CN1353575A - 用树状细胞一肿瘤细胞或树状细胞一病毒细胞衍生的免疫原在体外诱导抗原特异性t-销细胞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用含有DC和肿瘤细胞或病毒感染细胞的组合的制剂培养的抗原特异性T-细胞。这些制剂通常含有至少一种树状细胞融合在至少一种肿瘤细胞或至少一种病毒感染细胞中形成的杂交瘤,或树状细胞和肿瘤细胞或病毒感染细胞的共培养物。通过已建立的技术将自体的抗原特异性T-细胞转移到病人体内而使产生的T-细胞可以用于免疫治疗,作为识别肿瘤抗原的药剂,并建立动物模型。
Description
相关申请的相互参照
本申请是于1998年2月26日提交的美国系列申请No.09/030,985的后续申请,No.09/030,985要求以1997年2月27日提出的美国系列申请No.60/039,472为优先权。
技术领域
本发明总体涉及抗原特异性T-细胞及其制备和使用方法。更特别地,本发明涉及抗原特异性T-细胞,这些抗原特异性T-细胞是通过与免疫原共培养而产生的,免疫原是从含有树状细胞和肿瘤细胞的杂交瘤或树状细胞和肿瘤细胞的共培养产物的制剂产生的。或者,在这些杂交瘤和共培养物中,可以用病毒感染的细胞代替肿瘤细胞。用这些T-细胞作为对抗肿瘤和病毒感染的预防药物和治疗剂也是本发明的主题。
背景技术
T-细胞,包括细胞毒性T-淋巴细胞(CTLs),是人类对肿瘤和病毒感染产生有效的免疫应答的决定性的成分。T-细胞应答足以对抗肿瘤和病毒并能够消除甚至在鼠肿瘤模型和人体已建立的恶性肿瘤。T-细胞通过识别在效应靶细胞表面的MHC I类分子上呈递的抗原性肽,而破坏增生的细胞或病毒感染的细胞。这些抗原性肽是出现在效应细胞的胞质中的外来蛋白质的降解产物,其通过内源性MHC I类加工途径而被加工并呈递给T-细胞。CTLs通过识别由自身MHC I类分子和肽抗原构成的配体而靶向肿瘤。因此,依赖于CTL的抗肿瘤免疫方法的发展,一般取决于由CTLs进行的肿瘤抗原识别和有效的抗原传递方法的发展。
虽然CTLs对MHC I类分子范围内的外源性的蛋白质的识别可能足以识别和破坏CTL效应靶细胞,从T-淋巴细胞前体诱导抗原-特异的CTLs需要另外的信号。专门的抗原-呈递细胞(APCs)能提供在CTL介导免疫的诱导过程中所需的抗原MHC I类配体和辅助信号。APCs常规的性质包括MHC I类和II类表达,对APC-淋巴细胞相互作用具有重要性的各种粘附分子的表达,及共刺激分子如CD80和CD86的表达。APCs包括,例如,巨噬细胞,B-细胞,和树状细胞,树状细胞包括皮肤表皮朗格罕氏细胞,真皮树状细胞,和位于淋巴结和脾的树状细胞。认为树状细胞(DC)是最有效的APCs,并能诱导有效的CTL-依赖型抗肿瘤免疫。已经有从骨髓或外周血衍生前体得到有效数量的树状细胞的方法。
可能肿瘤细胞表达一套可以被CTL识别的肿瘤-特异的肽MHC配合物。然而,进行性的肿瘤一般不具有致免疫性,至少部分不是致免疫的,因为它们不能提供共刺激。
Guo等,在Science 263:518-520(1994),公开了通过使肝细胞癌细胞与活化的B-细胞融合而产生的肿瘤疫苗。活化的B-细胞和肿瘤细胞的融合产生能导致肿瘤-特异的保护性的肿瘤免疫力的免疫原。
Mayordomo等,在Nature Med.1(12):1297-1302(1995),公开了肽脉冲刺激的(peptide-pulsed)树状细胞的体外培养物,它显示对抗伴随的肿瘤攻击的保护作用。在GM-CSF+IL-4存在培养并用鸡卵清蛋白(OVA)转染的树状细胞能防止OVA+肿瘤的确立,但对未经转染的母体(parental)黑素瘤没有这种作用。
Flamand等,在《欧洲免疫学杂志》24:605-610(1994),公开了用肽抗原BCL1脉冲刺激的树状细胞的体外培养,并随后引入针对B-细胞肿瘤BCL1的T-细胞依赖型体液应答。Celluzzi等,在J.Exp.Med.,183:203-287(1996)报道了一种相似的方法。其中,以MHC I-肽抗原对树状细胞进行脉冲刺激;已被免疫的宿主对抗原基因转染的肿瘤产生的致命的攻击显示出保护性的免疫力。
Hsu等,在Nature Med.2:52-58(1996)调查了用肿瘤-特异的独特型蛋白质脉冲刺激的树状细胞作为疫苗的应用。
Celluzzi和Falo在J.Immunol.3081-3085页(1998)公开了含有融合到肿瘤细胞中或与肿瘤细胞共培养的树状细胞的制剂。
Gong等,在Nature Med.3:558(1997)公开了树状细胞与MC38癌细胞的融合。
美国专利5,788,963公开了用于前列腺癌免疫治疗的树状细胞的制剂;报告了树状细胞对抗原特异性T-细胞的刺激。该专利仅限于公开树状细胞暴露于特定的、确定的前列腺癌抗原之中,或暴露于作为这些抗原的潜在来源的裂解物或分级的裂解物(fractionated lysates)中。此专利方法未显示包括树状细胞与全部肿瘤细胞或与病毒感染细胞的融合或共培养物,或不确定的抗原的应用。
美国专利5,846,827报告了用肽荷载抗原呈递细胞活化CTL的方法。这些方法似乎依赖通过暴露于特定的已确定和分离的表位中而完成的抗原呈递细胞的体内修饰。对于抗原特异性T-细胞或下述制备这些T-细胞的方法没有任何教导。
上述文章或专利中没有一篇教导或提示如本发明公开的独特的抗原特异性T-细胞的生成。另外,没有一篇文献提供了本发明的显著的进步,即无需分离和/或识别特异的抗原。
需要提供针对多种肿瘤类型的保护性和治疗性免疫的癌免疫治疗。也存在针对多种病毒感染的病毒免疫治疗相似的需求。
发明概述
本发明通过提供抗原特异性T-细胞和及其制备和使用方法而满足上述的需求。一般地,通过将T-细胞与含有树状细胞和肿瘤细胞或病毒感染细胞的制剂共培养而制备T-细胞。本发明的一个实施方案使用一种含有一或多种杂交瘤的制剂;每个杂交瘤还含有至少一个融合于至少一个肿瘤细胞或病毒感染细胞的树状细胞。本发明的另一个实施方案使用含有树状细胞与肿瘤细胞或病毒感染细胞共培养产物的制剂。这些制剂产生对制剂中所用种类的肿瘤或病毒具有特异性的免疫原。每种制剂与T-细胞共培养都产生抗原特异性T-细胞;产生的T-细胞将识别并攻击表达特定的曾与T-细胞共培养的抗原的细胞。在肿瘤免疫治疗的情况下,产生的T-细胞抵抗肿瘤的攻击并使肿瘤生长产生退化。因此,本发明的T-细胞预防性地对抗制剂中所用肿瘤细胞代表的肿瘤,也能治疗患有此肿瘤的病人。相似地,在病毒免疫治疗中,产生的T-细胞抵抗此制剂中所用的病毒感染细胞引起的病毒感染,和/或治疗遭受这些病毒感染的病人。
肿瘤细胞和病毒感染细胞表达可以被T-细胞作为目标的抗原,但肿瘤细胞和病毒感染细胞自身不刺激T-细胞免疫。这大概是由于肿瘤细胞和病毒细胞不能提供在共刺激过程的适当环节中的一或多种抗原。抗原呈递细胞(APC),其中认为树状细胞(DC)是最有效的,表达各种共刺激分子和细胞因子。本发明使用一种制剂,其中DC融合于肿瘤细胞或病毒感染细胞中,或DC与肿瘤细胞或病毒感染细胞在一共培养物中。DC与肿瘤细胞或病毒感染细胞融合或共培养使抗原由于与DC联合而更具有致免疫性,这些是"专门的"抗原呈递细胞。融合产物和共培养产物同时表达DC和肿瘤或病毒的性质。然后将融合细胞和/或共培养细胞与未激活的T-细胞共培养。在此共培养过程中,T-细胞暴露于从肿瘤细胞或病毒感染细胞得到的完整系列抗原。产生的T-细胞是抗原-特异的,并将破坏表达相同或相似肿瘤抗原的肿瘤细胞,或破坏表达相同或相似病毒抗原的病毒感染细胞。
因此本领域的技术人员将能认识到,本发明将通过提供产生或处理的T-细胞以识别与其共培养的抗原,而无需识别引发T-细胞应答的特异抗原。通过释放和共培养由肿瘤细胞或病毒感染细胞与T-细胞产生的完整系列抗原,为用途广泛的多价的免疫治疗提供了一种机理。
因此本发明的一个目的是提供抗原特异性的T-细胞。
本发明的另一个目的是提供由抗原特异性T-细胞构成的药物组合物。
本发明还有一个目的是提供用抗原特异性T-细胞治疗病人的方法。
本发明还有一个目的是提供预防和/或治疗肿瘤和病毒感染的方法。
本发明的另一个目的是提供抗原特异性T-细胞,它可以用于识别肿瘤或病毒抗原。
从以下对本发明的描述可以更全面理解本发明的这些和其它目的。
附图说明
图1说明了流动标记模式,显示了例3所述的肿瘤细胞组分和树状细胞之间关联的效力。
图2显示了如例4所述的肽荷载细胞的特异裂解的百分比。
图3显示了如例5所述的肿瘤细胞的裂解的百分比。
发明详述
本发明涉及产生肿瘤抗原特异性T-细胞的方法,通过将病人的—优选从同一个病人得到的树状细胞与肿瘤细胞在体外合并;将病人的T-细胞加入DC和肿瘤细胞的合并物中;培养T-细胞/DC/肿瘤细胞的混合物;从共培养物中收获T-细胞。本发明进一步涉及使用病毒感染细胞而非肿瘤细胞的相似的方法,它将产生病毒抗原特异性T-细胞。按这些方法之一制备的T-细胞也在本发明的范围中。根据本发明制备的T细胞,在为有患肿瘤的危险或受到病毒感染的危险的病人或已患有肿瘤或已受到病毒感染的病人提供预防或治疗性的方法方面是有效的。
本方法的第一步包括将病人的树状细胞与肿瘤细胞或病毒感染细胞合并。优选地,肿瘤细胞或病毒感染细胞来源于同一病人。可以按本领域已知的任何方式使细胞合并。在本方法中优选的是DC与病患细胞的融合及DC与病患细胞的共培养。术语“病患细胞”在此处一般指肿瘤细胞或病毒感染细胞;根据将产生的T-细胞的具体类型和所需免疫治疗的类型而使用不同的病患细胞。
在一个实施方案中,将DC和病患细胞融合形成杂交瘤。本领域的技术人员将认识到,杂交瘤是至少两种不同的细胞的物理结合。至少两种不同的杂交瘤属于本发明的范围—即至少一种DC和一种肿瘤细胞之间的杂交瘤,和在至少一种DC和至少一种病毒感染细胞之间的杂交瘤。
对应于本发明的一个实施方案,在本发明方法的第一步骤中,一或多个树状细胞与一或多个肿瘤细胞融合形成杂交瘤或融合产物。所用树状细胞与肿瘤细胞的初始比例可以是任何值。例如,初始比例可以是1∶10-10∶1及1∶100-100∶1范围中的任意一点,或更高。在一优选实施方案中,用树状细胞对肿瘤细胞约为6∶1的初始比例制备了融合产物;发现此初始比例产生足够数量的DC/肿瘤细胞杂交瘤。优选地,DC:肿瘤细胞的比例包括更高数量的DC,因为更高数量的DC会增加肿瘤细胞融合到至少一个DC中的概率。本领域的技术人员将能理解,一或多个DC可以融合到一或多个肿瘤细胞中。因此,本方法第一步制备的杂交瘤可以有一个DC:肿瘤细胞的比例的范围。例如,开始时用DC:肿瘤细胞为6∶1的比例,产生的杂交瘤会有1∶1-10∶1或更高的DC:肿瘤细胞的比例。
可以使用任何种类的DC。可以理解,DC是一类抗原呈递细胞("APC"),这是能呈递抗原的细胞。发现DC遍及全身,包括皮肤表皮朗格罕氏细胞、真皮树状细胞、分布于淋巴结和脾脏的树状细胞、前体体外培养得到的树状细胞。可以用本领域已知的任何方法从宿主得到树状细胞。例如可以按Celluzzi等在J.Exp.Med.183:283-287(1996)记载的方法从骨髓得到树状细胞。也可以从外周血和皮肤得到DC。血衍生DC是本发明优选使用的DC。
可以使用任何种类的肿瘤细胞,包括但不局限于,从病人得到的肿瘤细胞,包括黑素瘤细胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞、乳腺癌细胞、结肠癌细胞和宫颈癌细胞。优选能得到自身肿瘤的单细胞悬浮液的肿瘤细胞。另外,优选自体的肿瘤细胞,也可以使用同种异体的肿瘤细胞系作为肿瘤抗原的来源。本领域已知,可以发现某些肿瘤抗原存在于从多个病人得到的肿瘤细胞中。这些通常称为"共有"肿瘤抗原。在本发明中,可以使用同种异体的肿瘤细胞作为抗原的来源,因为这些细胞可以含有也存在于病人的肿瘤中的"共有"肿瘤抗原。为用于本发明,可以在加入本制剂之前或之后通过例如辐射或类似的处理方法处理肿瘤细胞。
根据本发明的另一个实施方案,一或多个DC融合到一或多个病毒感染细胞中。对于DC/肿瘤细胞融合,所用DC与病毒感染细胞的初始比例可以是任何值。优选地,此比例足以使所有病毒感染细胞融合到一或多个DC中。可以使用任何病毒感染细胞,包括但不局限于,被流感病毒、人免疫缺损病毒(HIV)、巨细胞病毒(CMV)、人乳头状瘤病毒(HPV)和单纯疱疹病毒(HSV)感染的细胞。
可以用本领域已知的任何方法形成本发明的杂交瘤或融合产物。在一个优选实施方案中,通过将此两类细胞与聚乙二醇(PEG)一起融合形成DC-肿瘤细胞或DC-病毒感染细胞的杂交瘤。通常,此方法包括将DC和病患细胞加入同一容器中,将细胞的悬浮液离心形成沉淀。将约1ml加热到约37℃的50%PEG溶液缓慢加到沉淀中。用PBS将沉淀/PEG逐渐稀释,同时加以缓慢搅拌。然后用离心法洗涤融合的细胞,倾去上清夜,得到融合产物。
也可以通过在体外将DC和病患细胞合并,并将混合物共培养,而不是将两种细胞类型融合在一起,从而完成本发明的第一步。此处使用"共培养"指将至少两种不同类型的细胞共同培养,此处是单独的DC和病患细胞或它们进一步与未受刺激的T-细胞合并。可以将DC与肿瘤或病毒感染细胞简单地培养而制备DC和肿瘤细胞或病毒感染细胞的共培养物;即,可以将两种类型的细胞简单地混合并共同孵育。虽然可以使用本领域已知的任何共培养细胞的方法,在一个优选的方法中,将两种细胞类型合并并离心以形成沉淀。然后将沉淀用培养基稀释,优选RPMI或AIM5,并在约37℃在5%CO2孵化箱中孵育过夜。对于杂交瘤的制剂,可以使用任何DC对病患细胞的比例;优选1∶100-100∶1的比例,更优选1∶10-10∶1的比例,尤其优选约6∶1的比例。本领域的技术人员将会理解共培养产物可以用于本发明的方法中而不经过选择步骤。
此处使用术语"共培养产物",指病患细胞和DC共培养产生的物质,可以包括,例如,已融合在一起的肿瘤细胞和树状细胞,已被内化或已与抗原的肿瘤组分或肿瘤细胞的其他组分结合的树状细胞,已经内化或与树状细胞与抗原-表达功能有关的组分结合的肿瘤细胞,或来源于任何上述细胞的亚细胞组分。因此能被理解的是,这些术语反映在共培养过程中,产生了刺激细胞复合物,它含有肿瘤抗原和抗原呈递给T-细胞所必需的分子。这些同样适用于病毒感染细胞的使用。
制备DC和病患细胞的融合产物或共培养物之后,从病人得到的T-细胞应加入到树状细胞/病患细胞的合并物中。T-细胞,如同DC(在一个优选实施方案中为病患细胞)应来源于同一个病人。因此,DC、病患细胞和T-细胞均优选为自体的,并应从最终接受本发明的方法产生的T-细胞治疗的病人获得。使用自体的细胞会消除对于确定和鉴定对各种肿瘤细胞和病毒感染细胞独特的特异抗原的需要,不同病人和不同疾病的抗原都是不同的。根据本发明的方法制备的T-细胞能靶向由每个宿主产生的特定的抗原,因为其自身已经与这些抗原进行了共培养。另外,如果用同种异体的肿瘤细胞,"共有"抗原将出现在共培养物中。
此处使用术语"T-细胞"将能够被本领域的技术人员理解。此术语包括但不局限于能裂解靶细胞或提供效应或辅助功能-如细胞因子分泌-的CD4+或CD8+T-细胞,它可以导致靶细胞死亡,或使对抗靶的效应物活性产生或增强。本发明不局限于这些例子,而是可以按本发明使用本领域已知的任何T-细胞。优选地,T-细胞是未受刺激的T-细胞前体。
可以从任何适宜的来源得到T-细胞,包括但不局限于脾组织、淋巴结、外周血、肿瘤、腹水液体、皮肤的活组织和CNS液体。可以使用任何从宿主收获T-细胞的方法。例如,可以使用Ficoll-Paque(商业上可以从Pharmacia得到)离心的外周血单核细胞(PBMC)。可选地,可以使用免疫亲和法分离的纯化CD4+或CD8+T-细胞,如通过使用MAC或dyna珠而获得的T-细胞。例如Tuting等在J.Immunol.160:11391147(1998)等文献中介绍了适宜的获得T-细胞的方法。
然后应把收获的T-细胞加入含有树状细胞和病患细胞的融合产物或共培养产物的培养基中。虽然任何其它适宜的比例也在本发明的范围内,优选T-细胞:树状细胞的比例为10∶1-100∶1。
然后应把T-细胞、树状细胞和肿瘤细胞或病毒感染细胞的混合物进行培养。可以将细胞在培养基中培养7-10天,以7-10天的时间间隔用同样制备的DC/病患细胞刺激物进行再刺激。可以用此方案无期限地进行培养。培养基优选补充以FC或HABS(0-10%)和白介素-2(5-100IU/ml)的RPMI或AIM-V培养基。最后一次刺激后约5-10天,测定T-细胞的细胞毒性和细胞因子的释放,或最后一次刺激后3-5天进行基于增殖的测定。
可以用本领域已知的任何方法完成从共培养物中收获T-细胞。例如,用吸管将培养的细胞从烧瓶或平皿中转移到离心管中从而简单地完成收获过程。离心后,从沉淀回收细胞并用于读出测定(如,细胞毒性,细胞因子的释放和增殖测定)。更特别地,可以用以上讨论的免疫亲和法选择性地回收CD4+和CD8+T-细胞。一般,2-3轮体外刺激后,仅有T-细胞存在于培养物中。可以用任何变化的方式使用T-细胞,包括用于治疗病人的方法中,作为针对特异的抗原的探针,和用于建立在免疫学领域的研究中有用的动物模型的方法中。
本发明因此也涉及一种方法,它使对于宿主的免疫治疗发挥作用,它包括将从病人得到的树状细胞与病患细胞在体外合并;将从病人得到的未受刺激的T-细胞前体加入树状细胞/病患细胞的合并物中;将混合物共培养;从混合物中收获T-细胞;使哺乳动物宿主服用有效量的获得的T-细胞。此处使用术语"宿主"、"哺乳动物宿主"和"病人"指提取有关细胞和/或接受本方法治疗的有机体,包括但不局限于人。将被理解的是"免疫治疗"包括对于易患肿瘤的病人的预防性治疗,如属于对某一类癌的高危人群的病人;"免疫治疗"也包括对已患肿瘤的病人的治疗性处理。可以使用以上记载的DC和肿瘤细胞。能进一步理解的将根据正对其进行给药治疗的癌的种类而确定所用肿瘤细胞的种类。例如,如果对病人进行处理使其产生对黑素瘤的预防性的抵抗力,应使用黑素瘤细胞。应使用病人自身的黑素瘤细胞,或含有共有抗原的同种异体的黑素瘤细胞。"免疫治疗"也包括预防性地治疗病毒感染之前的病人,和治疗性地处理已受到病毒感染的病人。可以使用上述任何DC和病毒感染细胞。再有,所用病毒感染细胞的种类将根据正对其进行治疗的病毒感染而变化。
应给正接受治疗的宿主服用按照本方法产生的有效量的T-细胞。此处使用术语"有效量"指达到所需的免疫治疗的T-细胞的数量,例如能给病人带来所需水平的预防性抵抗力或治疗性的疾病解除的T-细胞数量。
如本领域的技术人员能理解的是,每个病人的有效量都是不同的,它根据这些变化因素而改变,例如,治疗性用途还是预防性用途,肿瘤的体积和/或严重程度,病毒感染的种类和/或严重程度,病人的体重和身高等。即使抗原特异性T-细胞的最小剂量也能为病人提供效力。为每个病人确定有效量属于本领域的从业人员的一项技能;每次治疗的典型的最大剂量将是约为1011T-细胞。可以根据接受治疗的病人的情况而使用更高或更低的剂量。也根据所治疗的病人、所治疾病、病人对治疗的反应等因素决定治疗次数。再有,决定合适的治疗次数属于从业人员的技能。
可以用本领域已知的任何方法将T-细胞引入宿主体内,包括但不局限于使用用T-细胞制备的药物组合物。例如,可以将T-细胞与适宜的药物载体结合。只要不出现相容性问题,可以使用任何适宜的药物载体。优选的载体是盐水、磷酸缓冲盐水(PBS)和含有T-细胞生长因子的培养基。T-细胞组合物可按照以下途径给药,例如,静脉内、肌内、淋巴内、真皮内、皮下和肿瘤内给药。
也可以用本发明的T-细胞鉴别肿瘤或病毒抗原。能被理解的是,当用肿瘤细胞刺激T-细胞时,T-细胞将用于识别肿瘤抗原,当用病毒感染细胞刺激T-细胞时,T-细胞将用于识别病毒抗原。例如,可以用T-细胞作为鉴别试剂以识别特异的肿瘤肽或肿瘤基因产物,如Storkus等,在J.Immunol.151:3719-3727(1993)和van der Bruggen等,在Science 254:1643-1647(1991)所教导的。可以用从肿瘤细胞提取得到的已分级的肽荷载抗原呈递细胞(如树状细胞或转化的细胞系)(Storkus等,1993),然后用按本发明制备的T-细胞分析反应性(细胞毒性、增殖性、细胞因子释放,等)。然后用质谱法或Edman降解测序法分析T-细胞识别的肽库,以确定其中单个肽的序列。然后可以制备与这些序列一致的合成的肽,并测定T-细胞的反应性,明确识别的肽构成了潜在的疫苗组分。或者,可以将肿瘤衍生DNA或cDNA转染到DC或转化细胞系中(vander Bruggen,1991)并对产生的转染物按照被本发明的方法获得的T-细胞识别的能力进行筛选。然后可以对从被T-细胞识别的靶提取的转染DNA测序,所产生的肿瘤-相关基因/基因产物构成了潜在的基因疫苗组分。另外,从基因产物得到的肽也可以作为以肽为基础的疫苗和疗法的组分。
也可以按本方法产生T-细胞,用于制备动物模型。这些模型将是有用的,例如,用于研究各种免疫治疗对接受治疗的宿主的各种作用。例如,T-细胞可以如Celluzzi和Falo,在J.Immunol.3081-3085(1998)所述引入小鼠体内,用于肿瘤疫苗接种和肿瘤治疗。或者,使用本发明,可以在进入体内之前产生抗原特异性T-细胞,将增殖的细胞转移到荷瘤小鼠或病人体内,或病毒感染的病人体内。因为能用鼠动物模型评价预防性和治疗性体系,它趋向于作为评价各种治疗方法的潜在临床功效的替代系统。
当使用本发明的T-细胞时,本发明的免疫治疗在已接受免疫的哺乳动物宿主体内导致肿瘤特异的裂解活性。即预防性或治疗性的处理对于用于DC-肿瘤细胞杂交瘤或共培养物中的肿瘤种类将是特异的。这些免疫措施保护病人免受肿瘤的攻击和/或导致已生成的肿瘤的退化。类似地,预防性或治疗性处理对于所用病毒的种类将是特异的,将保护病人免受病毒攻击和/或导致病毒感染的减少。因此,本免疫治疗不需要分离和鉴定各种抗原。本发明因此提供一种快速、价廉而有效的在体外生成抗原特异性T-细胞的技术。可以通过将患肿瘤或病毒感染的病人的自体的抗原特异性T-细胞进行过继性移植,使这些T-细胞用于免疫治疗。
实施例
以下各实施例用于说明本发明,在任何方面不能认为是对本发明的限制。本发明所用的小鼠是雌性C57BL/6小鼠,5-8周龄,得自于缅因州Bar Harbor的杰克逊试验室(Jackson Laboratory)。B16是一种得自于ATCC,Rockville,Maryland的C57BL/6黑素瘤(H-2b),而3LL是一种肺癌,也可以从ATCC得到。将细胞系保存在含有10%FCS和抗生素的DME中。从得自于W.Chambers,匹兹堡医科大学(University ofPittsburgh School of Medicine)的杂交瘤GK 1.5(抗-CD4,ATCC T1B207),2.43(抗-CD8,ATCC TIB 210),30-H12(抗-Thy 1.2,ATCCT1B107),B220(抗-B细胞表面葡萄糖蛋白质,ATCC T1B 146),和NK1.1制备用于排除细胞子集的单克隆抗体。
实施例1-DC和肿瘤细胞的融合
按通常记载在Celluzzi等,J.Exp.Med.183:283-287(1996)的方法,其中在参考文献中使用GM-CSF,从骨髓制备树状细胞。简要地说,除去骨髓细胞中的淋巴细胞,在得自于Irvine Scientific,Santa Ana,加利福尼亚的含有RPMI 1640的10%FCS中培养,细胞密度为5×105细胞/ml,使用得自于密苏里州St.Louis,Sigma化学公司的粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),浓度为103U/ml。在第6天收集松散附着的细胞进行融合。用流式细胞术测得,DC表达的CD86(B7.2)和II类MHC(I-A+)抗原的浓度为50-75%。
第6天以DC与肿瘤细胞为6∶1的比例将DC与B16或3LL细胞融合,使用37℃的聚乙二醇。离心洗涤后,将融合细胞在37℃的RPMI1640(10%FCS)中培养过夜。
实施例2-制备树状细胞和肿瘤细胞的共培养物
按实施例1的方法制备树状细胞。第6天,用树状细胞与B16细胞或3LL细胞形成共培养物。将各种DC与肿瘤细胞置于试管中制备各种DC/肿瘤细胞共培养物。离心形成细胞沉淀。然后将细胞沉淀用RPMI(10%FCS)稀释并在37C的5%CO2孵化箱中孵育过夜。DC:肿瘤细胞的比例约为6∶1。制备共培养的产物,以进一步评估肿瘤抗原是否与DC密切关联,及评估是否有从肿瘤释放的可溶因子出现在DC上。
实施例3-融合与共培养的效果
为确定融合与共培养的效果,在融合之前用不同的亲脂性荧光染料将各种细胞类型-DC、B16和3LL-染色,并用流式细胞术进行分析。肿瘤细胞用DiO染色,DC用DiI染色,它们均得自于俄勒冈Eugene的分子探针公司(Molecular Probes,Inc.,Eugene,Oregon)。充分洗涤后,将细胞融合或共培养,并在37℃温育过夜。然后将获得的细胞在2%低聚甲醛中固定,然后用Argon/HeNe duellaser在Becton DickinsonFacstar Plus上测定前散射和侧散射特征,可以由加利福尼亚San Jose的Becton Dickinson Immunocytometry Systems得到。
各种细胞类型的散射特征见图1。细胞个体的染色显示两种不同方式,与未染色的对照品比较(未显示),DC(DiI)向上移动(图1A的左上四分之一)或B16肿瘤细胞(DiO)向右移动(图1B的右下四分之一)。当细胞共培养(图1C)或融合时(图1D),移动方式是向右和向上,显示出这些细胞被双重染色。用右上四分之一指示肿瘤抗原与树状细胞联合的效果。在左上或右下四分之一发现的细胞认为是单染色的细胞,不在测量的范围内。用这些标准评价,细胞联合的效果非常高,约占总计数细胞(gated cell)中共培养细胞群的70%,约占总计数细胞中融合细胞群的53%。
实施例4-制备抗原特异性T-细胞
从人类的HLA-A2+病人切除黑素瘤,将其消化制成单细胞悬浮液,并冷冻保留。在通常由Tüting,等在J.Immunol.,160:1139-1147(1998)提出的过程之后,将外周血在含有rhIL-4和rhGmCSF的AIM V培养基中培养,得到树状细胞。在第7天,使肿瘤细胞冻融,对其照射(15,000rad),加入7天DC培养物中。使肿瘤细胞和DC在37℃"共孵育"24小时。DC:肿瘤细胞的比例约为10∶1。用移液管收集共培养的细胞并在3,000rads照射。每周一次将收获的细胞加入T-细胞培养物中作为刺激物,比例约为10∶1-100∶l(T-细胞:DC)。45天后评价T-细胞裂解被肿瘤肽脉冲刺激的T2细胞(图2)或作为肿瘤细胞系靶(图3)的能力。在细胞毒测定中用标准步骤进行了裂解过程。靶细胞是HLA-A2匹配的同种异体的黑素瘤靶细胞(即Mel526)。图2证明未正常识别的T-细胞系当荷载有来源于黑素瘤细胞表达的蛋白质的肽(如MART-1、gapl00、酪氨酸酶等)时,可以成为能被识别的。图2说明的结果证明,可以用本发明的DC-肿瘤刺激物驱动T-细胞的扩张,以识别大批肿瘤关联的抗原。同样的概念适用于对抗病毒相关的抗原的DC-病毒感染细胞刺激物。因此,本发明的T-细胞有一个广的反应性范围;这在临床中是特别适用的,因为肿瘤细胞或病毒感染细胞基于体内的免疫选择性压力,可能会试图调整其对个体抗原的表达。图3显示了评价本发明的T-细胞裂解HLA-A2匹配的黑素瘤靶细胞(Mel526)的能力时得到的结果。T-细胞有效地杀死靶细胞;与HLA-2分子(BB7.2和W6/32)结合的抗体会阻断这种杀灭,证明HLA-A2I类对这些扩大的细胞培养物中的T-细胞的限制。T-2细胞系是HLA-A2匹配的靶。各图显示的结果因而支持HLA-A2限制CTL对抗完整黑素瘤和HLA-A2呈递的明确肽表位的活性。
尽管以上为说明的目的介绍了本发明的特定的实施方案,对本领域的技术人员而言显而易见的是,本发明的这些细节的各种变化将不背离以下权利要求所定义的本发明的范围。
Claims (36)
1.一种产生抗原特异性T-细胞的方法,包括:
a)将至少一个第一细胞与至少一个第二细胞在体外合并,其中所述的第一细胞是自体的树状细胞,所述的第二细胞选自肿瘤细胞和病毒感染细胞;
b)向步骤a)的合并物中加入自体的T-细胞;
c)培养步骤b)的混合物;并
d)从步骤c)的混合物中收获T-细胞。
2.权利要求1所述的方法,其中所述的树状细胞选自皮肤表皮朗格罕氏细胞、真皮树状细胞、淋巴结树状细胞、脾树状细胞、由前体体外培养得到的树状细胞和血源树状细胞。
3.权利要求1所述的方法,其中所述的第二细胞选自自体的细胞和同种异体的细胞。
4.权利要求1所述的方法,其中所述的肿瘤细胞选自黑素瘤细胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞、乳腺癌细胞、结肠癌细胞和宫颈癌细胞。
5.权利要求1所述的方法,其中所述的病毒感染细胞选自流感病毒、人免疫缺损病毒、巨细胞病毒、人乳头状瘤病毒和单纯疱疹病毒感染的细胞。
6.权利要求1所述的方法,将其中所述的第一细胞和第二细胞融合以产生杂交瘤。
7.权利要求6所述的方法,其中所述的杂交瘤含有的第一细胞与第二细胞的比例在约1∶100-100∶1之间。
8.权利要求6所述的方法,其中所述的杂交瘤含有的第一细胞与第二细胞的比例约为6∶1。
9.权利要求1所述的方法,将其中所述的第一细胞和第二细胞共培养。
10.权利要求9所述的方法,其中所述的共培养物含有的第一细胞与第二细胞的比例在约1∶100-100∶1之间。
11.权利要求9所述的方法,其中所述的共培养物含有的第一细胞与第二细胞的比例约为6∶1。
12.权利要求1所述的方法,其中按T-细胞与树状细胞比例约为10∶1-100∶1的比例加入所述的T-细胞。
13.权利要求1所述的方法,其中所述的T-细胞是未经刺激的T-细胞前体。
14.根据权利要求1的方法制备的抗原特异性T-细胞。
15.根据权利要求14所述的T-细胞,其中所述的树状细胞选自皮肤表皮朗格罕氏细胞、真皮树状细胞、淋巴结树状细胞、脾树状细胞、由前体的体外培养得到的树状细胞和血源树状细胞。
16.权利要求14所述的T-细胞,其中所述的第二细胞选自自体的细胞和同种异体的细胞。
17.权利要求14所述的T-细胞,其中的肿瘤细胞选自黑素瘤癌细胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞、乳腺癌细胞、结肠癌细胞和宫颈癌细胞。
18.权利要求14所述的T-细胞,其中的病毒感染细胞选自流感病毒、人免疫缺损病毒、巨细胞病毒、人乳头状瘤病毒和单纯疱疹病毒感染的细胞。
19.权利要求15所述的T-细胞,其中的树状细胞是血源树状细胞,所述的肿瘤细胞是从它可以得到其自身肿瘤的单细胞悬浮液的一种细胞。
20.一种在宿主体内进行免疫治疗的方法,包括:给宿主服用有效量的权利要求14所述的T-细胞。
21.权利要求20所述的方法,其中所述的第二细胞是肿瘤细胞,其中所述的给药导致在所述宿主体内产生对抗肿瘤细胞的免疫治疗。
22.权利要求20所述的方法,其中所述的第二细胞是病毒感染的细胞,其中所述的给药在所述宿主体内产生对抗病毒感染细胞的免疫治疗。
23.权利要求20所述的方法,其中所述的树状细胞选自皮肤表皮朗格罕氏细胞、真皮树状细胞、淋巴结树状细胞、脾树状细胞、由前体的体外培养得到的树状细胞和血源树状细胞。
24.权利要求20所述的方法,其中所述的肿瘤细胞选自黑素瘤细胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞、乳腺癌细胞、结肠癌细胞和宫颈癌细胞。
25.权利要求22所述的方法,其中所述的病毒感染细胞选自流感病毒、人免疫缺损病毒、巨细胞病毒、人乳头状瘤病毒和单纯疱疹病毒感染的细胞。
26.权利要求20所述的方法,其中所述的T-细胞存在于一种适当的药物载体中。
27.权利要求20所述的方法,其中所述的有效量是1011细胞或更少。
28.一种鉴别抗原的方法,包括:
a)用从肿瘤细胞提取得到的肽荷载抗原呈递细胞;
b)用权利要求14所述的T-细胞分析抗原呈递细胞的反应性;并
c)鉴别被所述的T-细胞识别的肽。
29.权利要求28所述的方法,其中还包括:
d)对步骤c)中单个的肽测序。
30.权利要求29所述的方法,其中还包括:
e)按步骤d)的序列制备合成的肽。
31.权利要求30所述的方法,其中还包括:
f)制备含有步骤e)的合成肽的制剂。
32.一种鉴别抗原的方法,包括:
a)用源于肿瘤的DNA或源于肿瘤的cDNA转染细胞;
b)对步骤a)的转染细胞按其被权利要求14所述的T-细胞识别的能力进行筛选;并
c)从步骤b)所述的被识别的细胞中提取转染的DNA或cDNA。
33.权利要求32所述的方法,其中还包括:
d)对步骤c)的提取的DNA测序。
34.权利要求33所述的方法,其中还包括:
e)按步骤d)的序列制备合成的肽。
35.权利要求34所述的方法,其中还包括:
f)制备含有步骤e)的合成肽的制剂。
36.产生用于研究免疫治疗的动物模型的方法,包括将一或多种权利要求14所述的T-细胞转移到荷载肿瘤的宿主体内。
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