抗体与热休克蛋白70的偶联激活针对肿瘤细胞的免疫应答

The Conjugation of Antibodies to Heat Shock Protein 70 Activates Immune Responses Against Tumor Cells.

作者信息Mohammad Khosravi, Arezoo Rajaei, Babak Mohammadian, Masoudreza Seyfi Abad Shapouri
PMID41869436
发布时间2026-03-16
DOI10.2147/ITT.S565942

实验完整度

包含体外细胞系实验、补体固定实验、小鼠异种移植瘤模型及组织病理学和免疫组化分析,涉及功能性验证和机制验证。

主要模型

MCF-7人乳腺癌细胞系 LS174T人结肠癌细胞系 HEK293T人胚肾细胞系(正常对照) BALB/c免疫抑制小鼠异种移植瘤模型

重点核对

细胞系:MCF-7(HTB-22)、LS174T(CL-188)、HEK293T(CRL-1573) 处理剂量:抗体-HSP70偶联物250 μg/mL(100 μL),每两天一次,共三次 处理时间:LS174T肿瘤接种后第4天开始,MCF-7肿瘤接种后第5天开始 样本量:每组4只小鼠 体内模型:免疫抑制BALB/c小鼠经全身照射3 Gy后皮下接种2×10^6细胞

摘要

目的:分枝杆菌的热休克蛋白(HSPs)已被鉴定为具有伴侣功能的免疫原性抗原。本研究评估了一种利用来自鸟分枝杆菌亚种副结核病的HSP70偶联商业抗体来增强宿主针对癌细胞的免疫应答的方法。方法:将重组HSP70与单克隆抗体曲妥珠单抗和贝伐珠单抗偶联,用于肿瘤细胞的体内和体外治疗。在表征细胞靶标表达后,评估了抗体-HSP70复合物对MCF-7、LS174T和HEK293T细胞系的细胞毒性。使用补体固定实验检测补体激活通路的刺激作用。在小鼠异种移植LS174T和MCF-7肿瘤中评估了HSP70-抗体的体内效应。通过组织病理学分析评估肿瘤组织。结果:抗体-HSP70复合物的细胞毒效应显著大于其他处理对MCF-7和LS174T细胞系的作用;在存在人血浆和白细胞样本的情况下,这种效应得到了证实。此外,HSP70抗体已证明激活经典补体途径。用抗体-HSP70复合物治疗异种移植肿瘤显著降低了肿瘤重量和生长速率,并降低了血小板内皮细胞黏附分子-1(PECAM-1)的表达。组织病理学分析以及观察到的治疗效果证实了该方法的安全性。结论:总之,通过靶向先天免疫应答刺激免疫系统对抗癌细胞,可以增强靶向治疗的效果。

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
本研究旨在评估将鸟分枝杆菌亚种副结核病的HSP70与单克隆抗体曲妥珠单抗或贝伐珠单抗偶联后,能否通过激活先天免疫应答增强对肿瘤细胞的杀伤效应。
核心机制
抗体-HSP70偶联物通过激活经典补体途径和白细胞(包括ADCC和CDC)增强对肿瘤细胞的细胞毒性,并可能通过模式识别受体如TLR-2激活先天免疫细胞。
主要证据
体外实验显示,与单独抗体相比,抗体-HSP70偶联物在加入人血清或白细胞时显著降低MCF-7和LS174T细胞活力;补体固定实验表明该偶联物激活补体;体内实验中,偶联物处理显著降低异种移植肿瘤的重量和生长速率,并减少CD31表达和血管密度。
研究意义
研究表明,通过靶向先天免疫应答刺激免疫系统对抗癌细胞,可能增强靶向治疗的有效性,为癌症免疫治疗提供了新策略。

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

HSP70重组蛋白的制备与鉴定

制备并鉴定鸟分枝杆菌亚种副结核病的重组HSP70蛋白,确保其用于后续偶联。

将HSP70基因克隆至pET-24a质粒,在大肠杆菌BL21中表达,使用钴螯合树脂和去内毒素试剂盒纯化,并通过SDS-PAGE和Western blot验证。

2

抗体-HSP70偶联物的制备与纯化

将HSP70与单克隆抗体曲妥珠单抗和贝伐珠单抗共价偶联,并纯化偶联产物。

使用EDC/NHS偶联法将HSP70与抗体连接,通过Sephadex G-150凝胶过滤纯化,并用SDS-PAGE和Western blot确认偶联。

3

细胞表面靶标表达表征

验证三种细胞系上HER2、VEGFR1、VEGFR2和膜结合HSP70的表达情况,以确定抗体作用的靶标。

使用流式细胞术和共聚焦显微镜检测细胞表面标志物表达。

4

体外细胞毒性评估

评估抗体-HSP70偶联物在存在人血清或白细胞时对肿瘤细胞的杀伤作用。

将细胞与抗体-HSP70偶联物、单独抗体或HSP70处理,加入人血浆(5%)或白细胞(10,000 cells/mL),24小时后进行MTT实验。

5

补体固定试验

检测抗体-HSP70偶联物是否激活补体系统,尤其是经典途径。

将细胞与偶联物或对照孵育,后加入混合人血清,再加入致敏绵羊红细胞,检测红细胞裂解程度。

6

体内抗肿瘤效应评估

评估抗体-HSP70偶联物在小鼠异种移植肿瘤模型中的抗肿瘤效果。

在免疫抑制BALB/c小鼠皮下接种LS174T或MCF-7细胞,待肿瘤体积达30 mm³后分为4组,分别给予抗体、抗体-HSP70偶联物、HSP70或PBS处理,每两天一次共三次,测量肿瘤大小和重量。

7

组织病理学与免疫组化分析

评估治疗的安全性和对肿瘤微环境的影响,包括肿瘤坏死、纤维化和血管生成。

摘取肿瘤及主要器官,固定后进行H&E染色和Masson三色染色,并通过免疫组化检测CD31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
MES缓冲液Sigma Aldrich69892
EDC(1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺)----
NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)----
曲妥珠单抗AryoGen Pharmed--
贝伐珠单抗AryoGen Pharmed--
Sephadex G-150凝胶Sigma AldrichG15050
DMEM培养基----
胎牛血清GibcoA5256701
青霉素-链霉素----
APC偶联的ErbB-2(Her-2/CD340)抗体Miltenyi Biotec130-124-474
APC偶联的VEGFR-1(Flt-1)抗体Miltenyi Biotec130-120-776
APC偶联的CD309(VEGFR-2)抗体Miltenyi Biotec130-117-984
FITC偶联的抗人cmHsp70.1抗体multimmune GmbH--
SYTOX™ Blue染料Invitrogen--
µ-Slide 8孔腔室载玻片ibidi GmbH--
DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)Thermo Fisher Scientific--
蛋白分子量标准SinacloneSL7001
PVDF膜ElabscienceE-BC-R266
4-氯-1-萘酚Sigma AldrichC8890
HRP偶联的山羊抗兔抗体ImmunoChemistry Technologies--
酶标板Biofile--
TMB底物----
小型Trans-Blot电转印槽Bio-Rad--
MACSQuant Analyzer 9流式细胞仪Miltenyi Biotec--
Leica TCS SP8共聚焦激光扫描显微镜Leica Microsystems--
分光光度计AccuReader--
Elekta紧凑型直线加速器Elekta Solutions AB--
Tris缓冲盐溶液SigmaP5912
一抗(ORB10314)--ORB10314
连接液Diagnostic BioSystemsPVP1000D
聚合物溶液Diagnostic BioSystemsPVP1000D

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
HSP70制备
HSP70基因(AF254578)、表达载体pET-24a、宿主菌株E. coli BL21、纯化方法
阅读提示:见Materials and Methods中“Preparation of HSP70”
抗体偶联
偶联试剂浓度(EDC 4 mg/mL、NHS 6 mg/mL)、HSP70浓度250 μg/mL、抗体浓度1 mg/mL、缓冲液和孵育时间
阅读提示:见Materials and Methods中“Conjugation of HSP70 to Antibodies”
细胞培养
细胞系(MCF-7、LS174T、HEK293T)、培养基(DMEM+10% FBS)、培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:见Materials and Methods中“Cell Culture”
体外细胞毒性实验
处理浓度10 μg/mL、血清比例5%、白细胞浓度10,000 cells/mL、MTT浓度0.5 mg/mL、孵育时间24小时、重复数
阅读提示:见Materials and Methods中“In-vitro Cytotoxicity Assay”
补体固定试验
细胞量1×10^6个/管、处理浓度20 μg/mL、血清量100 μL、孵育时间1小时、致敏红细胞浓度1%
阅读提示:见Materials and Methods中“Complement Fixation Test”
动物实验
小鼠品系(BALB/c雌性)、免疫抑制方法(3 Gy全身照射)、细胞接种量(2×10^6)、治疗剂量(25 μg/只)、给药方案(每两天一次共3次)
阅读提示:见Materials and Methods中“Tumor Induction in Mice”和“Treatment of Xenograft Tumors”