Zetasizer Nano APS粒度仪Malvern Instruments Ltd--
2-亚氨基硫烷盐酸盐(Traut试剂)Sigma-Aldrich--
Amicon超滤管EMD Millipore--
PKH67绿色荧光细胞连接试剂盒Sigma-Aldrich--
Nikon EcliPSE Ti荧光显微镜Nikon--
抗ErbB2单克隆抗体Abcam--
DAPI染色液Sigma-Aldrich--
Transwell聚碳酸酯膜插件Sigma-Aldrich--
I型胶原蛋白Sigma-Aldrich--
结晶紫----
抗PLCγ1小鼠单克隆抗体Merk--
抗兔HRP标记山羊二抗Elabscience--
ECL Western检测系统Amersham Pharmacia Biotech--
β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology--
RIPA裂解液(10X)Cell Signaling Technology--
人PLCγ1 ELISA试剂盒Cloud-Clone Corp.SEA269hu
SPSS统计软件SPSS Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系来源、培养基成分(如DMEM、RPMI-1640、FBS浓度、胰岛素浓度等)
阅读提示:Materials and Methods - Cell lines and culture conditions
抗HER2 VHH的制备
VHH克隆、表达条件(IPTG浓度、诱导温度和时间)、纯化方法(Ni-NTA柱)
阅读提示:Materials and Methods - Purification of anti-HER2 VHHs
脂质体制备与表征
脂质组成及比例、水化条件、挤出次数和温度、粒径和Zeta电位测量参数
阅读提示:Materials and Methods - Liposome preparation and characterization
免疫脂质体合成
抗体硫醇化条件(Traut's试剂浓度、时间)、偶联比例、反应时间
阅读提示:Materials and Methods - Synthesis of immuno-liposomes
细胞迁移试验
Transwell膜孔径、细胞预处理浓度和时间、迁移时间、染色方法
阅读提示:Materials and Methods - Cell migration assay
PLCγ1蛋白检测
处理浓度(各抗体及免疫脂质体)、处理时间(2和24小时)、ELISA试剂盒型号和操作步骤
阅读提示:Materials and Methods - PLCγ1 protein immunoassay