CN106148281A - 一种Tlr7a诱导增强型DC‑NK细胞的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Tlr7a诱导增强型DC‑NK细胞的制备方法,本发明技术中DC‑NK细胞是从患者外周血分离、体外培养体系加入一系列细胞因子和Tlr7a刺激获得的高活性淋巴细胞群,通过这种培养方法,DC‑NK细胞大量扩增和活化,增加DC‑NK细胞的杀瘤能力,达到应用于临床治疗肿瘤的水平。通过本发明方法所制备的DC‑NK细胞与普通方法DC‑NK细胞比较,所获得NK细胞杀伤效果显著,明显高于常规方法培养的DC‑NK细胞。本方法可在体外培养条件下获得大量的、应用安全以及杀伤活性更强的DC‑NK细胞,同时具有制备成本低廉、工序简单、条件易控、对设备的要求较低、易于规模化生产等优势。

Description

一种Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法
技术领域
本发明属于生物医药领域、细胞免疫学及肿瘤免疫治疗领域,涉及一种Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法和抗肿瘤过继免疫治疗应用。
背景技术
肿瘤是困扰人类健康的重大疾病,但由于其高度的复杂性、多样性、可变性和异质性,一直找不到一种理想的治疗方法。针对肿瘤患者无法自主产生更有效的杀伤效应细胞,科学家们发明了过继性免疫疗法。过继性免疫疗法是现今用于研究肿瘤治疗的热点,而且在临床得到广泛的应用。
NK细胞即自然杀伤细胞主要表达CD3-CD56+表型,是天然免疫系统的重要组成部分,是机体抗肿瘤、抗感染免疫的第一道防线。与T淋巴细胞不同的是,NK细胞不需要肿瘤特异性抗原识别就可以直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染的细胞。在临床上,NK细胞对黑素瘤、乳腺癌、肝癌、肺癌、结肠癌、肾癌、膀胱癌和白血病等肿瘤治疗有明显疗效。
树突状细胞(DCs)是唯一的最有效的抗原提呈细胞,可以有效激活T细胞。作为免疫反应的发起者,DCs在介导免疫细胞抗肿瘤过程中起着重要作用,DC和NK细胞在抗恶性肿瘤的使用中有协同效应。
发明内容
本发明的目的是克服现有细胞技术的不足,通过优化刺激DC-NK细胞培养方案的基础上,提供了一种Tlr7a(结构式如下图所示)诱导增强型DC-NK细胞的制备方法及其应用,解决了现有技术DC-NK细胞培养后,细胞毒活性提高不显著等问题。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.084(brs,1H),9.954(s,1H),6.486(s,2H),4.249(t,J=3.60Hz,2H),3.693(t,J=5.20Hz,2H),3.584(t,J=3.60Hz,2H),3.266(s,3H),2.205(t,J=6.00Hz,2H),1.844(t,J=5.60Hz,2H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ174.15,160.09,152.67,149.75,147.88,98.61,70.62,65.65,58.45,38.86,31.14,23.80.MS(ESI)calculated for C12H17N5O5,m/z[M+1]312.1230;found 334.1120(M+Na)+.
本发明所提供的人DC-NK细胞,是指以DC细胞为辅助,NK细胞为主效应细胞,与K562细胞共培养18小时对肿瘤细胞杀伤活性可达90%左右。
为实现上述目的,设计一种增强DC-NK细胞活性的制备方法,包括如下步骤:
1)采集人的外周静脉血,梯度离心获得单个核细胞;
4)第15天收集DC-NK细胞。
2)分离DC细胞和NK细胞,加入一系列细胞因子和Tlr7a刺激,培养7~9天;
3)混合DC和NK细胞,Tlr7a诱导刺激共培养3~6天;
4)第15天收集DC-NK细胞。
作为优选,所述步骤1)从患者的静脉穿刺采集外周血,转移至含有肝素钠抗凝溶液的离心管中,混合均匀,进行离心,获得血清和全血细胞,上层血浆灭活备用。
进一步地,所述步骤1)全血细胞用生理盐水稀释,淋巴分离液密度梯度离心分离单个核细胞,生理盐水重悬单个核细胞,离心收集单个核细胞。
如权利要求2所述的一种Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,其特征在于:所述步骤2)具体包括:将步骤1)中收集的单个核细胞重悬于含5~20%自体灭活血浆的RPMI-GT-T551TM培养基等无血清培养基中,调整细胞密度(1~2)×106/ml左右,37℃、5%的CO2恒温培养箱中培养2h;于培养箱中取出培养瓶,分离贴壁细胞和上清细胞,贴壁细胞为DC细胞,加入含有Tlr7a、rhGM-CSF、rhIL-4和rhTNF-α的培养基诱导刺激培养,上清细胞为NK异质性细胞群,加入含有Tlr7a、rhIFN-γ、rhIL-2、rhIL-1和CD3McAb的培养基诱导刺激培养,置于37℃、5%的CO2恒温培养箱中孵育;培养7~9天,流式分选NK细胞
如权利要求2所述的一种Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,其特征在于:所述步骤2)具体包括:将步骤2)培养的DC和NK混合培养,共孵育3~6天,每2天补加含有IL-2、Tlr7a的新鲜培养基,培养至第15天,收集DC-NK细胞。
如权利要求2所述的一种Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,其特征在于:所述加入的Tlr7a的浓度为0.05ug/ml~50ug/ml,rhGM-CSF为100~1000IU/ml、rhIL-4为100~1000IU/ml,rhTNF-α为10~200IU/ml,rhIFN-γ为100~1000IU/ml,rhIL-2为100~1000IU/ml,rhIL-1为100~1000IU/ml,CD3McAb为100~1000IU/ml。
本发明的目的是得到一种可以用于临床的高效抗肿瘤过继免疫活性细胞。
上述方法培养的DC-NK细胞与常规培养制备的DC-NK细胞相比,其对K562细胞的杀伤活性都明显增加,体外实验时杀瘤活性达到90%以上,明显高于常规方法培养的DC-NK细胞。本方法可在体外培养条件下获得大量的、应用安全的以及杀伤活性强的DC-NK细胞,同时也具有制备成本低廉、工序简单、条件易控、对设备的要求较低、易于规模化生产等优势。本发明还提供了DC-NK细胞体外制备的诱导培养体系。通过本发明所制备的DC-NK细胞应用可用于癌症病人的治疗或者癌症高危人群的预防等。
本发明是在肿瘤免疫治疗中使用的一种Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,使得NK细胞活性增加,制备出更有效的肿瘤杀伤性细胞,称之为Tlr7a-DC-NK。经过Tlr7a刺激的DC和NK细胞活化,共同培养,产生共协同杀伤作用,具有更好的杀瘤活性。
附图说明
图1:DC-NK和Tlr7a-DC-NK细胞增殖曲线图。
图2:采用CCK-8检测试剂盒进行各组不同培养方式培养的外周血来源DC-NK进行细胞毒性检测(n=3)。通过不同方式培养,在第15天取细胞通过CCK-8试剂盒进行细胞毒活性检测。DC-NK组:指普通培养法培养的DC-NK细胞;Tlr7a-DC-NK组:指本发明所采用的培养方法。横坐标:表示效靶细胞比值,E∶T=2.5∶1、E∶T=5∶1、E∶T=10∶1分别表示效应细胞与靶细胞的比值为2.5∶1、5∶1、10∶1。
具体实施方式
下面用实例来具体说明本发明,但本发明并不受其限制。下面实例中凡未注明具体条件的实验方法,均为遵照常规方法和厂家提供的操作说明执行。
实施例1
本实施例1是分离获得的PBMCs并进行培养。包括以下步骤:
从患者的静脉穿刺采集患者外周血100ml,转移至含有肝素钠的抗凝管中,上下混合均匀,经淋巴分离液密度梯度离心获得单个核细胞。具体步骤为:将混合均匀的全血1500转/分离心10分钟,吸取上层液体,即血浆,56℃灭活30分钟后,2500转/分离心10分钟,备用。用生理盐水1:1稀释沉淀的全血细胞,人淋巴细胞分离液和稀释的全血细胞液按1∶2的比例加入离心管中,2000转/分离心20分钟,吸取白膜层,用生理盐水洗涤2次,转速分别为1600转/分,1300转/分,均离心7分钟,即得到单个核细胞。
收集的单个核细胞重悬于含5~20%自体灭活血浆的RPMI-GT-T551TM培养基等无血清培养基中,调整细胞密度(1~2)×106/ml左右,37℃、5%的CO2恒温培养箱中培养2h;于培养箱中取出培养瓶,分离贴壁细胞和上清细胞,贴壁细胞为DC细胞,加入含有Tlr7a、rhGM-CSF、rhIL-4和rhTNF-α的培养基诱导刺激培养,上清细胞为NK异质性细胞群,加入含有Tlr7a、rhIFN-γ、rhIL-2、rhIL-1和CD3McAb的培养基诱导刺激培养,置于37℃、5%的CO2恒温培养箱中孵育;培养9天,流式分选NK细胞。加入的Tlr7a的浓度为10ug/ml,rhGM-CSF为500IU/ml、rhIL-4为500IU/ml,rhTNF-α为50IU/ml,rhIFN-γ为300IU/ml,rhIL-2为1000IU/ml,rhIL-1为100IU/ml,CD3McAb为50ng/ml。
将培养的DC和NK混合培养,共孵育6天,每2天补加含有IL-2、Tlr7a的新鲜培养基,培养至第15天,收集DC-NK细胞。
对两组细胞进行细胞计数检测增殖能力。结果见图1、表1。
表1:不同培养方式对外周血来源DC-NK细胞增殖能力影响(n=3)
结果显示,Tlr7a-DC-NK比DC-NK增殖能力显著提高(P<0.05)。
对两组细胞进行细胞毒活性检测。包括以下步骤:
取培养第15天的DC-NK细胞,检测对K562肿瘤细胞株的杀伤活性。
调整K562的细胞密度为5×104/孔,96孔板,每孔200ul,分别按1:2.5、1:5、1:10的比例与各组DC-NK细胞混合,各浓度均设置3复孔,同时设置单独靶细胞(肿瘤细胞)对照、单独效应细胞(DC-NK细胞)对照和单独培养基空白对照。
置于37℃、5%C02和饱和湿度的培养箱内培养18小时后,每孔加入20ul的CCK-8溶液,再培养4h,然后用酶标仪于450nm波长处测定吸光度(OD)值。
根据公式:杀瘤率(%)=[1-(实验组OD值-效应细胞组OD值)]/(效应细胞组OD值)×100%,计算杀瘤效率。其中,公式中各OD值均为减去空白对照组OD值后的值。结果见图2、表2。
表2:不同培养方式对外周血来源DC-NK细胞毒活性影响(n=3)
结果显示,在2.5:1效靶比之下,两组无显著差异,在5:1和10:1效靶比之下,Tlr7a-DC-NK比DC-NK组的杀伤活性均显著提高(P<0.05)。
结果说明,DC-NK细胞经过改进的方案诱导后,其杀伤性细胞的增殖能力和细胞毒活性显著提高。本方法可在体外培养条件下获得大量的、应用安全的以及杀伤活性更强的DC-NK细胞,同时具有制备成本低廉、工序简单、条件易控、对设备的要求较低、易于规模化生产等优势。通过本发明所制备的DC-NK细胞(Tlr7a-DC-NK)应用可用于癌症病人的治疗或者癌症高危人群的预防,有更好的治疗优势和临床应用前景。

Claims (5)

1.一种Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,包括步骤:
1) 采集人的外周静脉血,梯度离心获得单个核细胞;
2) 分离DC细胞和NK细胞,加入细胞因子和Tlr7a刺激,培养7~9天;
3) 混合DC和NK细胞,Tlr7a诱导刺激共培养3~6天;
4)收集DC-NK细胞。
2.如权利要求1所述的Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,其特征在于:所述步骤1) 具体包括:采集患者外周血,转移至含有肝素钠溶液的离心管中,生理盐水配平混合均匀,离心,获得血清和全血细胞,上层血浆灭活备用,全血细胞用生理盐水稀释配平,淋巴分离液密度梯度离心分离单个核细胞,生理盐水重悬单个核细胞,离心收集单个核细胞。
3.如权利要求1所述的Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,其特征在于:所述步骤2)具体包括:将步骤1)中收集的单个核细胞重悬于含5~20%自体灭活血浆的培养基等无血清培养基中,调整细胞密度(1~2)×106/ml左右,置于CO2恒温培养装置培养1-2h;分离贴壁细胞和上清细胞,贴壁细胞为DC细胞,加入含有Tlr7a 、rhGM-CSF、rhIL-4和rhTNF-α的培养基诱导刺激培养,上清细胞为NK异质性细胞群,加入含有Tlr7a 、rhIFN-γ、rhIL-2 、rhIL-1和CD3McAb的培养基诱导刺激培养,置于CO2恒温培养装置中孵育;培养7~9天,分选NK细胞。
4.如权利要求1所述的Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,其特征在于:所述步骤3)具体包括:将步骤2)培养的DC和NK混合培养,共孵育3~6天,每2-3天补加含有IL-2、Tlr7a的新鲜培养基,培养至细胞成熟,收集DC-NK细胞。
5.如权利要求1所述的Tlr7a诱导增强型DC-NK细胞的制备方法,其特征在于:所述加入的Tlr7a的浓度为0.05ug/ml~50ug/ml,rhGM-CSF为100~1000IU/ml、 rhIL-4为100~1000IU/ml,rhTNF-α为10~200IU/ml,rhIFN-γ为100~1000IU/ml,rhIL-2为100~1000IU/ml, rhIL-1为100~1000IU/ml,CD3McAb为100~1000IU/ml。
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