KR102504039B1 - 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도 - Google Patents

자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR102504039B1
KR102504039B1 KR1020220138783A KR20220138783A KR102504039B1 KR 102504039 B1 KR102504039 B1 KR 102504039B1 KR 1020220138783 A KR1020220138783 A KR 1020220138783A KR 20220138783 A KR20220138783 A KR 20220138783A KR 102504039 B1 KR102504039 B1 KR 102504039B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solution
cells
natural killer
culture
antibody
Prior art date
Application number
KR1020220138783A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102504039B9 (ko
Inventor
박성연
오정훈
Original Assignee
오정훈
(주)포에버엔케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오정훈, (주)포에버엔케이 filed Critical 오정훈
Priority to KR1020220138783A priority Critical patent/KR102504039B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102504039B1 publication Critical patent/KR102504039B1/ko
Publication of KR102504039B9 publication Critical patent/KR102504039B9/ko
Priority to PCT/KR2023/008642 priority patent/WO2024090703A1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0646Natural killers cells [NK], NKT cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14Blood; Artificial blood
    • A61K35/17Lymphocytes; B-cells; T-cells; Natural killer cells; Interferon-activated or cytokine-activated lymphocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/30Organic components
    • C12N2500/32Amino acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23Interleukins [IL]
    • C12N2501/2302Interleukin-2 (IL-2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23Interleukins [IL]
    • C12N2501/2306Interleukin-6 (IL-6)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23Interleukins [IL]
    • C12N2501/2312Interleukin-12 (IL-12)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23Interleukins [IL]
    • C12N2501/2315Interleukin-15 (IL-15)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/23Interleukins [IL]
    • C12N2501/2318Interleukin-18 (IL-18)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 면역세포 요법 중 효율적 자연살해세포(Natural Killer cell; NK 세포) 배양방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인간의 말초 혈액에서 유래된 림프구를 분리한 후 면역세포를 효율적으로 증폭 및 활성화하기 위한 배양방법에 있어 IL-6를 특징적으로 함유한 배양배지를 이용하여 면역반응을 강하게 유도함으로서 세포의 분화촉진을 통한 자연살해세포의 함량을 효과적으로 증가시키는 방법이다.

Description

자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도{Effective novel culture methods for the proliferation of natural killer cell and use thereof}
본 발명은 면역세포 요법 중 효율적 자연살해세포(Natural Killer cell; NK 세포) 배양방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인간의 말초 혈액에서 유래된 림프구를 분리한 후 면역세포를 효율적으로 증폭 및 활성화하기 위한 배양방법에 있어 IL-6를 특징적으로 함유한 배양배지를 이용하여 면역반응을 강하게 유도함으로서 세포의 분화촉진을 통한 자연살해세포의 함량을 효과적으로 증가시키는 방법이다.
면역요법은 자연살해세포(Natural Killer cell; NK 세포), 수지상세포(DC), B 세포, T 세포 등 암 치료에 가장 중요한 면역세포를 환자의 혈액에서 추출한 후 여러 종류의 자극제를 이용하여 암에 강하게 작용하는 면역세포로 키운 뒤 다시 환자에게 주입하는 방법으로서, 환자 자신의 혈액을 사용하기 때문에 종래의 화학요법 등에 비해 부작용도 적고 투여법도 간편하여 최근 들어 활발하게 연구되고 있다.
NK 세포는, MHC 클래스 I 분자를 발현하는 정상 세포는 공격하지 않고, MHC 클래스 I 분자의 발현이 저하 및 결손된 세포를 주로 공격한다. 따라서 암 및 감염증의 세포 요법에 동종 NK 세포를 사용하면, GVH(Graft-versushost;이식 편대 숙주)병의 부작용을 회피할 수 있다는 이점이 있다. 실제로 Miller 외 및 Rubnitz 외의 보고에 따르면, 암 환자를 수용자로 하고, 그의 근연(近緣)인 정상인 공여자의 신선한 말초혈 단핵구로부터 NK 세포를 농축한 후 이식했을 때, 이식된 NK 세포는 수용자에 부작용을 일으키지 않고, 일시적으로 생착하여, 세포 상해 활성을 유지하였다. 그러나, NK 세포의 이식 요법의 유효성을 나타내는 임상치료의 효력의 보고는 아직 없다. 그 이유 중 하나는, 공여자로부터 림프구 성분 채집(apheresis)에 의해 회수할 수 있는 세포수에 한도가 있기 때문에, 암 세포 및 병원체 감염 세포와 같은 표적 세포를 사멸시키는데 충분한 수의 NK 세포를 표적 세포가 사멸될 때까지의 기간에 수용자 체내에 체류시킬 수 없기 때문이다.
따라서, 암 세포 및 병원체 감염 세포와 같은 표적세포를 사멸시키는데 충분한 수의 NK 세포를 표적 세포가 사멸될 때까지의 기간에 수용자 체내에 체류시키기 위해서는, NK 세포의 이식이 빈번히 반복될 필요가 있고, 이것은 환자에게 큰 부담이 된다. 따라서, 공여자로부터 얻은 자연살해세포를 일단 시험관 내에서 배양 증폭하여, 표적 세포를 사멸시키는데 충분한 NK세포를 얻는 기술의 개발이 진행되고 있다.
면역요법에서 활성화시키는 면역세포 중에서 특히 자연살해세포는 림프구의 일종인 특징적인 형태인 거대과립형 림프구(LGL, Large granular lymphocytes)로서, 감염된 바이러스, 종양세포를 죽이는 능력이 뛰어나고 대부분의 정상 세포는 죽이지 않는 특성을 가지고 있는데, 그 항종양 작용은 괴사(necrosis)나 세포예정사(apoptosis), 또는 이들 두 가지 작용기전이 동시에 발생하여 이루어진다. NK 세포는 IL-2, IL-12, 인터페론(Interferon) 등의사이토카인(cytokine)에 반응하며 이에 의해 역가(cytotoxicity), 분비성(secretory) 증식성(proliferative) 기능이 상승한다. NK 세포의 표현형(phenotype)은 사람에 있어서 CD16(FcγRIII), CD56이며, CD16과 CD56은 세포표면에 TRC(T-cell receptor complex)가 없어 NK세포에 대한 마커(marker)로 활용된다.
이와 같은 NK 세포는 초기 생체방어 기구와 인체의 종양면역에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 즉, NK 세포는 주요조직적합유전자 복합체(Major Histocompatibility Complex : MHC)의 발현에 따른 면역 획득 과정 없이도 특정자기세포, 동종세포, 심지어 이종 암세포도 살상할 수 있으며, 특히 Class1 MHC를 적게 발현하거나 발현하지 않는 표적 세포들을 더 잘 죽일 수 있다. 따라서, NK 세포는 MHC가 발현되지 않는 대부분의 암세포를 효과적으로 죽일 수 있으며, 그 외에도 몇몇 바이러스에 감염된 세포와 장티프스균(salmonella typhi)과 같은 세균들을 죽일 수 있다.
그러나, 이와 같이 암세포 살상에 탁월한 작용을 하는 NK 세포는 정상적인 사람인 경우에도 말초혈액 림프구의 5 ~ 15 % 만을 차지하고 있으며, 특히 암환자의 경우에는 그 비율이 1 % 미만으로 저하되기 때문에, 면역요법을 통한 별도의 증폭 과정 없이는 암세포를 효과적으로 공격하는 데에 한계가 있다.
면역세포 특히 NK세포를 활성화하고 증식시키는데 있어서 IL-2 등의 Cytokine 과 CD3 등의 항체가 사용된다. 현행 기술은 면역세포의 증식에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 것이 CD3 항체인데, 문제는 이 항체를 이용해서 면역세포를 활성화 시키는 것이 매우 까다롭다는 것이다. 즉, 면역세포 배양 시 현재의 일반적 인 기술은 CD3항체를 플라스크에 고정화 시켜서 일정시간 자극하는 방법을 주로 사용한다. 그러나 면역세포의 경우 각 개인마다 감수성이 다르고 또한 세포배양 조건 또는 작업자의 숙련 정도에 따라서 매우 많은 차이가 난다.
특히, 처음부터 CD3 항체의 강한 자극이 가해지면 미성숙 전구세포들은 T세포로 성숙하게 되므로 일반적으로 행해지고 있는 현행 방법은 처음에 CD3 항체를 살짝 자극하는 방법을 사용하는데, 개인 차 등 주변 환경 요건에 의해 많이 좌우되어 활성화된 많은 양으로 증식된 NK세포를 얻는데 어려움이 있다.
현행 방법에서 반드시 플라스크에 CD3 항체를 고정한 후 일정시간 반응시켜야 하는 까다로움을 제거하면서도 NK 세포를 안정적으로 증폭시켜 대량으로 증식시킬 수 있는 새로운 배양배지 조성물 및 배양방법에 대한 개발 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
한편 인터루킨-6 (Interleukin-6, IL-6)는 전 염증성 사이토카인(cytokine) 및 항 염증성 미오킨(myokine) 둘 다로서 작용하는 인터루킨이다. 우리 몸의 면역과 염증 반응을 조절하는 사이토카인으로 28개의 신호펩타이드를 포함한 212개의 아미노산 잔기로 구성되어 있다. IL-6는 T림프구나 대식세포등 다양한 세포에서 분비되어 면역반응을 촉진한다. 이 경우는 감염, 외상, 화상이나 염증으로 이어지는 조직손상으로 여러 염증반응도 촉진하는 것으로 알려져 있다. IL-6의 과잉 생산은 염증성 질환 뿐만 아니라 여러가지 면역 이상증, 림프계 종양의 발증과도 깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, IL-6 생산의 생물학적 결과는 염증 촉진 및 항염 효과 모두와 연관되어 있으며(Scheller et al., 2011), 이는 면역 반응의 활성화 및 조절에서 IL-6의 중추적 역할을 강조된다. IL-6 생산에 의해 STAT3 신호 전달 경로의 활성화에 의한 수지상 세포 성숙의 음성 조절(Park et al., 2004) 뿐만 아니라 Th1 분극을 억제하여 Th2 반응의 촉진(Diehl and Rincon , 2002). IL-6에 의한 Th1 분극의 억제를 촉진하는 것으로 알려져 있다. (1) IL-6은 CD4 T 세포를 자극하여 IL-4를 분비하고 Th2에 대한 반응을 지시하고, (2) IL-6은 분비에 영향 Th1 분극화를 촉진하는 필수 인터페론인 CD4 T 세포에 의한 IFNγ의 감소. Th1 세포에서 유사한 효과가 생성되며, 이 세포에서 IFNγ 분비의 억제는 CD8 T 세포 활성화에 영향을 미친다.(Dienz and Rincon, 2009; Green et al., 2013).
한편 현재까지 개발된 일반적인 면역세포 특히 자연살해세포를 배양기술은 먹이세포(Feeder cell)을 넣어주는데 이때 먹이세포로 넣는 세포는 암세포(cancer cell)이 대부분이며, 이들 면역세포, 자연살해세포가 암세포를 인식하여 증식신호를 증대시키는 방법을 활용한다. 이러한 방법의 문제점은 넣어준 암세포가 전부 사멸하였는지 증명하기 어려운 데 있는 문제가 있어 새로운 효과적인 면역세포, 자연살해세포를 배양하는 기술이 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-2233660호
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자연살해세포를 배양하는데 있어 Interleukin-6가 초기 면역세포를 자극할 경우, 빠른 세포증식과 자연살해 세포비율을 증가시키는 반면, 지속적으로 자극시에는 오히려 면역세포 활성을 저해함을 확인하였고 이를 배양키트에 적용하여 자연살해세포를 효과적이고 안정적으로 증폭시킬 수 있는 자연살해세포 배양용 배지 및 자연살해세포 배양방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명에 따른 자연살해세포 배양방법은, IL-2가 100 ~ 2000 IU/mL로 함유된 기본배지 용액과, IL-2가 250~4000 IU/mL로 함유된 IL-2 용액과, IL-6이 0.01~10 ug/mL농도로 함유된 IL-6 용액과, IL-12가 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-12 용액과, IL-15가 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-15 용액과, IL-18이 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-18 용액과, IL-21이 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-21 용액과, 항CD3 항체가 0.1∼20 ug/mL농도로 함유된 항CD3 항체 용액과, 항CD16 항체가 0.1∼20 ug/mL농도로 함유된 항CD16 항체 용액과, 항CD56 항체가 0.1∼20 ug/mL농도로 함유된 항CD56 항체 용액을 마련하되, 상기 IL-2 용액은 상기 기본배지 용액보다 IL-2의 함량이 많이 첨가되도록 하는 준비단계와;
기본배지 용액과, IL-12 용액과, IL-18 용액과, 항CD3 항체 용액과, 항CD16 항체 용액과, 항CD56 항체 용액과, 자가혈장을 넣은 배지에서 자연살해세포를 4일 동안 배양하되, 상기 기본배지 용액에는 IL-6가 포함된 IL-6 용액을 첨가하여 자연살해세포의 초기배양시 IL-6로 자극하는 1단계와;
상기 1단계에서 사용한 배지를 분리하여 안정화하는 2단계와;
IL-2 용액, IL-12 용액, IL-15 용액, IL-18 용액, IL-21 용액과, 항CD16 항체 용액과, 항CD56 항체 용액을 포함하는 배지를 이용하여 자연살해세포를 4일 동안 증식배양하는 3단계와;
상기 3단계에서 배양하던 배지에 자가혈장을 첨가한 다음 자연살해세포를 4일 동안 증폭배양하는 4단계;를 포함하며,
상기 IL-6 용액은 자연살해세포 초기배양 단계에서 세포 자극을 위해서만 사용되고, 초기배양 단계 이후의 단계에서는 사용되지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자연살해세포 배양방법에 있어서, 자가혈장은 전체 배지의 10% v/v 이하로 첨가되며, 혈구에서 림프구를 분리할 때 얻는 것 또는 상업적으로 이용가능한 FBS 또는 이와 유사한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자연살해세포 배양방법에 있어서, 자연살해세포가 배양될 때에 초기 림프구 세포수 0.30~2.0x107로부터 배양되고, 최종 배양 후 면역세포 수는 100~2000배 증폭되며, 증폭된 면역세포 중 자연살해세포 수의 비율은 90% 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 약리학적 조성물은 자연살해세포 배양방법에 의해 배양된 자연살해세포를 포함하며, 혈액암, 고형암을 포함하는 암, 바이러스 감염증 및 자가면역질환 중 적어도 어느 하나의 질병을 예방 또는 치료하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자연살해세포 배양용 배지 및 자연살해세포 배양방법은 자연살해세포를 배양하는데 있어 Interleukin-6가 초기 면역세포를 자극할 경우, 빠른 세포증식과 자연살해 세포비율을 증가시키는 반면, 지속적으로 자극시에는 오히려 면역세포 활성을 저해함을 확인하였고 이를 배양키트에 적용하여 자연살해세포를 효과적이고 안정적으로 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자연살해세포 세포성장 비교 그래프이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
[실시예 1] 배양에 사용할 배지(배양키트)의 준비단계
200mM L-glutamine 용액 100mL를 부유세포 배양용 기본 배지에 넣어 녹이고 IL-2를 250 IU/mL가 되도록 첨가한 후 최종 10L를 만들어 기본배지 용액으로 하였다.
IL-2 용액은 IL-2가 1000~3000 IU/mL가 되도록 제조하였다.
IL-6 용액은 IL-6이 0.1 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
IL-12 용액은 IL-12가 0.1 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
IL-15 용액은 IL-15가 0.1 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
IL-18 용액은 IL-18이 0.1 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
IL-21 용액은 IL-21이 0.1 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
항CD3 항체 용액은 항CD3 항체가 0.5 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
항CD16 항체 용액은 항CD16 항체가 0.5 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
항CD56 항체 용액은 항CD56 항체가 0.5 ~ 5 ug/mL가 되도록 제조하였다.
[실시예 2] 단일배양방법
환자로부터 혈액으로부터 림프구 및 자가혈장을 준비한 다음, 실시예 1에서 준비한 세포배양용 배지첨가키트를 이용하여 다음과 같이 자연살해세포를 배양하였다.
1.림프구추출 및 자가혈장 준비단계
환자A의 말초혈액 30㎖을 50㎖ conical tube에 넣은 후 원심분리한 후 상층의 자가혈장을 헤파린튜브에 넣어 처리한 다음 새로운 50㎖ conical tube에 넣고 다시 원심분리한 후 상층부의 혈장성분을 자가혈장으로 준비하였다.
그 후 혈장이 제거된 혈액튜브에 PBS를 넣어 부피를 30㎖로 맞춘 다음 잘 섞어서 준비해둔 Ficoll-Paque Plus가 들어있는 튜브에 옮기고, 800xg에서 15분간 원심분리한 후, 두 번째 층인 림프구가 들어 있는 연막층(buffy coat layer)을 분리하여 50㎖ conical tube에 모으고, PBS로 50㎖까지 부피를 맞춘 다음 섞어주었다. 그 후 2 내지 3번의 원심분리를 통해 상층액을 버리고 림프구를 분리하였다.
2. 1단계 초기배양
분리된 림프구에서 0.3~2.0x107 세포수만큼 취하고 IL-6 용액을 첨가한 기본배지 용액, IL-12 용액, IL-18 용액, 항CD3항체 용액, 항CD16항체 용액, 항CD56 항체 용액과, 자가혈장을 넣고 T25 또는 T75플라스크에서 CO2 incubator(37oC 5% CO2)에서 배양을 시작한 당일인 1일차부터 5일차 까지 4일 동안 배양하였다.
3. 2단계 안정화
초기배양 후 배양 5일차에 배양플라스크를 스크래핑 한 후 PBS를 이용하여 conical tube로 옮기고 원심분리(400G 5min)후 PBS로 1회 더 씻어준 후 BM 용액과 IL-2 용액배지로 T75플라스크로 옮겨 안정화하였다.
4. 3단계 증식배양
T75플라스크에서 안정화시킨 세포에 IL-2 용액, IL-12 용액, IL-15 용액, IL-18 용액, IL-21 용액을 포함시킨 용액과, 항CD16항체 용액, 항CD56항체 용액을 포함한 배양액을 첨가하며 배양 5일차부터 6일차까지 CO2 incubator(37oC 5% CO2)에서 계속 배양하였다. 세포수가 증식되어 배양 7일차에는 T150 또는 T175플라스크로 IL-2 용액, IL-12 용액, IL-15 용액, IL-18 용액, IL-21 용액을 포함시킨 용액과 항CD16항체 용액, 항CD56항체 용액을 포함한 배양액을 이용하여 옮기고 계속 배양액을 8일차까지 첨가하며 CO2 incubator(37oC 5% CO2)에서 계속 증식배양하였다.(총 4일)
5. 4단계 대량배양
3단계 증식배양 후 전체 배양액을 세포배양액이 들어있는 1L CO2 투과성 배양백에 넣고 자가혈장을 5~10mL 더 가해주고 배양액과 잘 섞이도록 마시지해준 후, CO2 incubator(37oC 5% CO2)에서 4~6일 동안 대량배양하였다. 이때 24시간마다 배양액이 잘 섞이도록 마시지를 해주었다.
6. 자연살해 면역세포의 수확
배양이 끝난 최종배양액을 원심분리튜브에 담아 여러 번의 원심분리를 통해 세포를 수확한 후, 수확된 세포를 생리식염수 백에 포장하여 냉장보관하거나 알부민 10~20%를 추가하여 냉장보관 또는 동결하여 보관하였다.
[실시예 3] 단일 배양방법과 일반 배양방법과의 비교
실시예 2를 이용한 배양방법과 KOHJIN BIO社의 세포대량배양용 배지, 그리고 IL-6를 첨가하지 않은 배양배지를 이용한 배양 비교를 시행하였다. KOHJIN BIO社의 배양 키트는 NK 세포배양 키트로 알려져있는 KOHJIN BIO사의 NK Kit(NKCC-1, NKCC-2, NKCC-b, NKCC-c)를 이용하였으며, IL-6가 없는 배양배지와 14일간 배양 비교하였을 때 IL-6가 포함된 배지(실시예 2)에서 더 높은 면역세포수 및 살해활성세포 비율을 확인하였다. 특히 이러한 차이는 면역력이 떨어진 환자군의 세포를 이용한 경우 더욱 확실하게 나타났다.
배양방법 대상 배양전 면역세포수 배양후 면역세포수 NK세포비율
KOHJIN BIO KIT Health 0.41 x 107 118 x 107 27%
Patient 0.42 x 107 54 x 107 26%
IL-6 미포함 배지 Health 0.40 x 107 404 x 107 95%
Patient 0.40 x 107 366 x 107 84%
실시예 2 방법
(IL-6 포함)
Health 0.40 x 107 596 x 107 98%
Patient 0.38 x 107 494 x 107 96%
[실시예 4] 배양 세포수 및 자연살해세포 비율 비교
배양 일자별 배양세포수를 IL-6 미포함 배지와 IL-6를 포함하는 배지를 비교하였을 때 IL-6를 포함하는 Test A 배지가 더욱 효과적으로 자연살해세포를 증식시킬 수 있는 것으로 확인하였으며, 그 결과를 아래 표 2에 기재하였다.
구분 배지 중 IL-6 함유 배양기간 중 세포수 ( x 107 cell)
D1-D5 D5-D9 D9-D15 D1 D3 D5 D6 D7 D8 D9
Control - - - 0.40 0.33 0.31 0.62 1.55 4.03 10.08
Test A O - - 0.42 0.68 1.68 3.73 9.51 22.16 50.52
Test B - O O 0.42 0.34 0.29 0.64 1.54 3.57 7.28
Test C O O O 0.42 0.68 1.59 3.35 7.95 17.17 34.18
구분 D1-D5 D5-D9 D9-D15 D10 D11 D12 D13 D14 D15 NK비율
Control - - - 23.17 50.98 107.06 192.70 289.05 404.68 95%
Test A O - - 99.03 178.25 267.37 385.01 496.67 596.00 98%
Test B - O O 13.82 23.64 36.88 53.40 71.55 90.87 72%
Test C O O O 59.47 96.34 152.21 222.23 306.68 374.15 74%
[실시예 5] 항암활성 비교
실시예 4의 배양된 항암활성 평가에서는 K562암세포주를 Cacein AM으로 염색한 후 배양한 면역세포 또는 자연살해세포를 1:30 비율로 넣고 4시간 동안 CO2 incubator(37℃, 5% CO2)에서 반응후 형광발색법으로 분석하였을 때 모두 90% 이상의 높은 항암활성을 나타내었으며, 그 결과는 아래 표 3에 기재하였다.
구분 Cytotoxicity (K562)
Control 92%
Test A 98%
Test B 94%
Test C 90%
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. IL-2가 100 ~ 2000 IU/mL로 함유된 기본배지 용액과, IL-2가 250~4000 IU/mL로 함유된 IL-2 용액과, IL-6이 0.01~10 ug/mL농도로 함유된 IL-6 용액과, IL-12가 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-12 용액과, IL-15가 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-15 용액과, IL-18이 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-18 용액과, IL-21이 0.01∼10 ug/mL농도로 함유된 IL-21 용액과, 항CD3 항체가 0.1∼20 ug/mL농도로 함유된 항CD3 항체 용액과, 항CD16 항체가 0.1∼20 ug/mL농도로 함유된 항CD16 항체 용액과, 항CD56 항체가 0.1∼20 ug/mL농도로 함유된 항CD56 항체 용액을 마련하되, 상기 IL-2 용액은 상기 기본배지 용액보다 IL-2의 함량이 많이 첨가되도록 하는 준비단계와;
    기본배지 용액과, IL-12 용액과, IL-18 용액과, 항CD3 항체 용액과, 항CD16 항체 용액과, 항CD56 항체 용액과, 자가혈장을 넣은 배지에서 자연살해세포를 4일 동안 배양하되, 상기 기본배지 용액에는 IL-6가 포함된 IL-6 용액을 첨가하여 자연살해세포의 초기배양시 IL-6로 자극하는 1단계와;
    상기 1단계에서 사용한 배지를 분리하여 안정화하는 2단계와;
    IL-2 용액, IL-12 용액, IL-15 용액, IL-18 용액, IL-21 용액과, 항CD16 항체 용액과, 항CD56 항체 용액을 포함하는 배지를 이용하여 자연살해세포를 4일 동안 증식배양하는 3단계와;
    상기 3단계에서 배양하던 배지에 자가혈장을 첨가한 다음 자연살해세포를 4일 동안 증폭배양하는 4단계;를 포함하며,
    상기 IL-6 용액은 자연살해세포 초기배양 단계에서 세포 자극을 위해서만 사용되고, 초기배양 단계 이후의 단계에서는 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 자연살해세포 배양방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자가혈장은 전체 배지의 10% v/v 이하로 첨가되며, 혈구에서 림프구를 분리할 때 얻는 것 또는 상업적으로 이용가능한 FBS 또는 이와 유사한 것을 특징으로 하는 자연살해세포 배양방법.
  7. 제5항에 있어서,
    자연살해세포가 배양될 때에 초기 림프구 세포수 0.30~2.0x107로부터 배양되고, 최종 배양 후 면역세포 수는 100~2000배 증폭되며, 증폭된 면역세포 중 자연살해세포 수의 비율은 90% 이상인 것을 특징으로 하는 자연살해세포 배양방법.
  8. 삭제
KR1020220138783A 2022-10-25 2022-10-25 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도 KR102504039B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220138783A KR102504039B1 (ko) 2022-10-25 2022-10-25 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도
PCT/KR2023/008642 WO2024090703A1 (ko) 2022-10-25 2023-06-21 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220138783A KR102504039B1 (ko) 2022-10-25 2022-10-25 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR102504039B1 true KR102504039B1 (ko) 2023-03-02
KR102504039B9 KR102504039B9 (ko) 2023-05-11

Family

ID=85509067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220138783A KR102504039B1 (ko) 2022-10-25 2022-10-25 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102504039B1 (ko)
WO (1) WO2024090703A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024090703A1 (ko) * 2022-10-25 2024-05-02 오정훈 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210054338A1 (en) * 2012-02-08 2021-02-25 Glycostem Therapeutics B.V. Ex vivo nk cell differentiation from cd34+ hematopoietic cells
KR102233660B1 (ko) 2019-05-15 2021-03-30 (주)포에버엔케이 효율적 자연살해세포 배양방법 및 이의 배지첨가 키트

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039843B1 (ko) * 2010-08-30 2011-06-09 주식회사 엔케이바이오 자기활성화 림프구 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 자기활성화 림프구 배양방법
KR101683614B1 (ko) * 2016-02-15 2016-12-07 신동혁 Nk세포배양용 배지첨가키트 및 상기 키트를 이용한 nk세포배양방법
KR101969045B1 (ko) * 2016-11-22 2019-04-19 신동혁 면역세포배양용 배지첨가키트, 상기 키트를 이용한 면역세포배양방법, 상기 키트 또는 배양방법에 의해 얻어진 무혈청면역세포배양액 및 상기 배양액을 포함하는 화장료조성물
KR102445491B1 (ko) * 2021-06-30 2022-09-21 엔케이젠 주식회사 자연살해세포 배양용 배지 및 이를 이용한 자연살해세포 대량증식방법
KR102504039B1 (ko) * 2022-10-25 2023-03-02 오정훈 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210054338A1 (en) * 2012-02-08 2021-02-25 Glycostem Therapeutics B.V. Ex vivo nk cell differentiation from cd34+ hematopoietic cells
KR102233660B1 (ko) 2019-05-15 2021-03-30 (주)포에버엔케이 효율적 자연살해세포 배양방법 및 이의 배지첨가 키트

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024090703A1 (ko) * 2022-10-25 2024-05-02 오정훈 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도

Also Published As

Publication number Publication date
KR102504039B9 (ko) 2023-05-11
WO2024090703A1 (ko) 2024-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101683614B1 (ko) Nk세포배양용 배지첨가키트 및 상기 키트를 이용한 nk세포배양방법
AU738538B2 (en) Method for the production of selected lymphocytes
US11566227B2 (en) Kit containing medium for culturing natural killer cells and method of effectively culturing natural killer cells using the same
KR101969045B1 (ko) 면역세포배양용 배지첨가키트, 상기 키트를 이용한 면역세포배양방법, 상기 키트 또는 배양방법에 의해 얻어진 무혈청면역세포배양액 및 상기 배양액을 포함하는 화장료조성물
KR101039843B1 (ko) 자기활성화 림프구 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 자기활성화 림프구 배양방법
KR101909879B1 (ko) 자연살해세포의 증식 방법 및 자연살해세포 증식용 조성물
KR102236011B1 (ko) Nk 세포의 대량증식 배양방법
KR20090127973A (ko) 자기활성화 림프구 배양 방법
KR20160037113A (ko) 인터페론-감마 또는 인터류킨-1베타를 처리한 줄기세포 또는 그 배양물을 포함하는 면역질환 또는 염증질환의 예방 또는 치료용 약학조성물
WO2020231200A1 (ko) 효율적 자연살해세포 배양방법 및 이의 배지첨가 키트
KR101400900B1 (ko) 탄시논을 유효성분으로 함유하는 자연살해세포 분화 또는 활성 증진용 조성물
KR102504039B1 (ko) 자연살해세포 증식에 효과적인 배양 방법 및 이의 용도
EP1233058B1 (en) Method of proliferating natural killer cells
Van den Bergh et al. Characterization of interleukin‐15‐transpresenting dendritic cells for clinical use
JP2023525391A (ja) Nk細胞の活性化及び増幅のために遺伝的に操作された細胞株、及びその用途
CN103937742B (zh) 一种同时激活cd4+ & cd8+ t细胞的免疫细胞的培养方法
WO2019168222A1 (ko) 말초혈액단핵구 유래 항암 활성화 림프구 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 항암 활성화 림프구 배양방법
KR102566680B1 (ko) 면역세포 및 자연살해세포 배양을 위한 신규한 이중배양 제조방법 및 이의 용도
CN110628717B (zh) 一种浸润性t细胞的培养方法
KR101839413B1 (ko) 말초혈액단핵구 유래 항암 활성화 림프구 배양용 배지 조성물 및 이를 이용한 항암 활성화 림프구 배양방법
CN116472344A (zh) 免疫细胞增殖激活试剂盒以及利用该增殖激活试剂盒的免疫细胞培养方法
CN114657124A (zh) 一种对肿瘤细胞具有高杀伤能力的复合型免疫细胞制备方法
EP4079312A1 (en) New treatment of sepsis
CN116997346A (zh) 脓毒症的新的治疗
CN116254226A (zh) 具有使nk和cik细胞活性增强的高效靶向杀伤功能的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]