KR20190093499A - Manufacturing Method for Natural Killer Cells - Google Patents

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KR20190093499A
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박상우
김용만
정재섭
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주식회사 엔케이맥스
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Abstract

The present invention relates to a production method of natural killer cells. The production method of the present invention can produce high-purity natural killer cells without using various expensive cytokines, thereby enhancing the efficiency and efficacy of the prevention and treatment of cancer using natural killer cells.

Description

자연살해세포의 생산방법{Manufacturing Method for Natural Killer Cells}Manufacturing Method for Natural Killer Cells

본 발명은 고순도 자연살해세포의 생산방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing high purity natural killer cells.

인체는 면역 반응에 의해 병원체로부터 보호되고 있고, 면역 시스템은 많은 면역관련 세포와 사이토카인 등에 의해 구성되어 있다. 이러한 면역시스템에서 중요한 역할을 하는 것이 백혈구, 특히 림프구이다. 림프구를 구성하는 세포로는 대표적으로 선천성 면역계와 후천성 면역계가 있다.The human body is protected from pathogens by an immune response, and the immune system is composed of many immune-related cells, cytokines and the like. An important role in this immune system is leukocytes, especially lymphocytes. The cells that make up lymphocytes are typically the innate immune system and the acquired immune system.

자연살해세포(Natural Killer Cell, NK cell)는 대표적인 선천면역세포 중 하나로, 비특이적으로 암을 살상할 수 있고 바이러스, 박테리아 등을 인식하여 이들을 살상하며, 퍼포린(perforin) 및 그랜자임(granzyme) 등의 효소나 Fas-FasL 상호작용으로 병원체를 살상하는 세포로 알려져 있다. 암환자의 경우, 이러한 자연살해세포(NK cell)의 암세포 살상능의 감소가 폐암(Carrega P, et al., Cancer, 2008: 112: 863-875), 간암(Jinushi M, et al., J Hepatol., 2005: 43; 1013-1020), 유방암(Bauernhofer T, et al., Eur J Immunol., 2003: 33: 119-124), 자궁암(Mocchegiani E., et al., Br j Cancer., 1999: 79: 244-250), 혈액암(Tajima F., et al, Lekemia 1996: 10: 478-482) 등의 질환의 발생과 깊은 연관이 있는 것으로 보고되고 있으며, 암의 치료를 위해서는 암 환자 자연살해세포의 암세포 살상능 및 활성 증가가 필수적이라 할 것이다.Natural Killer Cells (NK cells) are one of the representative innate immune cells, which can kill cancer nonspecifically, kill viruses by recognizing viruses, bacteria, etc., perforin and granzyme. Is known to kill pathogens by enzymes or Fas-FasL interactions. In cancer patients, the reduction of cancer cell killing ability of NK cells may be caused by lung cancer (Carrega P, et al., Cancer, 2008: 112: 863-875), liver cancer (Jinushi M, et al., J). Hepatol., 2005: 43; 1013-1020), breast cancer (Bauernhofer T, et al., Eur J Immunol., 2003: 33: 119-124), uterine cancer (Mocchegiani E., et al., Br j Cancer., 1999: 79: 244-250), hematologic cancer (Tajima F., et al, Lekemia 1996: 10: 478-482), and has been reported to be closely associated with the development of diseases. Increase of cancer cell killing ability and activity of natural killer cells will be essential.

이러한 암세포 살상의 효과를 얻기 위해서는 순도가 높은 다량의 자연살해세포가 요구되나, 암 환자의 혈액을 대량으로 확보하는 것이 쉽지 않으며 혈액 내에서 자연살해세포가 차지하는 비율도 약 5~20% 정도에 불과하여 이를 면역치료제로 사용하기 어렵다.In order to achieve the effect of killing cancer cells, a large amount of natural killer cells with high purity are required, but it is not easy to secure a large amount of blood of cancer patients, and the rate of natural killer cells in the blood is only about 5 to 20%. It is difficult to use it as an immunotherapy.

이에, 자연살해세포만을 효과적으로 확장 및 증식시키는 것이 중요하나, 기존의 자연살해세포 증식 방법은 고가의 다양한 사이토카인을 고농도로 이용하여야 하는 바, 경제적으로 안정된 일부 환자에게만 해당 치료가 가능한 문제가 있고, 또한 자연살해세포 외의 다른 종류(예: T 세포, B 세포 등)의 면역세포가 함께 존재하여, T 세포가 포함되어 동종에 투여될 경우 GVHD(Graft versus host disease)를 일으킬 수 있고, B 세포가 포함되어 혈액형 부적합의 동종에 투여될 경우 일과성림프구증후군(Passenger B-lymphocyte syndrome)을 일으킬 수 있는 등, 항암 효과를 극대화하지 못하는 문제가 있다.Therefore, it is important to effectively expand and proliferate only natural killer cells, but the existing natural killer cell proliferation method requires the use of various expensive cytokines at high concentrations. In addition, other kinds of immune cells other than natural killer cells (eg, T cells, B cells, etc.) may be present together, which may cause GVHD (Graft versus host disease) when the T cells are included and administered to allogeneic cells. When administered to the same type of blood type incompatibility, there is a problem that does not maximize the anti-cancer effect, such as causing Passenger B-lymphocyte syndrome.

국내공개특허 제10-2013-0086820호Domestic Publication No. 10-2013-0086820

본 발명자들은 고가의 다양한 사이토카인을 사용하지 않으면서도 고순도의 자연살해세포를 생산할 수 있는 방법을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 말초혈액단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell)로부터 CD56+ 세포를 분리한 후, 사이토카인 존재하에서 방사선 조사된 영양세포와 함께 공배양하는 경우 고순도의 CD56+ 자연살해세포를 생산할 수 있음을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors earnestly researched to develop a method for producing high-purity natural killer cells without using various expensive cytokines. As a result, by separating CD56 + cells from Peripheral blood mononuclear cells, and by co-culture with the irradiated feeder cells in the presence of cytokines, it was possible to produce high-purity CD56 + natural killer cells, The present invention has been completed.

따라서, 본 발명의 목적은 자연살해세포(Natural killer cell)의 생산방법을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a method for producing natural killer cells.

본 발명자들은 고가의 다양한 사이토카인을 사용하지 않으면서도 고순도의 자연살해세포를 생산할 수 있는 방법을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 말초혈액단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell)로부터 CD56+ 세포를 분리한 후, 사이토카인 존재하에서 방사선 조사된 영양세포와 함께 공배양하는 경우 고순도의 CD56+ 자연살해세포를 생산할 수 있음을 규명하였다.The present inventors earnestly researched to develop a method for producing high-purity natural killer cells without using various expensive cytokines. As a result, after separating CD56 + cells from peripheral blood mononuclear cells (Peripheral blood mononuclear cells), it was confirmed that high-purity CD56 + natural killer cells can be produced when co-cultured with the irradiated feeder cells in the presence of cytokines.

이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 양태는 다음 단계를 포함하는 자연살해세포(Natural killer cell)의 생산방법에 관한 것이다:One aspect of the invention relates to a method for producing a natural killer cell comprising the following steps:

혈액 시료로부터 말초혈액단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell; PBMC)를 분리하는 제1 분리 단계;A first separation step of separating peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from the blood sample;

CD56+ 세포 및 CD3-/CD56+ 세포로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 분리하는 제2 분리 단계; 및A second separation step of separating any one or more selected from the group consisting of CD56 + cells and CD3- / CD56 + cells; And

영양세포(Feeder cell) 및 사이토카인(Cytokine)을 첨가하여 공배양하는 배양 단계.A culture step of co-culturing by adding a feeder cell and a cytokine.

본 발명을 각 단계별로 구체적으로 설명하도록 한다.The present invention will be described in detail for each step.

제1 분리 단계First separation step

본 명세서에서 "혈액 시료"는 말초혈액(peripheral blood) 전혈(whole blood)이나, 말초혈액으로부터 백혈구성분채집술(Leukapheresis)을 이용하여 분리한 백혈구(Leukocytes)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 말초혈액은 정상인, 암의 위험성을 갖는 환자 또는 암 환자로부터 얻은 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As used herein, the "blood sample" may be, but is not limited to, peripheral blood whole blood or leukocytes isolated from leukocytes by leukapheresis. In addition, the peripheral blood may be obtained from a normal or patient having a cancer risk or a cancer patient, but is not limited thereto.

본 명세서에서 용어 "백혈구성분채집술(Leukapheresis)"은 채혈한 혈액에서 백혈구(Leukocytes)를 선택적으로 제거(분리)한 후 다시 환자에게 수혈하는 것으로, 상기 방법에 의해 분리된 백혈구의 경우, 피콜-하이팩 밀도 구배 분리법(Ficoll-Hypaque density gradient method) 등과 같은 별도의 방법 없이 본 발명에 사용될 수 있다.As used herein, the term "leukapheresis" refers to the selective removal (leukocytes) of leukocytes from the collected blood and transfusion to the patient, in the case of leukocytes isolated by the method, Picol- It may be used in the present invention without a separate method such as a Ficoll-Hypaque density gradient method.

본 명세서에서 용어 "말초혈액단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell)"는 "PBMC", "단핵세포(Mononuclear cell)" 또는 "단핵구"와 동일한 의미로 사용될 수 있고, 이는 항암면역치료를 위하여 통상적으로 사용되는 말초혈액(Peripheral Blood)으로부터 분리된 단핵세포(Mononuclear Cell)를 의미한다. 말초혈액단핵세포는 채혈한 사람의 혈액을 피콜-하이팩 밀도 구배 분리법(Ficoll-Hypaque density gradient method) 등과 같은 공지의 방법을 사용하여 수득할 수 있다.As used herein, the term "peripheral blood mononuclear cell" (Peripheral blood mononuclear cell) may be used in the same sense as "PBMC", "Mononuclear cell" or "monocytes", which is commonly used for anticancer immunotherapy Mean mononuclear cells (Mononuclear Cell) is isolated from the peripheral blood (Peripheral Blood). Peripheral blood mononuclear cells can be obtained by using a known method such as Ficoll-Hypaque density gradient method of the blood of the collected human.

상기 말초혈액단핵세포는 반드시 자가 유래일 필요는 없으며, 동종 유래의 말초혈액단핵세포도 본 발명에 따른 항암면역치료를 위한 고순도 자연살해세포의 생산을 위해 사용될 수 있다.The peripheral blood mononuclear cells do not necessarily need to be autologous, and allogeneic peripheral blood mononuclear cells may also be used for the production of high-purity natural killer cells for anticancer immunotherapy according to the present invention.

또한, 상기 말초혈액단핵세포는 반드시 정상인 유래일 필요는 없으며, 암 환자의 말초혈액단핵세포도 본 발명에 따른 항암면역치료를 위한 고순도 자연살해세포의 생산을 위해 사용될 수 있다.In addition, the peripheral blood mononuclear cells are not necessarily derived from normal people, peripheral blood mononuclear cells of cancer patients can also be used for the production of high-purity natural killer cells for anticancer immune treatment according to the present invention.

본 명세서에서 용어 "CD56+ 세포"는 "CD56+ NK 세포" 또는 "CD56 자연살해세포"와 동일한 의미로 사용될 수 있고, "CD3-/CD56+ 세포"는 "CD3-/CD56+ NK 세포"와 동일한 의미로 사용될 수 있다. As used herein, the term "CD56 + cells" can be used in the same sense as "CD56 + NK cells" or "CD56 natural killer cells," and "CD3- / CD56 + cells" are used in the same sense as "CD3- / CD56 + NK cells." Can be.

상기 CD56+ 세포 및 CD3-/CD56+ 세포는 필요에 따라, 세포 표면의 CD56 당단백질이 발현되는 세포, 및 CD56 당단백질이 발현되는 동시에 CD3 당단백질이 비발현되는 세포를 포함할 수 있다. 같은 면역세포라도 세포 표면에 붙어있는 CD 종류와 발현율에 차이가 있어 그 기능이 달라질 수 있다.The CD56 + cells and CD3- / CD56 + cells may include cells expressing the CD56 glycoprotein on the cell surface, and cells expressing the CD56 glycoprotein and non-expressing the CD3 glycoprotein, as necessary. Even the same immune cells may have different functions depending on the type of CD attached to the cell surface and the expression rate.

제2 분리 단계Second separation step

상기 제2 분리 단계는 CD56 마이크로비즈(CD56 microbeads) 및/또는 CD3 마이크로비즈(CD3 microbeads)를 사용하여 분리하는 방법, 또는 CliniMACSs, Flow Cytometry Cell Sorter 등의 장비를 사용하여 분리하는 방법 등을 통해 수행될 수 있다.The second separation step may be performed by separating using CD56 microbeads and / or CD3 microbeads, or separating using equipment such as CliniMACSs or Flow Cytometry Cell Sorter. Can be.

상기 CD56 마이크로비즈 및/또는 CD3 마이크로비즈를 사용하여 분리하는 방법은 예를 들어, PBMC에 CD56 마이크로비즈를 첨가한 후 비특이적 결합(Non-specific binding)을 제거함으로써 수행되거나, PBMC에 CD3 마이크로비즈를 첨가하여 특이적 결합을 제거한 후, 다시 CD56 마이크로비즈를 첨가하여 비특이적 결합을 제거함으로써 수행될 수 있다.Separation using the CD56 microbeads and / or CD3 microbeads is performed by, for example, adding CD56 microbeads to PBMCs and then removing non-specific binding, or removing CD3 microbeads into PBMCs. By addition to remove specific binding, followed by addition of CD56 microbeads to remove nonspecific binding.

상기 CD56+ 세포 및 CD3-/CD56+ 세포의 분리를 통하여 T 세포 등을 효과적으로 제거할 수 있다.T cells and the like can be effectively removed through the separation of the CD56 + cells and CD3- / CD56 + cells.

배양 단계Incubation stage

본 명세서에서 용어 "사이토카인(Cytokine)"은 말초혈액단핵세포를 자연살해세포로 유도하는데 사용 가능한 면역 활성화 사이토카인을 의미한다.As used herein, the term "cytokine" refers to an immune activated cytokine that can be used to induce peripheral blood mononuclear cells into natural killer cells.

상기 사이토카인은 IL(Interleukin)-2, IL-21, IL-15, Flt3-L(FMS-like tyrosine kinase 3 ligand), SCF(Stem Cell Factor), IL-7, IL-18, IL-4, type I interferons, GM-CSF(Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor) 및/또는 IGF 1(Insulin-like growth factor 1)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The cytokine is IL (Interleukin) -2, IL-21, IL-15, Flt3-L (FMS-like tyrosine kinase 3 ligand), SCF (Stem Cell Factor), IL-7, IL-18, IL-4 , type I interferons, GM-CSF (Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor) and / or IGF 1 (Insulin-like growth factor 1), but is not limited thereto.

상기 사이토카인은 50-1,000, 50-900, 50-800, 50-700, 50-600, 50-550, 100-550, 150-550, 200-550, 250-550, 300-550, 350-550, 400-550 또는 450-550 IU/mL의 농도로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The cytokine is 50-1,000, 50-900, 50-800, 50-700, 50-600, 50-550, 100-550, 150-550, 200-550, 250-550, 300-550, 350- It can be used at a concentration of 550, 400-550 or 450-550 IU / mL, but is not limited thereto.

한편, 종래의 자연살해세포 증식 방법은 고농도의 다양한 사이토카인을 필요로 하였으나, 본 발명에 따른 자연살해세포 증식 방법은 고순도의 CD56+ 세포(CD3-/CD56+ 세포 포함)에 2 종의 영양세포를 사용하므로, 사이토카인을 낮은 농도로 사용하더라도 고수율 및 고순도의 자연살해세포를 증식할 수 있다.Meanwhile, the conventional natural killer cell proliferation method requires a high concentration of various cytokines, but the natural killer cell proliferation method according to the present invention uses two feeder cells for high-purity CD56 + cells (including CD3- / CD56 + cells). Therefore, even when the cytokine is used at a low concentration, it is possible to proliferate natural killer cells with high yield and high purity.

본 명세서에서 용어 "영양세포(Feeder cell)"는 분열 증식하지 못하나 대사활성이 있어, 여러 가지 대사물질을 생산함으로써 목적 세포의 증식을 돕는 세포를 의미한다.As used herein, the term "Feeder cell" (Feeder cell) refers to a cell that does not divide and proliferate but has metabolic activity, thereby helping to proliferate a target cell by producing various metabolites.

상기 영양세포는 방사선 조사된 Jurkat 세포, 방사선 조사된 EBV-LCL 세포(Epstein-Barr virus transformed lymphocyte continuous line), 및/또는 PBMC, HFWT, RPMI 1866, Daudi, MM-170, TCO-2, K562 또는 K562세포를 대상으로 유전자 조작한(예를 들어, K562-mbIL-15-41BB ligand) 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The feeder cells may be irradiated Jurkat cells, irradiated EBV-LCL cells (Epstein-Barr virus transformed lymphocyte continuous line), and / or PBMC, HFWT, RPMI 1866, Daudi, MM-170, TCO-2, K562 or The cells may be genetically engineered (eg, K562-mbIL-15-41BB ligand) for K562 cells, but are not limited thereto.

본 명세서에서 용어 "Jurkat 세포" 또는 "Jurkat 세포주"는 혈액암(immortalized acute T cell leukemia) 세포주로 University of California at San Francisco의 Dr. Arthur Weiss가 개발한 세포주이다. 다양한 케모카인 수용체가 발현하고 있으며 IL-2를 생산할 수 있는 세포로서, 이는 세포 표면에 자연 살해세포 활성억제 인자인 MHC class I을 높이 발현하기 때문에 항암면역치료를 위한 영양세포(feeder cell)의 후보로 가능성이 전혀 대두되지 못했던 세포주였다. 본 발명에 사용되는 Jurkat 세포는 ATCC로부터 입수할 수 있다(ATCC TIB-152).As used herein, the term "Jurkat cell" or "Jurkat cell line" is an immortalized acute T cell leukemia cell line, which is described by Dr. University of California at San Francisco. It is a cell line developed by Arthur Weiss. Cells expressing various chemokine receptors and capable of producing IL-2, which express MHC class I, a natural killer cell inhibitor, on the cell surface, are candidates for feeder cells for anticancer immunotherapy. It was a cell line with no potential. Jurkat cells used in the present invention can be obtained from ATCC (ATCC TIB-152).

본 명세서에서 용어 "EBV-LCL 세포" 또는 "EBV-LCL 세포주"는 엡스테인 바르 바이러스가 형질전환된 임파구 연속 세포주(EBV-LCL, Epstein-Barr virus transformed lymphocyte continuous line, D.M. Koelle et al., J Clin Invest, 1993: 91: 961-968)로, 시험관 내에서 사람의 B 세포에 Epstein-Barr Virus를 감염시켜서 만든 B 세포주이다. 본 발명에서 사용되는 EBV-LCL 세포는 PBMC에서 EBV를 감염시키는 과정 중에 사이클로스포린 A를 넣어주는 방법을 통하여 통상의 실험실에서 직접 제조하여 사용할 수 있다.As used herein, the term "EBV-LCL cells" or "EBV-LCL cell line" refers to lymphocyte continuous cell lines transformed with Epstein-Barr virus (EBV-LCL, Epstein-Barr virus transformed lymphocyte continuous line, DM Koelle et al., J.). Clin Invest, 1993: 91: 961-968), a B cell line produced by infecting human B cells in vitro with Epstein-Barr Virus. EBV-LCL cells used in the present invention can be prepared and used directly in a conventional laboratory through the method of adding cyclosporin A during the process of infecting EBV in PBMC.

상기 EBV-LCL 세포는 예를 들어, 하기와 같은 방법으로 제조할 수 있다:The EBV-LCL cells can be prepared, for example, by the following method:

30x106의 PBMC를 배양배지 9mL에 넣고, 이를 T25 배양 플라스크에 넣은 후, EBV 상층액을 9mL 첨가한다. 50μg/mL농도의 사이클로스포린 A 80μL를 첨가한 후 37℃에서 배양한다. 배양 7일 후 상층액을 1/2 제거한 후 새로운 배양배지를 넣어주고 40μL의 사이클로스포린 A를 첨가한다. 배양 28일까지 매 7일에 한번 7일째와 같은 과정을 반복한다. 세포주는 배양 28일 후부터 사용 가능하며, 이 때부터 배양 배지에 사이클로스포린 A를 넣지 않고 배양한다.PXMC of 30 × 10 6 is placed in 9 mL of the culture medium, which is placed in a T25 culture flask, and then 9 mL of the EBV supernatant is added. Add 80 μL of cyclosporin A at a concentration of 50 μg / mL and incubate at 37 ° C. After 7 days of culture, remove the supernatant 1/2, add a new culture medium and add 40μL of cyclosporin A. Repeat the same procedure as once every 7 days until day 28 of culture. Cell lines can be used after 28 days of culture, and from this time, culture is performed without adding cyclosporin A to the culture medium.

상기 Jurkat 세포 및 EBV-LCL 세포는 방사선 조사를 통해 영양세포로 사용할 수 있다.The Jurkat cells and EBV-LCL cells can be used as feeder cells through irradiation.

상기 방사선 조사된 Jurkat 세포 및 방사선 조사된 EBV-LCL 세포는 1:0.1-5, 1:0.1-4, 1:0.1-3, 1:0.1-2, 1:0.1-1.5, 1:0.5-1.5 또는 1:0.75-1.25의 함량비로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The irradiated Jurkat cells and irradiated EBV-LCL cells were 1: 0.1-5, 1: 0.1-4, 1: 0.1-3, 1: 0.1-2, 1: 0.1-1.5, 1: 0.5-1.5 Or it may be included in the content ratio of 1: 0.75-1.25, but is not limited thereto.

상기 방사선 조사된 Jurkat 세포 및 방사선 조사된 EBV-LCL 세포는 각각 50-500, 50-400, 50-300, 50-200, 50-150, 70-130, 80-120 또는 90-110Gy 방사선을 처리하여 수득할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The irradiated Jurkat cells and irradiated EBV-LCL cells treated 50-500, 50-400, 50-300, 50-200, 50-150, 70-130, 80-120 or 90-110 Gy radiation, respectively It can be obtained by, but is not limited thereto.

상기 배양 단계는 0-45, 0-42, 0-40, 0-35, 0-30, 0-20, 0-19, 0-18, 0-17, 0-16, 0-15 또는 0-14일 동안 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The culture step is 0-45, 0-42, 0-40, 0-35, 0-30, 0-20, 0-19, 0-18, 0-17, 0-16, 0-15 or 0- It may be performed for 14 days, but is not limited thereto.

상기 배양 단계는 다음 단계를 더 포함할 수 있다.The culturing step may further comprise the following steps.

영양세포 및 제1 사이토카인을 첨가하여 공배양하는 제1 배양 단계; 및A first culture step of co-culture by adding the feeder cells and the first cytokine; And

제2 사이토카인을 첨가하여 공배양하는 제2 배양 단계.A second culture step of co-culture by adding a second cytokine.

상기 제2 배양 단계는 배양 0-6일 동안 제2 사이토카인을 1회 이상 첨가하여 수행될 수 있다.The second culture step may be performed by adding the second cytokine one or more times during culture for 0-6 days.

구체적으로는, 상기 제2 배양 단계는 배양 0일 및 3일째에 1회씩 제2 사이토카인을 첨가하여 수행될 수 있다.Specifically, the second culture step may be performed by adding a second cytokine once every 0 days and 3 days of culture.

또한, 상기 제2 배양 단계는 배양 14일 주기로 6일 동안 제2 사이토카인 및 영양세포를 1회 이상 첨가하여 수행될 수 있다.In addition, the second culture step may be performed by adding the second cytokine and feeder cells one or more times for six days in a 14-day cycle of culture.

구체적으로는, 상기 제2 배양 단계는 배양 14일 주기로 영양세포를 첨가하고, 각 주기 3일 및 6일째에 1회씩 제2 사이토카인을 첨가하여 수행될 수 있다.Specifically, the second culture step may be performed by adding the feeder cells every 14 days of culture, and adding the second cytokine once every 3 and 6 days of each cycle.

상기 제1 사이토카인은 IL-2일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The first cytokine may be IL-2, but is not limited thereto.

상기 제2 사이토카인은 IL-21일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The second cytokine may be IL-21, but is not limited thereto.

상기 제2 사이토카인은 10-1,000, 10-500, 10-100, 20-100, 30-100, 40-100, 50-100 또는 10-50ng/mL의 농도로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The second cytokine may be used at a concentration of 10-1,000, 10-500, 10-100, 20-100, 30-100, 40-100, 50-100 or 10-50ng / mL, but is not limited thereto. no.

상기 제2 사이토카인을 배양 0-6일 동안 1회 이상 첨가하여 배양하는 경우 보다 우수한 증식능 및 항암 활성을 나타낼 수 있다.When the second cytokine is cultured by adding at least one time during culture for 0-6 days, it may exhibit better proliferative capacity and anticancer activity.

상기 제2 사이토카인 및 영양세포를 배양 14일 주기로 6일 동안 각 1회 이상 첨가하여 배양하는 경우 보다 우수한 증식능을 나타낼 수 있다.When the second cytokine and feeder cells are added at least once for 6 days at 14 days of cultivation, the second cytokine and the feeder cells may exhibit better proliferative capacity.

상기 공배양은 말초혈액단핵세포와 영양세포(예를 들면, Jurkat 세포 및 EBV-LCL 세포)를 1:1-100, 1:1-90, 1:1-80, 1:1-70, 1:10-65, 1:20-65, 1:30-65, 1:40-65, 1:50-65 또는 1:55-65의 혼합비로 포함하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The coculture cultures peripheral blood mononuclear cells and feeder cells (eg, Jurkat cells and EBV-LCL cells) in 1: 1-100, 1: 1-90, 1: 1-80, 1: 1-70, 1 It may be performed by including a mixing ratio of: 10-65, 1: 20-65, 1: 30-65, 1: 40-65, 1: 50-65, or 1: 55-65, but is not limited thereto.

상기 공배양은 배지에서 수행될 수 있으며, 이때 사용 가능한 배지는 말초혈액단핵세포의 자연살해세포로의 유도 및 증식에 사용하고 있는 통상의 배지를 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 배지로는 예를 들어, RPMI-1640, DMEM, x-vivo 10, x-vivo 20 또는 cellgro SCGM 배지 등을 사용할 수 있다. 그 외 온도 등의 배양 조건은 통상의 말초혈액단핵세포의 배양 조건을 따를 수 있다.The co-culture can be carried out in a medium, wherein the medium can be used without limitation any conventional medium used for induction and proliferation of peripheral blood mononuclear cells into natural killer cells. As such a medium, for example, RPMI-1640, DMEM, x-vivo 10, x-vivo 20 or cellgro SCGM medium can be used. In addition, the culture conditions such as temperature may follow the culture conditions of ordinary peripheral blood mononuclear cells.

본 발명의 생산방법에 의해 생산된 자연살해세포는 전체 세포에서 CD56+(및/또는 CD3-/CD56+) 자연살해세포의 비율(순도)이 85%, 90%, 95% 또는 98% 이상일 수 있다.The natural killer cells produced by the production method of the present invention may have a ratio (purity) of CD56 + (and / or CD3- / CD56 +) natural killer cells in total cells of 85%, 90%, 95% or 98% or more.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 자연살해세포의 생산방법에 관한 것이다.(a) The present invention relates to a method for producing natural killer cells.

(b) 본 발명의 생산방법은 고가의 다양한 사이토카인을 사용하지 않으면서도 T 세포 등이 제거된 고순도의 자연살해세포를 생산할 수 있으므로, 자연살해세포를 이용한 암의 예방 및 치료, 특히 동종 치료의 효과를 증진시킬 수 있다.(b) Since the production method of the present invention can produce high-purity natural killer cells without T cells and the like without the use of various expensive cytokines, the prevention and treatment of cancer using natural killer cells, in particular allopathic Can enhance the effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 증식능을 확인한 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 순도를 확인한 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 혈액암 세포에 대한 항암 활성도를 확인하기 위하여 디자인 된 플레이트이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 혈액암 세포에 대한 항암 활성도를 확인한 결과이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 고형암 세포에 대한 항암 활성도를 확인한 결과이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 시기에 따른 세포의 증식능을 확인한 결과이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 횟수에 따른 세포의 증식능을 확인한 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 농도에 따른 세포의 증식능을 확인한 결과이다
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 시기에 따른 혈액암 세포에 대한 항암 활성도를 확인한 결과이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 시기에 따른 고형암 세포에 대한 항암 활성도를 확인한 결과이다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 횟수에 따른 고형암 세포에 대한 항암 활성도를 확인한 결과이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 농도에 따른 혈액암 세포에 대한 항암 활성도를 확인한 결과이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 사이토카인 처리 농도에 따른 고형암 세포에 대한 항암 활성도를 확인한 결과이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 NK 세포의 영양세포 처리 횟수에 따른 세포의 증식능을 확인한 결과이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따라 암 환자의 혈액을 이용하여 제조된 NK 세포의 증식능을 확인한 결과이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따라 암 환자의 혈액을 이용하여 제조된 NK 세포의 순도를 확인한 결과이다.
1 is a result confirming the proliferation ability of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a result confirming the purity of the NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plate designed to confirm the anticancer activity of the NK cells prepared according to an embodiment of the present invention for hematological cancer cells.
Figure 4a is a result of confirming the anticancer activity of the blood cancer cells of the NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 4b is a result of confirming the anticancer activity of the NK cells prepared according to an embodiment of the solid cancer cells.
Figure 5a is a result confirming the proliferation capacity of the cells according to the cytokine treatment time of the NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 5b is a result confirming the proliferation capacity of the cells according to the number of cytokine treatment of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a result confirming the proliferation capacity of the cells according to the cytokine treatment concentration of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention
Figure 7a is a result confirming the anticancer activity for hematological cancer cells according to the cytokine treatment time of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 7b is the result of confirming the anticancer activity for solid cancer cells according to the cytokine treatment time of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 7c is the result of confirming the anticancer activity for solid cancer cells according to the number of cytokine treatment of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 8a is a result confirming the anticancer activity for hematological cancer cells according to the cytokine treatment concentration of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 8b is a result confirming the anticancer activity for solid cancer cells according to the cytokine treatment concentration of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a result confirming the proliferation capacity of the cells according to the number of feeder cell treatment of NK cells prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 10a is a result confirming the proliferative capacity of NK cells prepared using the blood of a cancer patient according to an embodiment of the present invention.
Figure 10b is the result of confirming the purity of NK cells prepared using the blood of cancer patients according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. .

실시예 1. CD56+ 자연살해(NK)세포의 제조(IL-2 처리)Example 1. Preparation of CD56 + Natural Killer (NK) Cells (IL-2 Treatment)

하기와 같은 방법으로 PBMC로부터 CD56+ 세포 및 CD3-/CD56+ 세포를 분리하였다. 먼저, 피콜-하이팩 밀도 구배 분리법(Ficoll-Hypaque density gradient method)을 이용하여 혈액으로부터 PBMC를 분리한 후 세포를 계수하였다.CD56 + cells and CD3- / CD56 + cells were isolated from PBMC in the following manner. First, PBMCs were separated from blood using the Ficoll-Hypaque density gradient method and the cells were counted.

1-1. CD56+ 세포의 제조 준비 단계1-1. Preparation Steps for the Preparation of CD56 + Cells

상기 계수된 PBMC에 MACS 버퍼(1x PBS+0.5% HSA)를 첨가하여 세포를 부유하고, PBMC 1.0x107 세포 당 1-20μL가 되도록 CD56 마이크로비즈(microbeads)(Miltenyi Biotec)를 첨가 후, 5-30분 동안 2-8℃로 인큐베이션 하였다. 인큐베이션 후, MACS 버퍼를 넣어 섞어준 다음 원심분리(600xg)하여 세포를 침전시켰다.After adding MACS buffer (1x PBS + 0.5% HSA) to the counted PBMCs, the cells were suspended, and after adding CD56 microbeads (Miltenyi Biotec) to 1-20 μL per PBMC 1.0x10 7 cells, 5- Incubate at 2-8 ° C. for 30 minutes. After incubation, the MACS buffer was added and mixed, followed by centrifugation (600xg) to precipitate the cells.

원심분리 후, 상층액을 제거하고 MACS 버퍼를 넣어 세포를 부유하고, MACS 분리기(separator)에 결합된 컬럼에 넣었다. MACS 버퍼를 컬럼에 통과시켜 비특이적 결합(Non-specific binding)을 제거하였다. MACS 분리기에서 컬럼을 분리하여 15 mL 코니칼 튜브(conical tube)로 옮긴 후, MACS 버퍼를 추가하여 컬럼에 붙어있는 CD56+ 세포를 분리하였다.After centrifugation, the supernatant was removed and the MACS buffer was added to suspend the cells and placed in a column bound to a MACS separator. MACS buffer was passed through the column to remove non-specific binding. The column was separated in a MACS separator, transferred to a 15 mL conical tube, and MACS buffer was added to separate CD56 + cells attached to the column.

1-2. CD3-/CD56+ 세포의 제조 준비 단계1-2. Preparation steps for the preparation of CD3- / CD56 + cells

상기 계수된 PBMC에 MACS 버퍼(1x PBS+0.5% HSA)를 첨가하여 세포를 부유하고, PBMC 1.0x107 세포 당 1-20μL가 되도록 CD3 마이크로비즈(Miltenyi Biotec)를 첨가 후, 5-30분 동안 2-8℃로 인큐베이션 하였다. 인큐베이션 후, MACS 버퍼를 넣어 섞어준 다음 원심분리(600xg)하여 세포를 침전시켰다.MACS buffer (1x PBS + 0.5% HSA) was added to the counted PBMCs to suspend the cells, and for 5-30 minutes after the addition of CD3 microbeads (Miltenyi Biotec) to 1-20 μL per PBMC 1.0x10 7 cells. Incubate at 2-8 ° C. After incubation, the MACS buffer was added and mixed, followed by centrifugation (600xg) to precipitate the cells.

원심분리 후, 상층액을 제거하고 MACS 버퍼를 넣어 세포를 부유하고, MACS 분리기에 결합된 컬럼에 넣었다. MACS 버퍼를 컬럼에 통과시켜 CD3- 세포를 회수하였다.After centrifugation, the supernatant was removed and the cells suspended in a MACS buffer and placed in a column bound to the MACS separator. CD3-cells were recovered by passing the MACS buffer through the column.

회수된 CD3- 세포에 MACS 버퍼(1x PBS+0.5% HSA)를 첨가하여 세포를 부유하고, CD3- 세포 1.0x107 세포 당 1-20μL가 되도록 CD56 마이크로비즈(Miltenyi Biotec)를 첨가 후, 5-30분 동안 2-8℃로 인큐베이션 하였다. 인큐베이션 후, MACS 버퍼를 넣어 섞어준 다음 원심분리(600xg)하여 세포를 침전시켰다.The cells were suspended by adding MACS buffer (1 × PBS + 0.5% HSA) to the recovered CD3-cells, and after adding CD56 microbeads (Miltenyi Biotec) to 1-20 μL per 1.0 × 10 7 cells of CD3- cells, 5- Incubate at 2-8 ° C. for 30 minutes. After incubation, the MACS buffer was added and mixed, followed by centrifugation (600xg) to precipitate the cells.

원심분리 후, 상층액을 제거하고 MACS 버퍼를 넣어 세포를 부유하고, MACS 분리기에 결합된 컬럼에 넣었다. MACS 버퍼를 컬럼에 통과시켜 비특이적 결합을 제거하였다. MACS 분리기에서 컬럼을 분리하여 15mL 코니칼 튜브로 옮긴 후, MACS 버퍼를 추가하여 컬럼에 붙어있는 CD3-/CD56+ 세포를 분리하였다.After centrifugation, the supernatant was removed and the cells suspended in a MACS buffer and placed in a column bound to the MACS separator. MACS buffer was passed through the column to remove nonspecific binding. The column was separated in a MACS separator, transferred to a 15 mL conical tube, and MACS buffer was added to separate CD3- / CD56 + cells attached to the column.

1-3. CD56+ 세포 및 CD3-/CD56+ 세포를 이용한 자연살해세포의 제조1-3. Preparation of Natural Killer Cells Using CD56 + Cells and CD3- / CD56 + Cells

상기 실시예 1-1 및 1-2에서 분리된 CD56+ 세포 또는 CD3-/CD56+ 세포를 미리 준비된 100Gy 방사선 조사된 영양세포(Jurkat 세포 및 EBV-LCL 세포)와 함께 IL-2가 500IU/mL 농도로 첨가된 FBS 10%를 함유하는 RPMI-1640 배지에 넣은 후 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 공배양하였다. 이때, (CD56+ 세포 또는 CD3-/CD56+ 세포):(Jurkat 세포):(EBV-LCL 세포)는 1:30:30의 비율로 배양하였다.CD56 + cells or CD3- / CD56 + cells isolated in Examples 1-1 and 1-2 above were pre-prepared with 100 Gy irradiated feeder cells (Jurkat cells and EBV-LCL cells) at a concentration of 500 IU / mL. It was placed in RPMI-1640 medium containing 10% of added FBS and co-cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator. At this time, (CD56 + cells or CD3- / CD56 + cells) :( Jurkat cells) :( EBV-LCL cells) were cultured at a ratio of 1:30:30.

실시예 2. CD56+ 자연살해(NK)세포의 제조(IL-2 및 IL-21의 처리)Example 2. Preparation of CD56 + Natural Killer (NK) Cells (Treatment of IL-2 and IL-21)

상기 실시예 1-3에서 500IU/mL 농도의 IL-2 대신 IL-2 및 IL-21이 각각 500IU/mL 및 50ng/mL의 농도로 첨가된 것을 제외하고, 상기 실시예 1의 방법과 동일하게 자연살해세포를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, except that IL-2 and IL-21 were added at concentrations of 500IU / mL and 50ng / mL, respectively, instead of IL-2 at 500IU / mL. Natural killer cells were prepared.

비교예 1. CD56+ 세포 분리 단계를 제외한 자연살해(NK)세포의 제조(IL-2 처리)Comparative Example 1. Preparation of natural killer (NK) cells excluding CD56 + cell separation step (IL-2 treatment)

피콜-하이팩 밀도 구배 분리법을 이용하여 혈액으로부터 PBMC를 분리하고, 미리 준비된 100Gy 방사선 조사된 영양세포(Jurkat 세포 및 EBV-LCL 세포)와 함께 IL-2가 500IU/mL 농도로 첨가된 FBS 10%를 함유하는 RPMI-1640 배지에 넣은 후 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 공배양하였다.PBMCs were isolated from blood using the Ficoll-Hypack density gradient separation method and 10% FBS with IL-2 added at 500 IU / mL concentration, together with 100 Gy irradiated feeder cells (Jurkat cells and EBV-LCL cells) prepared in advance It was placed in RPMI-1640 medium containing and co-cultured in 37 ℃, 5% CO 2 incubator.

비교예 2. CD56+ 세포 분리 단계를 제외한 자연살해(NK)세포의 제조(IL-2 및 IL-21의 처리)Comparative Example 2. Preparation of Natural Killer (NK) Cells Except for CD56 + Cell Separation (Treatment of IL-2 and IL-21)

상기 비교예 1에서 500IU/mL 농도의 IL-2 대신 IL-2 및 IL-21이 각각 500IU/mL 및 50ng/mL의 농도로 첨가된 것을 제외하고, 상기 비교예 1의 방법과 동일하게 자연살해세포를 제조하였다.Natural killing in the same manner as in Comparative Example 1, except that IL-2 and IL-21 were added at a concentration of 500IU / mL and 50ng / mL, respectively, instead of IL-2 at 500IU / mL. Cells were prepared.

비교예 3-4. CD56+ 세포 분리 단계를 제외한 자연살해(NK)세포의 제조Comparative Example 3-4. Preparation of Natural Killer (NK) Cells Except for CD56 + Cell Separation

상기 비교예 1 및 2에서 PBMC:(Jurkat 세포):(EBV-LCL 세포)는 1:0.5:0.5의 비율로 배양한 것을 제외하고, 상기 비교예 1 및 2의 방법과 동일하게 자연살해세포를 제조하였다.In Comparative Examples 1 and 2, PBMC: (Jurkat cells) :( EBV-LCL cells) were cultured in the same manner as in Comparative Examples 1 and 2, except that they were cultured at a ratio of 1: 0.5: 0.5. Prepared.

실험예 1. NK 세포의 증식능 확인Experimental Example 1. Confirmation of proliferative capacity of NK cells

CO2 인큐베이터에서 배양된 각 NK 세포에 대하여, 배양 6일째 세포 수 1.0x105-2.0x106/mL 기준으로 350mL 백(bag)에 접종하여 4일 동안 추가 배양하고, 배양 10일째 세포 수 1.0x105-2.0x106/mL 기준으로 1 L 백에 접종 후 4일 동안 추가 배양하였다. 마지막으로 배양 14일째에 세포수 1.0x105-2.0x106/mL 기준으로 1L 백에 접종 후 3-6일 동안 추가 배양하였다.For each NK cell cultured in a CO 2 incubator, inoculated into 350 mL bag on the basis of the number of cells 1.0x10 5 -2.0x10 6 / mL on the 6th day of culture and further incubated for 4 days Further incubation for 4 days after inoculation into 1 L bag based on 5 -2.0x10 6 / mL. Finally, on the 14th day of culture, the cells were further cultured for 3-6 days after inoculation into 1L bag based on the cell number of 1.0x10 5 -2.0x10 6 / mL.

도 1에서 확인할 수 있듯이, 비교예 1(W/O IL-21의 PBMC) 및 2(W/ IL-21의 PBMC)의 세포 수는 배양 0일째의 세포 수와 비교하여 각각 243배 및 1,248배 증가한 반면, 실시예 1(W/O IL-21의 CD56) 및 2(W/ IL-21의 CD56)의 세포 수는 배양 0일째의 세포 수와 비교하여 각각 2,990배 및 20,434배 증가됨을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 1, the cell number of Comparative Example 1 (PBMC of W / O IL-21) and 2 (PBMC of W / IL-21) is 243 times and 1,248 times, respectively, compared to the number of cells on day 0 culture In contrast, the number of cells in Example 1 (CD56 of W / O IL-21) and 2 (CD56 of W / IL-21) was increased by 2,990 and 20,434 times, respectively, compared to the number of cells on day 0 of culture. there was.

실험예 2. NK 세포의 순도 확인Experimental Example 2. Confirmation of Purity of NK Cells

상기 각 NK 세포를 FACS 염색 버퍼로 1회 세척하여 100μL에 부유한 후, 형광이 결합된 CD56/CD3/CD20/CD14 단클론항체를 혼합하고 암 조건에서 20-30분 동안 2-8℃로 보관하였다. 추가 1회 세척 후 300-500μL의 FACS 염색 버퍼에 세포를 부유한 후, 유세포 분석기의 CD56-FITC/CD3-PE/CD20-PerCP5/CD14-APC 패널을 사용하여 튜브당 10,000-100,000개의 세포를 획득하여 분석하였다.Each NK cell was washed once with FACS staining buffer and suspended in 100 μL, and then fluorescence-bound CD56 / CD3 / CD20 / CD14 monoclonal antibody was mixed and stored at 2-8 ° C. for 20-30 minutes in dark conditions. . After one additional wash, cells were suspended in 300-500 μL FACS staining buffer, and then 10,000-100,000 cells were obtained per tube using the CD56-FITC / CD3-PE / CD20-PerCP5 / CD14-APC panel of the flow cytometer. The analysis was carried out.

이때, CD56+ NK 세포의 순도는 FSC/SSC 게이팅(gating) 후 CD3-/CD56+ 영역에 들어오는 세포의 비율로 정의하였고, CD3-/CD56+ 영역의 세포에서 CD20 및 CD14이 발현되지 않음을 추가로 확인하였다.At this time, the purity of CD56 + NK cells was defined as the ratio of cells entering the CD3- / CD56 + region after FSC / SSC gating, and further confirmed that CD20 and CD14 were not expressed in the cells of the CD3- / CD56 + region. .

도 2에서 확인할 수 있듯이, 비교예 1(W/O IL-21의 PBMC) 및 2(W/ IL-21의 PBMC)의 NK 세포의 순도는 각각 84.2% 및 84.7%에 불과한 반면, 실시예 1(W/O IL-21의 CD56) 및 2(W/ IL-21의 CD56)의 NK 세포의 순도는 각각 98.6% 및 99.2%에 달하는 것을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 2, the purity of NK cells of Comparative Example 1 (PBMC of W / O IL-21) and 2 (PBMC of W / IL-21) is only 84.2% and 84.7%, respectively, Example 1 The purity of the NK cells of (CD56 of W / O IL-21) and 2 (CD56 of W / IL-21) reached 98.6% and 99.2%, respectively.

실험예 3. NK 세포의 암세포 살상능 확인Experimental Example 3. Confirmation of cancer cell killing ability of NK cells

먼저, 만성 골수성 백혈병 세포주인 K562 세포(혈액암, ATCC® CCL-243?)에 대한 살상능을 확인하였다.First, the killing ability against K562 cells (blood cancer, ATCC® CCL-243?), A chronic myeloid leukemia cell line, was confirmed.

K562 세포를 실험에 사용하기 전 FBS 10%를 함유하는 RPMI 1640 배지에 부유하여 37±1℃에서 3일 간격으로 계대배양을 진행하여, 7일 이상 배양하여 준비하였다.K562 cells were suspended in RPMI 1640 medium containing 10% of FBS before being used in experiments and passaged at 3 ± 3 days at 37 ± 1 ° C., followed by incubation for at least 7 days.

준비된 K562 세포를 1.0x106세포/mL의 농도로 RPMI-1640 배지에 부유하고 형광 물질(Calcein-AM)을 4μM 농도로 첨가하였다. 37±1℃에서 30분 동안 염색하면서, 10분 간격으로 인버팅(inverting)하였다. 형광 물질이 염색된 K562 세포는 3,300rpm에서 3분 동안 원심분리하고 3회 세척 후 1.0x106세포/mL의 비율로 FBS 10%를 함유하는 SNK 배지에 부유시켰다. K562 세포를 둥근 바닥 마이크로웰 플레이트(96-웰)에 웰당 1.0x104 세포로 접종하였다.The prepared K562 cells were suspended in RPMI-1640 medium at a concentration of 1.0 × 10 6 cells / mL and fluorescent material (Calcein-AM) was added at a concentration of 4 μM. Inverting was performed at 10 minute intervals while staining at 37 ± 1 ° C. for 30 minutes. K562 cells stained with fluorescent material were centrifuged at 3,300 rpm for 3 minutes and washed three times and then suspended in SNK medium containing 10% FBS at a rate of 1.0x10 6 cells / mL. K562 cells were seeded in round bottom microwell plates (96-wells) at 1.0 × 10 4 cells per well.

상기 실험예 1의 배양 14-20일째의 NK 세포(Effector 세포)를 각각 1.0x106세포/mL, 3.0x105세포/mL, 1.0x105세포/mL 및 0.5x105세포/mL의 비율로 FBS 10%를 함유하는 RPMI-1640 배지에 부유 및 희석하였다.The Experimental Example 1 14-20 day culture of NK cells (Effector cell) of each 1.0x10 6 cells / mL, 3.0x10 5 cells / mL, 1.0x10 5 cells / mL and 0.5x10 FBS at a rate of 5 cells / mL It was suspended and diluted in RPMI-1640 medium containing 10%.

희석된 세포를 상기 K562 세포(Target 세포)가 접종된 플레이트에 웰당 100μL의 농도로 각각 3웰씩(Triplication) 접종하였다. 이때, Effector 세포와 Target 세포의 비율은 하기 표 1과 같다.Diluted cells were inoculated with each well for 3 wells (Triplication) at a concentration of 100 μL per well on the plate inoculated with the K562 cells (Target cells). At this time, the ratio of the effector cells and the target cells is shown in Table 1 below.

Effector:TargetEffector: Target Effector 세포Effector cell Target 세포Target cell 10 : 110: 1 1.0 x 105 1.0 x 10 5 1.0 x 104 1.0 x 10 4 3 : 13: 1 3.0 x 104 3.0 x 10 4 1.0 x 104 1.0 x 10 4 1: 11: 1 1.0 x 104 1.0 x 10 4 1.0 x 104 1.0 x 10 4 0.5 : 10.5: 1 0.5 x 104 0.5 x 10 4 1.0 x 104 1.0 x 10 4

한편, 본 실험에 사용된 플레이트 디자인은 도 3과 같으며, 음성 대조군(Spontaneous)은 형광 염색된 살아있는 K562 세포를 첨가하였고, 양성 대조군(Maximum release)은 TX-100을 이용하여 K562 세포를 완전 사멸시켜 최대 형광이 나타나게 하였다.On the other hand, the plate design used in this experiment is shown in Figure 3, the negative control (Spontaneous) added fluorescent stained live K562 cells, the positive control (Maximum release) completely killed K562 cells using TX-100 The maximum fluorescence was shown.

상기 Target 세포 및 Effector 세포가 접종된 플레이트를 1,000rpm에서 5분간 원심분리하여 37±1℃에서 3-4시간 동안 배양 후, 다시 1,000rpm에서 5분간 원심분리하였다. 원심분리 후, 상층액 80μL를 블랙 플레이트(96-웰)로 옮겨 형광 마이크로플레이트 리더(fluorescence microplate reader)를 이용하여 형광량을 측정하였으며, 암세포에 대한 살상능(cytotoxicity)은 하기의 계산식 1을 이용하여 계산하였다.The plates inoculated with the target cells and the effector cells were centrifuged at 1,000 rpm for 5 minutes, incubated for 3-4 hours at 37 ± 1 ° C., and then centrifuged at 1,000 rpm for 5 minutes. After centrifugation, 80 μL of the supernatant was transferred to a black plate (96-well), and the amount of fluorescence was measured by using a fluorescence microplate reader. Calculated by

[계산식 1][Calculation 1]

살상능(cytotoxicity) =

Figure pat00001
Cytotoxicity =
Figure pat00001

도 4a 및 하기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 비교예 3(W/O IL-21의 PBMC) 및 4(W/ IL-21의 PBMC)에 비하여 실시예 1(W/O IL-21의 CD56+) 및 2(W/ IL-21의 CD56+)의 방법으로 배양하는 경우 보다 높은 항암 활성도를 보임을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 4a and Table 2, Example 1 (CD56 + of W / O IL-21) compared to Comparative Example 3 (PBMC of W / O IL-21) and 4 (PBMC of W / IL-21) And 2 (CD56 + of W / IL-21) showed higher anticancer activity.

E:T ratioE: T ratio 10:110: 1 3:13: 1 1:11: 1 0.5:10.5: 1 PBMC(W/O IL-21)PBMC (W / O IL-21) 97.597.5 94.694.6 75.375.3 60.060.0 PBMC(W/ IL-21)PBMC (W / IL-21) 102.3102.3 97.197.1 84.884.8 66.966.9 CD56+(W/O IL-21)CD56 + (W / O IL-21) 103.3103.3 99.999.9 83.883.8 67.467.4 CD56+(W/ IL-21)CD56 + (W / IL-21) 102.9102.9 100.7100.7 87.787.7 80.080.0

다음으로, NK 세포에 더 강한 내성이 있는 것으로 보고된 고형암 세포에 대해서도 살상능을 확인하였다. 고형암 세포로는 AGS(위암, ATCC® CRL-1739?), A549(폐암, ATCC® CCL-185?) 및 MDA-MB-231(유방암, ATCC® HTB-26?) 세포를 사용하였다.Next, the killing ability was also confirmed for solid cancer cells reported to have stronger resistance to NK cells. AGS (gastric cancer, ATCC® CRL-1739?), A549 (lung cancer, ATCC® CCL-185?) And MDA-MB-231 (breast cancer, ATCC® HTB-26?) Cells were used as solid cancer cells.

CYTO-ID® Green long-term cell tracer kit(Enzo Life Science Inc.)를 이용하여 각 고형암 세포를 녹색형광 표지하고, 플레이트에 접종한 후 24시간 동안 배양하였다. 다음 날, NK 세포와 암 세포의 비가 0.5:1이 되도록 하여 48시간 동안 반응시켰다. 48시간 후 유세포 분석법을 이용하여 녹색형광 발현 세포 수를 측정하여 살상능을 확인하였다.Each solid cancer cell was fluorescently labeled with a CYTO-ID® Green long-term cell tracer kit (Enzo Life Science Inc.), inoculated on a plate and incubated for 24 hours. The next day, the ratio of NK cells to cancer cells was 0.5: 1 and reacted for 48 hours. After 48 hours, the killing ability was confirmed by measuring the number of green fluorescence expressing cells using flow cytometry.

도 4b에서 확인할 수 있듯이, 고형암 세포에서도 비교예 1(W/O IL-21의 PBMC) 및 2(W/ IL-21의 PBMC)에 비하여 실시예 1(W/O IL-21의 CD56) 및 2(W/ IL-21의 CD56)의 방법으로 배양하는 경우 보다 높은 항암 활성도를 보임을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 4b, in solid cancer cells compared to Comparative Example 1 (PBMC of W / O IL-21) and 2 (PBMC of W / IL-21) Example 1 (CD56 of W / O IL-21) and When cultured by the method of 2 (CD56 of W / IL-21) it can be seen that the higher anticancer activity.

실험예 4. IL-21의 처리 시기 및 횟수에 따른 NK 세포의 증식능 확인Experimental Example 4. Confirmation of proliferative capacity of NK cells according to the time and number of treatment of IL-21

먼저, IL-21의 처리 시기에 따른 NK 세포의 증식능을 평가하기 위하여, 하기와 같이 추가 실험을 진행하였다.First, in order to evaluate the proliferative capacity of NK cells according to the treatment time of IL-21, further experiments were conducted as follows.

상기 실시예 1의 방법으로 CD56+ NK 세포를 제조하되, 배양 0-6일(D0-6), 6-10일(D6-10), 10-14일(D10-14) 및 14-17일(D14-17)에 50ng/mL의 농도로 IL-21을 처리하여 제조된 NK 세포의 증식능을 상기 실험예 1의 방법을 이용하여 비교하였다.Preparation of CD56 + NK cells by the method of Example 1, the culture 0-6 days (D0-6), 6-10 days (D6-10), 10-14 days (D10-14) and 14-17 days ( D14-17) was compared to the proliferative capacity of NK cells prepared by treating IL-21 at a concentration of 50ng / mL using the method of Experimental Example 1 above.

D0-6 그룹은 배양 각 0일 및 3일에 총 2회 처리하였고, D6-10 그룹은 배양 6일에 1회, D10-14 그룹은 배양 10일에 1회, D14-17 그룹은 배양 14일에 1회 처리하였다. 이때, IL-21을 처리하지 않은 그룹을 대조군으로 사용하였다.The D0-6 group was treated twice a day for each 0 and 3 days of culture, the D6-10 group once every 6 days, the D10-14 group once every 10 days, and the D14-17 group was cultured 14 Treatment was once a day. At this time, the group not treated with IL-21 was used as a control.

도 5a 및 하기 표 3에서 확인할 수 있듯이, D10-14 및 D14-17 그룹은 대조군과 비교하여 증식능에 차이를 보이지 않은 반면, D0-6 및 D6-10 그룹은 대조군에 비하여 높은 증식능을 나타내었고, 특히 배양 초기인 0-6일에 IL-21을 처리한 그룹(D0-6)에서 가장 높은 증식 배수를 나타내었다.As can be seen in Figure 5a and Table 3, the D10-14 and D14-17 group showed no difference in proliferative capacity compared to the control group, while the D0-6 and D6-10 group showed higher proliferative capacity than the control group, In particular, the highest proliferation fold was shown in the group treated with IL-21 (D0-6) at 0-6 days of incubation.

증식 배수Hyperplasia controlcontrol D0-6D0-6 D6-10D6-10 D10-14D10-14 D14-17D14-17 Donor 1Donor 1 29962996 2185921859 63886388 28942894 23302330

다음으로, 상기 결과에 기초하여, 배양 0-6일의 IL-21 처리 횟수에 따른 NK 세포의 증식능을 평가하기 위하여 하기와 같이 추가 실험을 진행하였다.Next, based on the above results, further experiments were carried out as follows to evaluate the proliferative capacity of NK cells according to the number of treatment of IL-21 in culture 0-6 days.

상기 실시예 1의 방법으로 CD56+ NK 세포를 제조하되, 배양 0-3일(D0-3), 3-6일(D3-6) 및 0-6일(D0-6)에 50ng/mL의 농도로 IL-21을 처리하여 제조된 NK 세포의 증식능을 상기 실험예 1의 방법을 이용하여 비교하였다.Preparation of CD56 + NK cells by the method of Example 1, the concentration of 50ng / mL in culture 0-3 days (D0-3), 3-6 days (D3-6) and 0-6 days (D0-6) The proliferative capacity of NK cells prepared by treatment with IL-21 was compared using the method of Experimental Example 1 above.

D0-3 그룹은 배양 0일에 1회 처리하였고, D3-6 그룹은 배양 3일에 1회, D0-6 그룹은 배양 각 0일 및 3일에 총 2회 처리하였다. 이때, IL-21을 처리하지 않은 그룹을 대조군으로 사용하였다.The D0-3 group was treated once on day 0 of cultivation, the D3-6 group was treated once on day 3 of cultivation, and the D0-6 group was treated twice on day 0 and day of cultivation each. At this time, the group not treated with IL-21 was used as a control.

도 5b 및 하기 표 4에서 확인할 수 있듯이, 배양 초기는 시기 및 횟수에 관계 없이 IL-21을 처리한 모든 그룹에서 대조군과 비교하여 증식 배수가 증가되었으나, 특히 0-6일에 IL-21을 2회 처리한 그룹(D0-6)에서 가장 높은 증식 배수를 나타내었다.As can be seen in Figure 5b and Table 4, the initial cultivation was increased in fold growth compared to the control group in all groups treated with IL-21 irrespective of the timing and frequency, especially IL-21 at 0-6 days 2 The highest proliferation fold was shown in the group treated twice (D0-6).

증식 배수Hyperplasia controlcontrol D0-3D0-3 D3-6D3-6 D0-6D0-6 Donor 1Donor 1 29962996 1642016420 43604360 2185921859

실험예 5. IL-21의 처리 농도에 따른 NK 세포의 증식능 확인Experimental Example 5. Confirmation of proliferation ability of NK cells according to the concentration of IL-21 treatment

상기 실시예 1의 방법으로 CD56+ NK 세포를 제조하되, 배양 초기인 0일 및 3일에 각각 0ng/mL, 10ng/mL, 30ng/mL, 50ng/mL 및 100ng/mL의 농도로 IL-21을 총 2회 처리하여 제조된 NK 세포의 증식능을 상기 실험예 1의 방법을 이용하여 비교하였다.Preparation of CD56 + NK cells by the method of Example 1, IL-21 at a concentration of 0ng / mL, 10ng / mL, 30ng / mL, 50ng / mL and 100ng / mL, respectively on the 0 and 3 days of the initial culture The proliferative ability of NK cells prepared by two treatments in total was compared using the method of Experimental Example 1.

도 6에서 확인할 수 있듯이, IL-21을 10ng/ml만 처리하여도 IL-21을 처리하지 않은 경우(0ng/ml)에 비하여 NK 세포의 증식 배수가 증가하였으며, 10ng/mL-50ng/mL 농도로 처리 시 IL-21의 농도에 따라 NK 세포의 증식 배율도 증가됨을 알 수 있었다. 그러나, IL-21을 100ng/mL 농도로 처리 시 50ng/mL 농도로 처리한 경우와 비교하여 증식율에 큰 차이를 보이지 않음을 알 수 있었다.As can be seen in FIG. 6, even if only 10ng / ml of IL-21 was treated, the proliferation fold of NK cells was increased compared to the case of not treating IL-21 (0ng / ml), and the concentration of 10ng / mL-50ng / mL was increased. It was found that the proliferation ratio of NK cells also increased with the concentration of IL-21. However, it can be seen that there is no significant difference in the proliferation rate when IL-21 is treated at a concentration of 50ng / mL when treated with 100ng / mL.

실험예 6. IL-21의 처리 시기 및 횟수에 따른 NK 세포의 암세포 살상능 확인Experimental Example 6. Confirmation of cancer cell killing ability of NK cells according to the treatment time and frequency of IL-21

먼저, IL-21의 처리 시기에 따른 NK 세포의 암세포 살상능을 평가하기 위하여, 하기와 같이 추가 실험을 진행하였다.First, in order to evaluate the cancer cell killing ability of NK cells according to the treatment time of IL-21, further experiments were conducted as follows.

상기 실시예 1의 방법으로 CD56+ NK 세포를 제조하되, 배양 0-6일(D0-6), 6-10일(D6-10), 10-14일(D10-14) 및 14-17일(D14-17)에 50ng/mL의 농도로 IL-21을 처리하여 제조된 NK 세포의 혈액암 세포(K562 세포, CCL-243?)에 대한 살상능을 상기 실험예 3의 방법을 이용하여 비교하였다.Preparation of CD56 + NK cells by the method of Example 1, the culture 0-6 days (D0-6), 6-10 days (D6-10), 10-14 days (D10-14) and 14-17 days ( D14-17) NK cells prepared by treatment with IL-21 at a concentration of 50 ng / mL, the killing ability of blood cancer cells (K562 cells, CCL-243?) Was compared using the method of Experimental Example 3 .

D0-6 그룹은 배양 각 0일 및 3일에 총 2회 처리하였고, D6-10 그룹은 배양 6일에 1회, D10-14 그룹은 배양 10일에 1회, D14-17 그룹은 배양 14일에 1회 처리하였다. 이때, IL-21을 처리하지 않은 그룹을 대조군으로 사용하였다.The D0-6 group was treated twice a day for each 0 and 3 days of culture, the D6-10 group once every 6 days, the D10-14 group once every 10 days, and the D14-17 group was cultured 14 Treatment was once a day. At this time, the group not treated with IL-21 was used as a control.

도 7a 및 하기 표 5에서 확인할 수 있듯이, D10-14 그룹을 제외하고 IL-21을 처리한 대부분의 NK 세포가 대조군에 비하여 높은 항암 활성을 나타냄을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 7a and Table 5, it was found that most of the NK cells treated with IL-21 except for the D10-14 group shows a higher anticancer activity than the control.

E:T ratioE: T ratio 10:110: 1 3:13: 1 1:11: 1 0.5:10.5: 1 Control(No treat)Control (No treat) 98.898.8 96.996.9 73.173.1 55.155.1 D0-6D0-6 98.698.6 97.097.0 77.877.8 68.468.4 D6-10D6-10 96.7896.78 99.199.1 80.380.3 69.869.8 D10-14D10-14 98.498.4 96.696.6 68.568.5 52.452.4 D14-17D14-17 104.5104.5 98.898.8 79.179.1 68.868.8

또한, 상기 제조된 각 그룹의 NK 세포에 대하여, 고형암 세포에 대한 살상능을 상기 실험예 3의 방법을 이용하여 비교하였다. 고형암 세포로는 AGS(CRL-1739?), A549(CCL-185?) 및 MDA-MB-231(HTB-26?) 세포를 사용하였다.In addition, the NK cells of each group prepared above, the killing ability against solid cancer cells were compared using the method of Experimental Example 3. AGS (CRL-1739?), A549 (CCL-185?), And MDA-MB-231 (HTB-26?) Cells were used as solid cancer cells.

도 7b에서 확인할 수 있듯이, 모든 암종에서 배양 초기에 IL-21을 처리한 그룹(D0-6)의 NK 세포가 가장 높은 항암 활성을 나타냄을 알 수 있었다.As shown in FIG. 7b, it was found that NK cells of the group treated with IL-21 (D0-6) showed the highest anticancer activity in all carcinomas at the initial stage of culture.

다음으로, 상기 결과에 기초하여, 배양 0-6일의 IL-21 처리 횟수에 따른 NK 세포의 암세포 살상능을 평가하기 위하여 하기와 같이 추가 실험을 진행하였다.Next, based on the above results, further experiments were carried out as follows to evaluate the cancer cell killing ability of NK cells according to the number of treatment of IL-21 in culture 0-6 days.

상기 실시예 1의 방법으로 CD56+ NK 세포를 제조하되, 배양 0-3일(D0-3), 3-6일(D3-6) 및 0-6일(D0-6)에 50ng/mL의 농도로 IL-21을 처리하여 제조된 NK 세포의 고형암 세포에 대한 살상능을 상기 실험예 3의 방법을 이용하여 비교하였다. 고형암 세포로는 AGS(CRL-1739?), A549(CCL-185?) 및 MDA-MB-231(HTB-26?) 세포를 사용하였다.Preparation of CD56 + NK cells by the method of Example 1, the concentration of 50ng / mL in culture 0-3 days (D0-3), 3-6 days (D3-6) and 0-6 days (D0-6) The killing ability of NK cells prepared by treating IL-21 with respect to solid cancer cells was compared using the method of Experimental Example 3. AGS (CRL-1739?), A549 (CCL-185?), And MDA-MB-231 (HTB-26?) Cells were used as solid cancer cells.

D0-3 그룹은 배양 0일에 1회 처리하였고, D3-6 그룹은 배양 3일에 1회, D0-6 그룹은 배양 각 0일 및 3일에 총 2회 처리하였다. 이때, IL-21을 처리하지 않은 그룹을 대조군으로 사용하였다.The D0-3 group was treated once on day 0 of cultivation, the D3-6 group was treated once on day 3 of cultivation, and the D0-6 group was treated twice on day 0 and day of cultivation each. At this time, the group not treated with IL-21 was used as a control.

도 7c에서 확인할 수 있듯이, 배양 초기는 시기 및 횟수에 관계 없이 IL-21을 처리한 모든 그룹에서 대조군과 비교하여 높은 항암 활성을 나타냄을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 7c, regardless of the timing and frequency of the initial culture was found to show a high anti-cancer activity in all groups treated with IL-21 compared to the control.

실험예 7. IL-21의 처리 농도에 따른 NK 세포의 암세포 살상능 확인Experimental Example 7. Confirmation of cancer cell killing ability of NK cells according to the concentration of IL-21 treatment

먼저, 상기 실시예 1의 방법으로 CD56+ NK 세포를 제조하되, 배양 초기인 0일 및 3일에 각각 0ng/mL, 10ng/mL, 30ng/mL, 50ng/mL 및 100ng/mL의 농도로 IL-21을 총 2회 처리하여 제조된 NK 세포의 혈액암 세포(K562 세포, CCL-243?)에 대한 살상능을 상기 실험예 3의 방법을 이용하여 확인하였다.First, CD56 + NK cells were prepared by the method of Example 1, but IL- at concentrations of 0 ng / mL, 10 ng / mL, 30 ng / mL, 50 ng / mL and 100 ng / mL, respectively, on the 0 and 3 days of culture. Killing ability of blood cancer cells (K562 cells, CCL-243?) Of NK cells prepared by treating a total of 21 two times was confirmed using the method of Experimental Example 3.

도 8a에서 확인할 수 있듯이, IL-21을 처리한 대부분의 NK 세포가 IL-21 처리하지 않은 NK 세포에 비하여 높은 세포 독성을 나타내었으나, IL-21을 100ng/ml로 처리한 조건에서는 대조군과 큰 차이가 없음을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 8a, most of the NK cells treated with IL-21 showed high cytotoxicity compared to NK cells not treated with IL-21, but in the conditions treated with IL-21 at 100ng / ml There was no difference.

다음으로, 상기 실시예 1의 방법으로 CD56+ NK 세포를 제조하되, 배양 초기인 0일 및 3일에 각각 0ng/mL, 10ng/mL, 30ng/mL 및 50ng/mL의 농도로 IL-21을 총 2회 처리하여 제조된 NK 세포의 고형암 세포에 대한 살상능을 상기 실험예 3의 방법을 이용하여 확인하였다. 고형암 세포로는 AGS(CRL-1739?), A549(CCL-185?) 및 MDA-MB-231(HTB-26?) 세포를 사용하였다.Next, CD56 + NK cells were prepared by the method of Example 1, but IL-21 was totally added at concentrations of 0 ng / mL, 10 ng / mL, 30 ng / mL, and 50 ng / mL, respectively, on the 0 and 3 days of culture. The killing ability of solid tumor cells of NK cells prepared by two treatments was confirmed using the method of Experimental Example 3. AGS (CRL-1739?), A549 (CCL-185?), And MDA-MB-231 (HTB-26?) Cells were used as solid cancer cells.

도 8b에서 확인할 수 있듯이, 고형암 세포에서도 IL-21을 50ng/mL 처리하여 배양된 NK 세포가 가장 높은 항암 활성도를 나타냄을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 8b, NK cells cultured by treating 50-ng / mL IL-21 in solid cancer cells also showed the highest anti-cancer activity.

실험예 8. 영양세포 처리 횟수에 따른 NK 세포 증식능 확인Experimental Example 8. Confirmation of NK cell proliferation capacity according to the number of feeder cell treatment

영양세포를 수 차례 처리함으로써 NK 세포의 성장을 지속시킬 수 있는지 알아보기 위하여, 배양 중인 NK 세포에 14일 간격으로 영양세포를 처리하여 42일 동안 NK 세포 성장률을 관찰하였다.In order to see if the growth of NK cells can be continued by treating the feeder cells several times, the feeder cells were treated at intervals of 14 days for NK cells in culture to observe NK cell growth rate for 42 days.

이때, 추가로 IL-21의 처리에 따른 NK 세포 성장률 증가 여부를 확인하기 위하여, 영양세포를 처리하는 시점에서 6일 동안(각 0-6일, 14-20일 및 28-34일) 3일 간격으로 2회씩 50ng/mL의 농도로 IL-21을 처리하였다.At this time, in order to check whether the growth rate of NK cells increased further according to the treatment of IL-21, 3 days for 6 days (each 0-6 days, 14-20 days and 28-34 days) at the time of treating the feeder cells IL-21 was treated at a concentration of 50 ng / mL twice at intervals.

도 9에서 확인할 수 있듯이, 영양세포를 2회 이상 처리 시 IL-21을 함께 처리하였을 때 NK 세포의 증식 배수가 현저히 증가하였으며, 배양 42일째의 세포 수는 배양 0일째의 세포 수와 비교하여 IL-21을 함께 처리한 그룹(약 3.4x1010 배)이 IL-21을 처리하지 않은 그룹(약 5.3x108 배)과 비교하여 보다 증가됨을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 9, when treated with two or more feeder cells and IL-21 together, the proliferation fold of NK cells significantly increased, the number of cells at 42 days of culture compared to the number of cells at day 0 of culture The group treated with -21 (approximately 3.4x10 10 fold) was increased compared to the group not treated with IL-21 (approximately 5.3x10 8 fold).

실험예 9. 일부 암 환자의 혈액을 이용한 NK 세포 배양 효과 확인Experimental Example 9. Confirmation of NK cell culture effect using blood of some cancer patients

대장암 환자의 PBMC를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1의 방법으로 17일 동안 배양하여 CD56+ NK 세포를 제조한 후, 제조된 NK 세포의 증식능 및 순도를 상기 실험예 1 및 2의 방법을 이용하여 측정하였다.After culturing for 17 days in the method of Example 1 except for using PBMC of colorectal cancer patients to prepare CD56 + NK cells, the proliferation capacity and purity of the prepared NK cells using the methods of Experimental Examples 1 and 2 Measured.

이때, IL-21의 처리에 따른 효과를 확인하기 위하여, 일부 실험군에 대하여 50ng/mL의 농도로 IL-21을 처리(배양 0일 및 3일에 총 2회)하였다.At this time, in order to confirm the effects of the treatment of IL-21, IL-21 was treated at a concentration of 50ng / mL for some experimental groups (two times on the 0 and 3 days of culture).

도 10a에서 확인할 수 있듯이, IL-21을 처리하지 않은 NK 세포 수는 배양 0일째의 세포 수와 비교하여 8배 증가한 반면, IL-21을 처리하였을 때 NK 세포 수는 배양 0일째의 세포 수와 비교하여 1,461배 증가됨을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 10a, the number of NK cells not treated with IL-21 increased 8-fold compared to the number of cells on day 0, whereas the number of NK cells when treated with IL-21 and the number of cells on day 0 It can be seen that the increase is 1,461 times.

또한, 도 10b에서 확인할 수 있듯이, IL-21을 처리하지 않은 NK 세포의 순도는 84.2%에 불과한 반면, IL-21을 처리하였을 때 NK 세포의 순도는 99.19%에 달하는 것을 알 수 있었다.In addition, as can be seen in Figure 10b, the purity of NK cells not treated with IL-21 is only 84.2%, the purity of NK cells when treated with IL-21 was found to reach 99.19%.

상기 내용을 종합해 보면, 본 발명의 방법을 이용하는 경우 NK 세포의 성장이 잘 이루어지지 않는 일부 암 환자에 대해서도 NK 세포를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.In summary, it is expected that NK cells can be produced even in some cancer patients in which the growth of NK cells is poor when the method of the present invention is used.

Claims (15)

다음 단계를 포함하는 자연살해세포(Natural killer cell)의 생산방법:
혈액 시료로부터 말초혈액단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell; PBMC)를 분리하는 제1 분리 단계;
CD56+ 세포 및 CD3-/CD56+ 세포로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 분리하는 제2 분리 단계; 및
영양세포(Feeder cell) 및 사이토카인(Cytokine)을 첨가하여 공배양하는 배양 단계.
Natural killer cell production method comprising the following steps:
A first separation step of separating peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from the blood sample;
A second separation step of separating any one or more selected from the group consisting of CD56 + cells and CD3- / CD56 + cells; And
A culture step of co-culturing by adding a feeder cell and a cytokine.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 분리 단계는 CD56 마이크로비즈(CD56 microbeads) 및 CD3 마이크로비즈(CD3 microbeads)로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 사용하여 수행되는 것인, 방법.The method of claim 1, wherein the second separation step is performed using at least one selected from the group consisting of CD56 microbeads and CD3 microbeads. 제 1 항에 있어서, 상기 사이토카인은 IL-2, IL-21, IL-15, Flt3-L, SCF, IL-7, IL-18, IL-4, type I interferons, GM-CSF 및 IGF 1로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상인, 방법.The method of claim 1, wherein the cytokine is IL-2, IL-21, IL-15, Flt3-L, SCF, IL-7, IL-18, IL-4, type I interferons, GM-CSF and IGF 1 At least one selected from the group consisting of: 제 1 항에 있어서, 상기 사이토카인은 50-1,000 IU/mL의 농도로 첨가된 것인, 방법.The method of claim 1, wherein the cytokine is added at a concentration of 50-1,000 IU / mL. 제 1 항에 있어서, 상기 영양세포는 방사선 조사된 Jurkat 세포 및 방사선 조사된 EBV-LCL 세포(Epstein-Barr virus transformed lymphocyte continuous line)를 포함하는 것인, 방법.The method of claim 1, wherein the feeder cells comprise irradiated Jurkat cells and irradiated EBV-LCL cells (Epstein-Barr virus transformed lymphocyte continuous line). 제 5 항에 있어서, 상기 방사선 조사된 Jurkat 세포 및 방사선 조사된 EBV-LCL 세포는 1:0.1-5의 함량비로 포함된 것인, 방법.The method of claim 5, wherein the irradiated Jurkat cells and irradiated EBV-LCL cells are included in a content ratio of 1: 0.1-5. 제 5 항에 있어서, 상기 방사선 조사된 Jurkat 세포 및 방사선 조사된 EBV-LCL 세포는 각각 50-500Gy 방사선을 처리하여 수득된 것인, 방법.The method of claim 5, wherein the irradiated Jurkat cells and irradiated EBV-LCL cells are each obtained by treating 50-500 Gy radiation. 제 1 항에 있어서, 상기 배양 단계는 0-45일 동안 수행되는 것인, 방법.The method of claim 1, wherein the culturing step is performed for 0-45 days. 제 1 항에 있어서, 상기 배양 단계는 다음 단계를 포함하는 것인, 방법:
영양세포 및 제1 사이토카인을 첨가하여 공배양하는 제1 배양 단계; 및
제2 사이토카인을 첨가하여 공배양하는 제2 배양 단계.
The method of claim 1, wherein the culturing step comprises the following steps:
A first culture step of co-culture by adding the feeder cells and the first cytokine; And
A second culture step of co-culture by adding a second cytokine.
제 9 항에 있어서, 상기 제2 배양 단계는 배양 0-6일 동안 제2 사이토카인을 1회 이상 첨가하는 것인, 방법.10. The method of claim 9, wherein the second culturing step is adding at least one second cytokine for 0-6 days of culture. 제 10 항에 있어서, 상기 제2 배양 단계는 배양 14일 주기로 6일 동안 제2 사이토카인 및 영양세포를 각 1회 이상 첨가하는 것인, 방법.The method of claim 10, wherein the second culturing step is to add the second cytokine and feeder cells one or more times for six days every 14 days of culture. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 사이토카인은 IL-2인, 방법.12. The method of any one of claims 9-11, wherein the first cytokine is IL-2. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 사이토카인은 IL-21인, 방법.The method of any one of claims 9-11, wherein the second cytokine is IL-21. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 사이토카인은 10-50 ng/mL의 농도로 첨가된 것인, 방법.The method of claim 9, wherein the second cytokine is added at a concentration of 10-50 ng / mL. 제 1 항에 있어서, 상기 공배양은 CD56+ 세포 및 CD3-/CD56+ 세포로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 세포와 영양세포를 1:1-100의 혼합비로 수행하는 것인, 방법.The method according to claim 1, wherein the co-culture is carried out in a mixing ratio of 1: 1-100 with any one or more cells selected from the group consisting of CD56 + cells and CD3- / CD56 + cells.
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