白介素4-绿脓杆菌外毒素重组免疫毒素的构建与活性研究

白介素-4受体（IL-4R）在实体瘤和血癌等许多肿瘤细胞表面表达量很高构建导向IL-4R的免疫毒素，是研究肿瘤治疗的一个重要方向。天然IL-4分子N末端和C末端含有很多与受体结合的活性位点，为了降低连接蛋白毒素时对这些位点的影响，将天然IL-4分子的N端和c端用寡肚GGNGG相连，并在非活性部位形成新的开口，构建了cpIL-4；为了进一步提高cpIL-4与IL-4R的亲和力，通过重叠PCR引入13位点突变，得到cpIL-4（13D）；为了增强IL-4免疫毒素对淋巴细胞的选择性，在121位引入点突变，得到cpIL-4（13D121E）。将上述三种重组IL-4分子分别于大肠杆菌表达系统进行表达。ELISA分析表明，三种重组蛋白均可与人IL-4抗体特异性结合。由于PE的DNA序列的GC含量很高，很难用常规手段进行改造，本文采用特殊条件的PCR反应和酶切反应进行绿脓杆菌外毒素PE的改造，得到PE38KDEL，并于大肠杆菌表达系统进行表达。其特点是分子量较小，不含结合区，C末端氨基酸KDEL有利于提高其跨膜能力和细胞毒作用。将靶向分子分别与毒素分子相连，得到三种免疫毒素：cpIL4-PE38KDEL，cpIL4（13D）-PE38KDEL，cpIL4（13D121B）-PE38KDEL。将之分别于表达载体pET32a（＋）进行表达，目的蛋白表达量均约为菌体总蛋白的30％。western blotting分析表明，诱导后表达的三种IL-4免疫毒素均可与hIL-4抗体特异性结合。采用Ni-NTA亲和层析和阴离子交换层析纯化上述三种IL-4免疫毒素，纯度均在95％以上。用MTT法检测其细胞毒作用，结果显示，免疫毒素cpIL4（13D）-PE38KDEL可特异性地靶向产生IL-4R的细胞株，＿且其活性与未突变的免疫毒素cpIIL4-PE38KDEL相比有2-3倍的提高；免疫毒素cpIL4（13D121E）-PE38KDEL对表达I型IL-4R的淋巴瘤细胞结合力较强，对表达II型IL-4R的内皮细胞结合力较弱，因此对淋巴瘤具有一定的选择性，这对于提高药物疗效，降低血管渗漏症等毒副作用具有重要意义。