基本信息
- 项目名称：
- KIR2DL1-HLA信号通路在同种异体NK细胞杀伤KG1A细胞中的作用研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品主要研究KIR2DL1——HLA信号同路对同种异体NK细胞杀伤急性髓系白血病细胞KG1A的影响，比较阻断前后NK细胞杀伤活性的变化，从而指导白血病的治疗，减少复发率。
- 详细介绍：
- 急性髓系白血病（AML）是成人白血病的主要类型。AML患者化疗或移植后体内仍残存的少量白血病细胞，成为复发根源。 而近年来已由研究证明同种异体NK细胞输注治疗能有效降低AML患者的复发率并提高其生存质量，这使同种异体NK细胞成为了国内外近年来研究的热点。牛新清等在研究同种异体NK细胞对AML细胞株KG1A的杀伤活性，并与K562 细胞株比较时发现，同一效靶比时，NK对KG1A的杀伤活性均低于K562 ( P<0.05) 。其通过流式细胞仪检测得出KG1A细胞表面存在的主要为KIR2DL1配体，推测KIR2DL1可能为NK表面导致其对KG1A低杀伤的主要抑制性受体，但国内尚未有研究进行证实。 本研究通过对比相同效靶比时KIR2DL1单抗封闭前后NK对KG1A的杀伤活性，从而探究KIR2DL1在NK细胞杀伤KG1A中的作用。进一步根据KIR-HLA错配原理探究KIR2DL1的错配是否能够增强NK对KG1A的杀伤作用，这为选择供者及增强同种异体NK细胞抗白血病效应、清除微小残留病提供实验指导，进而更好地发挥供者淋巴细胞输注的疗效，为降低AML患者的复发率及改善其生存质量带来了曙光。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：研究KIR2DL1-HLA信号通路在同种异体NK细胞杀伤KG1A细胞中的作用，为白血病的治疗提供新的思路。 基本思路：本研究通过KIR2DL1单抗封闭从健康志愿者外周血单个核细胞分离纯化的NK细胞，选取LDH测定法比较单抗封闭前后NK细胞对KG1A细胞杀伤活性的差异，从而阐明NK细胞表面受体KIR2DL1与KG1A细胞表面配体HLA的识别是否为抑制杀伤的主要机制。
科学性、先进性及独特之处
- 1、科学性：KIR是主要的抑制性受体，阻断杀伤信号的传递。检测KIR2DL1表达率差异对杀伤活性的影响，对比抗体封闭NK细胞表面KIR2DL1前后杀伤能力。阻断该信号通路可增强同种异体反应性NK细胞杀伤能力。 2、先进性和独特性：首创提出KIR2DL1-HLA通路可能在杀伤抑制性方面起到关键作用。探讨不同个体KIR2DL1表达率差异对杀伤活性的影响。
应用价值和现实意义
- （1）为AML患者选择KIR2DL1与HLA信号通路错配的供者进行造血干细胞移植，将会大大降低移植后微小残留病的复发问题，提高患者五年内生存率。 （2）进行细胞输注治疗时加入KIR2DL1阻断性抗体，从而激发NK细胞活性，使其加大杀伤作用。 （3）KIR2DL1-HLA错配显著提高杀伤能力。
学术论文摘要
- 目的：探讨供者KIR2DL1表达差异对同种异体NK细胞杀伤人急性髓系白血病细胞株KG1A活性的影响，并观察参与杀伤的活化信号通路。 方法：复苏和培养KG1A细胞。自12例健康供者分离外周血NK细胞，流式细胞仪检测KIR2DL1的表达率，LDH释放法测定NK细胞在效靶比20:1时NK细胞的杀伤活性及anti-KIR2DL1mAb对NK细胞杀伤活性的影响。 结果：12例健康供者NK细胞对KG1A的杀伤活性不同, 个体KIR2DL1 表达率与NK细胞对KG1A的杀伤率存在负相关。使用抗KIR2DL1单抗封闭受体后NK细胞对KG1A细胞的杀伤活性显著增强。 结论：NK细胞对KG1A 细胞的杀伤分子机制主要为KIR2DL1 -HLA 信号系统错配,这有助于临床造血干细胞移植时选择供体和为淋巴细胞淋巴细胞输注治疗提供实验依据。
获奖情况
- 课题相关综述《异基因造血干细胞移植中异源反应性NK细胞的临床应用及研究进展》（薛同圆、张佳佳、张轩煜、忻勇杰、陆艺综述，何颖芝审校）： （1）2010年11月6日在广州市珠江医院召开的“2010遗传上单倍体相合造血干细胞移植高级论坛暨第一届广州国际肿瘤免疫治疗研讨会”的《资料汇编》上发表（第82-87页）。 （2）该综述已通过《中华血液学》初审，现正处于审校阶段。
鉴定结果
- 请见所附“2010遗传上单倍体相合造血干细胞移植高级论坛暨第一届广州国际肿瘤免疫治疗研讨会”的《资料汇编》（第82-87页）及《医学综述》收录证明
参考文献
- 1、同种异体反应性造血干细胞移植 [1]A. Moretta et al. Activating and inhibitory killer immunoglobulin- like receptors (KIR) in haploidentical haemopoietic stem cell transplantation to cure high-risk leukaemia. British Society for Immunology, Clinical and Experimental Immunology, 157: 325–331 [2]Willemze R et al.: KIR-ligand incompatibility in the graft-versus-host direction improves outcomes after umbilical cord blood transplantation for acute leukemia. Leukemia 2009, 23:492-500. 2、淋巴细胞输注治疗 王喆，段连宁, 造血干细胞移植后供者淋巴细胞输注研究进展. 军医进修学院学报, 2010(1): 第82-83页. 3、单抗阻断试验 Anti-leukemia activity of alloreactive NK cells in KIR ligand-mismatched haploidentical HSCT for pediatric patients. Pende D et al.Blood. 2009 Mar 26;113(13):3119-29. Epub 2008 Oct 22. 4、LDH杀伤试验 周力音等, LDH释放法检测NK细胞活性方法的改进. 临床检验杂志, 1993(3): 第123页.
同类课题研究水平概述
- 2005年Miller等对部分预后不良的AML患者给予同种异体NK 细胞输入后，患者的复发率极大降低，并提高了患者的完全缓解率。这使同种异体NK细胞输注在清除白血病母细胞治愈微小残留病中的作用成为了国内外研究的热点。 1、国内外KIR2DL1-HLA错配的研究进展： （1）吴德沛等分析得出：供者KIR2DL1和KIR3DL2是主要引起NK细胞同种异体反应性的受体,供、受者的KIR/HLA不匹配可能在全相合的无关供者异基因HSCT中起着十分重要的作用。而KG1A细胞株对NK杀伤的耐受性不在其讨论范围之内。 （2）Cognet C等分析活化性KIR2DS1亚群，KIR2DL1只是与KIR2DS1共有针对HLA-C2群配体的特异性，而对KIR2DL1的抑制机理未作深入研究。 （3）牛新清等人通过流式细胞仪检测、细胞化学染色等方法证实其细胞株中存在白血病干细胞，以K562细胞作为参照，相同效靶比时，NK对KG1A细胞杀伤率均低于其对K562的杀伤率，说明NK杀伤KG1A细胞的效果不理想。但其确切的信号通路仍有待阐明。 2、NK细胞不同KIR2DL1表达率对靶细胞杀伤活性影响的研究进展 （1）赵翔宇等研究探讨几类高危和标危恶性血液病患者KIR基因表达，证明其具有显著性差异，而其差异性并未与NK杀伤活性联系起来。 （2）Daniela P等对比发现：表达KIR2DL1的同种异体NK亚群数量增加，增强其对缺失C2表位靶细胞的杀伤，而个体表达率的差异影响仍未涉及。 （3）Morvan M体外实验显示,与C2表达的细胞相比,KIR2DL1高频表达可以更高效杀伤C2缺失的细胞，但KG1A细胞是否也是与此机制相关未进行探讨。 总体存在以下问题： （1）国内对KIR2DL1-HLA信号通路无深入研究，少数有相关的也只停留在临床观察层面。 （2）国内外对KG1A细胞耐受NK杀伤机制方面的研究仍为空白。 （3）国内外对KIR2DL1表达率的研究，尚未将其与临床结合起来，其对NK杀伤活性的影响仍需进一步探讨。 （4）国外研究未从KIR2DL1-HLA信号通路方面探讨对个体KIR2DL1表达率对NK细胞杀伤KG1A细胞的影响。
