一种高效激活和扩增NKT细胞的新方法与流程

文档序号:13026847阅读:3248来源:国知局

本发明涉及细胞生物学技术领域,具体涉及一种高效激活和扩增nkt细胞的新方法。



背景技术:

经典的免疫学理论认为机体的淋巴细胞有三种:t细胞、b细胞和nk(naturalkiller)细胞,而nkt(naturalkillert)细胞是较晚发现的第四种淋巴细胞。nkt细胞是一群细胞表面既有t细胞受体(tcellreceptor,tcr),又有nk细胞受体的特殊t细胞亚群。nkt细胞主要分布于肝、骨髓、胸腺、脾及外周血中,在脐带血中也有nkt细胞。

nkt细胞的生物学功能主要包括免疫调节和细胞毒性作用,nkt细胞受到刺激后,可以分泌大量的白细胞介素-4(interleukin-4,il-4),γ-干扰素(interferon-γ,ifn-γ),粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophagecolonystimulatingfactor,gm-csf),白细胞介素-13(interleukin-13,il-13)和其它细胞因子与趋化因子,发挥免疫调节作用,nkt细胞是联系固有免疫和获得性免疫的桥梁之一。nkt细胞活化后具有细胞毒性,可溶解靶细胞,主要效应分子是穿孔素、fas配体和ifn-γ。nkt细胞作为具有强杀伤力的一类细胞群,具有广谱的抗肿瘤作用,已经开始广泛应用于临床治疗中,而且毒性较低。经体外培养得到的nkt细胞具有很好的抗肿瘤活性和保健作用。

目前培养nkt细胞的常规方法是在外周血单个核细胞(peripheralbloodmononuclearcell,pbmc)的培养基中加入活化抗体和细胞因子,经过2-3周的培养得到大量的nkt细胞。但是常规培养方法得到的nkt细胞产量偏低,免疫细胞里面有大量的t细胞。大量t细胞的存在不仅降低了nkt细胞的纯度也影响了nkt细胞的增殖,所以目前急需改进现有的培养nkt细胞的工艺。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种高效激活和扩增nkt细胞的新方法,以解决常规nkt细胞培养方法存在的产量低和纯度不高的问题。

为达到上述目的,本发明提供了一种高效激活和扩增nkt细胞的新方法,包括以下步骤:

步骤1:从外周血中分离出pbmc细胞;

步骤2:将分离出的pbmc细胞经培养基重悬后,转移至经抗人cd3抗体和重组人纤连蛋白包被过的培养容器中,并向培养基中加入ifn-γ后进行培养;

步骤3:向培养基中继续加入维生素c、人血清白蛋白、白细胞介素-2(interleukin-2,il-2)和ok432后继续培养,得到nkt细胞。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,在步骤2中,所述抗人cd3抗体和重组人纤连蛋白由培养基配制后对培养容器进行包被。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,所述抗人cd3抗体的浓度为1-40μg/ml;所述重组人纤连蛋白的浓度为1-10μg/ml。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,在步骤2中,所述包被的时间为8-24h,温度条件为0-10℃。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,在步骤2中,所述ifn-γ的终浓度为1-1000u/ml。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,在步骤3中,所述维生素c的终浓度为1-10μg/ml;所述人血清白蛋白的终浓度为0.5-10mg/ml;所述il-2的终浓度为1-1000u/ml;所述ok432的终浓度为1-10μg/ml。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,在步骤3中,根据细胞的生长情况,每隔1-3天补加培养基、维生素c、人血清白蛋白和il-2。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,每次补加后,将细胞转移至没有被抗人cd3抗体和重组人纤连蛋白包被过的培养容器中培养。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,步骤2中所述培养的时间为12-48h;步骤3中所述培养的时间为12-30天。

上述的高效激活和扩增nkt细胞的新方法,其中,所述培养基为x-vivo15无血清培养基。

相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

(1)pbmc细胞里面含有天然的nkt细胞,比例大概在2-3%。本发明通过制造有利于nkt细胞增殖的培养条件,让nkt细胞尽可能多地增殖。结果表明,本发明能显著的提高nkt细胞的纯度和与产量;且本发明提供的nkt培养方法操作简单,所耗费的成本也比较低。

(2)本发明在培养nkt细胞的起始阶段使用cd3抗体和纤连蛋白,这能够很大程度的提高nkt细胞的诱导效率,利于nkt细胞的扩增。

(3)本发明在nkt细胞的培养基里面加入ifn-γ和ok432,可以显著的增加nkt细胞的杀伤能力,而且ok432能明显的促进nkt细胞的增殖能力。

附图说明

图1为不同效靶比的nkt细胞对肿瘤细胞的杀伤效率示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述,这些实施例仅用于说明本发明,并不是对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种高效激活和扩增nkt细胞的新方法,包括以下步骤:

步骤1:从外周血中分离出pbmc细胞;

步骤2:将分离出的pbmc细胞经培养基重悬后,转移至经抗人cd3抗体和重组人纤连蛋白包被过的培养容器中,并向培养基中加入ifn-γ后增加nkt细胞的毒性,进行培养12-48h;

步骤3:向培养基中继续加入维生素c、人血清白蛋白、il-2和ok432后继续培养12-30天,得到nkt细胞。

在步骤2中,所述抗人cd3抗体和重组人纤连蛋白由培养基配制后对培养容器进行包被。所述抗人cd3抗体的浓度为1-40μg/ml;所述重组人纤连蛋白的浓度为1-10μg/ml。所述包被的时间为8-24h,温度条件为0-10℃。所述ifn-γ的终浓度为1-1000u/ml。所述培养基为x-vivo15无血清培养基。

在步骤3中,所述维生素c的终浓度为1-10μg/ml;所述人血清白蛋白的终浓度为0.5-10mg/ml;所述il-2的终浓度为1-1000u/ml;所述ok432的终浓度为1-10μg/ml。根据细胞的生长情况,每隔1-3天补加培养基、维生素c、人血清白蛋白和il-2。每次补加后,将细胞转移至没有被抗人cd3抗体和重组人纤连蛋白包被过的培养容器中培养。所述培养基为x-vivo15无血清培养基。

以下通过一个具体实施例阐述上述高效激活和扩增nkt细胞的新方法:

一、分离pbmc细胞

首先,分离10毫升外周血。预先把人淋巴细胞分离液ficoll-hypaque(密度为1.077g/ml)平衡到室温。把10mlficoll缓慢加入到50ml体积的无菌离心管中,倾斜离心管45度,在离ficoll液面上1cm处把等体积的外周血缓慢加到ficoll上面。把离心管放入水平离心机,用400g的速度离心30分钟,同时关掉离心机的减速阀。

从离心管里面吸取中间的pbmc细胞层,加入到新的50ml离心管中。用生理盐水定容至40ml,吹打均匀,400g离心10分钟。离心后弃上清,补加40ml生理盐水吹打细胞至混匀,再次以400g离心10分钟,弃上清得到外周血单个核细胞。用6-7ml无血清培养基重悬细胞,同时细胞计数。

二、用抗cd3单抗和纤连蛋白包被培养瓶

用无血清培养基稀释抗人cd3单抗和重组人纤连蛋白,把1.5毫升含有20μg/ml的cd3单抗和5μg/ml重组人纤连蛋白的无血清培养基加入到一个t25的培养瓶中。使液体铺满瓶底,把培养瓶平放在4℃冰箱中包被过夜。

三、nkt细胞的培养过程

把pbmc细胞加入被包被过的培养瓶中,同时把培养液的体积补足到10毫升;然后加入ifn-γ,使其终浓度到达1000u/ml。

24小时以后,往细胞里面加入维生素c、人血清白蛋白、ok432和il-2;保证维生素c的终浓度为10μg/ml、人血清白蛋白的终浓度为0.5mg/ml、ok432的终浓度为1μg/ml和il-2的终浓度为1000u/ml。

细胞在培养箱继续培养2天以后,补加30-50%体积的新鲜无血清培养基(含有10μg/ml的维生素c、0.5mg/ml的人血清白蛋白和1000u/ml的il-2),把细胞转移到t75的培养瓶中。平均每两天补液一次,随着培养液体积的增多,再把细胞转移到没有被包被过的培养瓶中培养。一共培养21天,收集nkt细胞。

四、nkt细胞计数和表型分析

对刚分离到的pbmc细胞进行细胞计数,并取少量的细胞用于流式细胞仪分析。细胞用抗cd45抗体、抗cd3抗体和抗cd56抗体染色。

同样对培养21天的nkt细胞进行细胞计数,并取少量的细胞用于流式细胞仪分析。

为了检验本发明的实际扩增nkt细胞的能力,实验中采集了多个健康人的外周血用于实验,每个人抽10毫升新鲜的外周血用于实验。表1是培养5名献血者的外周血单个核细胞所得到的数据。5组实验所得到的nkt细胞的平均纯度是67.3±8.2%,nkt细胞的平均扩增倍数是2923±902,10毫升外周血平均能扩增出(1.9±0.68)×109个nkt细胞。

表1.外周血单个核细胞经培养后的结果分析

五、nkt细胞对肿瘤细胞的杀伤实验

肝癌细胞株hepg2培养在含有10%胎牛血清的dmem培养基中,取处于对数生长期的hepg2细胞计数并用于实验。

整个杀伤实验中用到的培养基是含有1%灭活的胎牛血清的dmem培养基。用到的试剂盒是非放射性细胞毒性检测试剂盒(promega,g1780)。

用新鲜的培养基把hepg2细胞制成1×105个/ml的细胞悬液,加入到圆底的96孔板中,每孔100μl。用同样的培养基调整一系列nkt细胞的浓度,把80μlnkt细胞按照效应细胞:靶细胞为1:1、5:1、10:1、20:1、40:1的比例加入到hepg2细胞中;同时设置nkt细胞对照和hepg2细胞对照组,培养基对照组和hepg2细胞最大释放组,每孔的最终体积矫正为200μl,均设三个复孔,250g离心4分钟,把细胞放在37度的培养箱中培养12个小时。

在反应结束前45分钟,把20μl裂解液加入到靶细胞最大释放组。反应结束后从每个孔吸走50μl细胞上清至另一个新的96孔板,再加入50μlldh酶反应液,混匀30秒,室温下避光放置30分钟,再加入50μl终止液,用酶标仪测量每个孔的od值。

计算nkt细胞杀伤活性的公式:杀伤活性%=(实验组od值-nkt细胞对照组od值-hepg2细胞对照组od值)/(hepg2细胞最大释放组od值-hepg2细胞对照组od值)×100%。

结果如图1所示,本发明所制得的nkt细胞对hepg2细胞有很强的杀伤能力。当效靶比是10:1的时候,杀伤比例是(59.9±10)%;当效靶比是40:1的时候,杀伤比例是(96.2±2)%。

综上所述,本发明能显著的提高nkt细胞的纯度和与产量;且本发明提供的nkt培养方法操作简单,所耗费的成本也比较低。在培养nkt细胞的起始阶段使用cd3抗体和纤连蛋白,这能够很大程度的提高nkt的诱导效率。在nkt细胞的培养基里面加入ifn-γ和ok432,可以显著的增加nkt细胞的杀伤能力,而且ok432能明显的促进nkt细胞的增殖能力。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

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