一种人T淋巴细胞培养用的无血清培养基及制备方法和培养方法与流程

文档序号:15762628发布日期:2018-10-26 19:30阅读:312来源:国知局

本发明涉及免疫细胞培养技术领域,具体而言,涉及一种人t淋巴细胞培养用的无血清培养基及制备方法和培养方法。



背景技术:

癌症是现今社会人类健康最为关注的话题,一直以来,人们谈癌色变,癌症的发病率每年也都持续增高;攻克癌症,成为医学界的一大难题。生物免疫细胞疗法目前被国际公认为最具前景的方法之一,这其中t、car-t技术是医学家们近年以来的研究热点;而car-t技术需要经基因工程技术改造后嵌合抗原受体的t细胞大量扩增。因此,高效、稳定、安全的t、car-t细胞培养基已经成为细胞培养技术成败的关键因素之一。

2017年10月,国家最新的免疫细胞制备管理规范已经出台,建议避免添加任何来源的血清:生产用原材料及辅料应符合《中国药典》相关规定或与国际。生产过程中,应尽可能避免使用人源或动物源性原材料。如确有必要使用动物源性成分,任何动物源性的成分均应可溯源并提供外源因子风险评估研究资料。涉及牛源性物质的,需按国家食品药品监督管理局的有关规定具备非疫区来源证明。提供是否有bse/tse风险的声明。建议使用重组产品替换动物源性原材料,最大限度降低产品安全风险(药品注册管理办法(修订稿)》意见)。

t淋巴细胞培养技术中需t细胞大量扩增,而t细胞自身增殖能力不强,因此目前用来培养t细胞的培养基,多为需在体外扩增阶段,不断添加市售胎牛血清、人ab血清、或患者的自体血清(外周血经淋巴细胞分离液分离出的血浆)的细胞培养基,尚无法实现“完全”无血清培养。

胎牛血清:使用含胎牛血清的培养基在培养细胞时存在诸多安全问题,胎牛血清的成分复杂,诸多生物因子无法明确检测,培养基的可重复性低,影响实验的准确性,且在2009年4月29日发布的国家有关免疫细胞制备指导守则中明确规定,严禁细胞制品中残留动物血清蛋白,增加临床风险;

人ab血清:存在伦理及血源安全性问题,在2009年4月29日发布的国家有关免疫细胞制备指导守则中同样明确规定,禁止添加同种但异体血清,如人ab血清;

患者自体血清:在2009年4月29日发布的国家有关免疫细胞制备指导守则中规定,允许使用患者自体的血清用于患者细胞的培养,但仍存在以下问题:

自体血清收集量有限,时有无法满足培养需要的情况发生;

部分患者接受过化学药物治疗,自体血清也受到影响,从而无法使细胞大量增值。

鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种人t淋巴细胞培养用的无血清培养基,该无血清培养基不含动物血清蛋白或人ab血清或患者自体血清,且具有稳定性好,培养细胞活性高等特点,安全性高,有利于提高所的培养细胞用于试验的准确性。

本发明的另一目的在于提供一种制备上述无血清培养基的方法,该制备方法无需添加动物血清蛋白或人ab血清或患者自体血清,简化了配制工序,制备步骤简单、效果好。

本发明的另一目的在于提供一种t淋巴细胞的扩增培养方法,该制备方法采用上述的无血清培养基进行培养,具有培养效果好、细胞活性高。

本发明是这样实现的:

一方面,本发明提供了一种人t淋巴细胞培养用的无血清培养基,其包括:3-10g/l人血白蛋白和30-100mg/l谷胱酰肽。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,所述无血清培养基包括:5-10g/l人血白蛋白;

优选地,所述无血清培养基包括7.5-10g/l人血白蛋白。

需要说明的是,人血白蛋白的浓度可以是3、4、5、6、7、8、9、10g/l中的任意一者或任意两者浓度之间的范围。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,所述无血清培养基包括:

所述无血清培养基包括:50-100mg/l谷胱酰肽。

需要说明的是,谷胱酰肽的浓度可以是30、40、50、60、70、80、90、100mg/l中的任意一者或任意两者浓度之间的范围。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,所述无血清培养基包括基础培养基;

所述基础培养基为rpmi1640、dmem、f12、dmem/f12或imdm。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,所述无血清培养基ph为6.8-7.4;

优选地,所述无血清培养基ph为7.1-7.3。

优选地,所述无血清培养基ph为7.2。

现有培养基技术配方制备的t细胞培养基或car-t细胞培养基组分及含量不尽相同,其中,一般有血清培养基或“无血清培养基”(原包装虽未添加任何血清,但在培养过程中仍需额外添加5%-20%不等的人ab血清或患者自体血浆),在调制生产过程中,除一般含有葡萄糖、无机盐、胰岛素、转铁蛋白、胆固醇、甘油三脂等主要成分外,还含有人血白蛋白和谷胱酰肽,人血白蛋白和谷胱酰肽在培养基中起到部分替代动物血清成分,为细胞生长提供必要的增值能力的作用,而其在培养基中的添加比例,大约分别在1-3g/l和1-10mg/l之间;这两种含量比例一定程度上能够满足细胞生长的要求,如果再加以一定比例的外源血清的添加,基本能够达到细胞增值所要求的状态和数量。但无法实现完全无血清培养的效果。

谷氨酰胺,学名2-氨基-4-氨甲酰基丁酸,英文glutamine(gln)。是谷氨酸的酰胺。l-谷氨酰胺是蛋白质合成中的编码氨基酸,哺乳动物非必需氨基酸,在体内可以由葡萄糖转变而来。为机体提供必需的氮源,促使肌细胞内蛋白质合成;通过细胞增容作用,促进肌细胞的生长和分化;刺激生长激素、胰岛素和睾酮的分泌,使机体处于合成状态。谷氨酰胺具有重要的免疫调节作用,它是淋巴细胞分泌、增殖及其功能维持所必需。作为核酸生物合成的前体和主要能源,谷氨酰胺可促使淋巴细胞、巨噬细胞的有丝分裂和分化增殖,增加细胞因子tnf、il-1等的产生和磷脂的mrna合成。提供外源性谷氨酰胺可明显增加危重病人的淋巴细胞总数、t淋巴细胞和循环中cd4/cd8的比率;在细胞培养中尝试添加不同浓度的谷氨酰胺,以获得最佳的淋巴细胞培养效果,正是此发明的根据所在。

人血白蛋白(也称基因重组白蛋白,humanserumalbumin,hsa),是人血浆中含量最丰富的蛋白质(42±3.5g/l),也是血浆蛋白质中少有的非糖基化蛋白之一,占血浆总蛋白的40~60%,人血白蛋白,是人血浆中含量最丰富的蛋白质(42±3.5g/l),也是血浆蛋白质中少有的非糖基化蛋白之一,占血浆总蛋白的40~60%,提供维持细胞生长所必需的激素、微量元素等物质,在细胞生理活动中起着重要的作用。

本发明通过优化人血白蛋白和谷胱酰肽在培养基中的浓度比例,不仅实现t细胞的增殖,也实现无血清培养的效果,且具有较好的稳定性,培养细胞活性高,安全性高等特点,有利于提高所的培养细胞用于试验的准确性。

此外,由于血清中存在着各种抗体(igg),虽设计为扩增t细胞或car-t细胞,但由于这些抗体的存在,如抗cd15抗体,不可避免地使nk细胞也获得一定比例的增值,影响了高比例t细胞的获取。但进一步地,本发明人意外地发现,采用本发明提供的无血清培养基培养t细胞,可以增加了cd3+成熟性t细胞、cd8+细胞毒性t细胞的比例,有利于t细胞往期望的方向增殖,可有助于克服现有技术所培养的t细胞比例低等问题。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,上述无血清培养基中还含有:胰岛素、转铁蛋白、丙酮酸钠、亚硒酸钠、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、亚油酸、油酸、2-氨基乙醇盐酸盐、hepes和碳酸氢钠。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,上述无血清培养基中含有:2-10mg/l胰岛素、5-20mg/l转铁蛋白、1-10g/l丙酮酸钠、0.1-50μg/l亚硒酸钠、0.5-100μg/l磷脂酰胆碱、0.5-100μg/l磷脂酰丝氨酸、0.1-10μg/l亚油酸、0.1-10μg/l油酸、0.01-0.1g/l2-氨基乙醇盐酸盐、1-10g/lhepes和1-5g/l碳酸氢钠。

另一方面,本发明提供了如上所述的人t淋巴细胞培养用的无血清培养基的制备方法,其包括:在搅拌状态下往基础培养基中依次添加人血白蛋白和谷胱酰肽。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,在添加人血白蛋白和谷胱酰肽后,所述制备方法还包括:往基础培养基中再依次添加胰岛素、转铁蛋白、丙酮酸钠、亚硒酸钠、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、亚油酸、油酸、2-氨基乙醇盐酸盐、hepes和碳酸氢钠。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,搅拌速度为300-600rpm;

优选地,搅拌速度为400-500rpm。优选地,搅拌速度为450rpm。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,在加入人血白蛋白和谷胱酰肽后,所述制备方法还包括:用盐酸或氢氧化钠调节所述无血清培养基的ph。

进一步地,在本发明的一些实施方案中,调节所述无血清培养基的ph至6.8-7.4。优选的,ph7.2。

采用本发明提供的制备方法,在制备过程中无需添加动物血清蛋白或人ab血清或患者自体血清,简化了配制工序,制备步骤简单、效果好;有助于解决可能涉及的安全性、政策冲突的问题。

再一方面,本发明提供了一种t淋巴细胞的扩增培养方法,其包括:将待扩增的t淋巴细胞接种至如上所述的无血清培养基中。

本发明提供的扩增培养方法,可以实现t淋巴细胞无血清培养效果,具有稳定性好,培养细胞活性高等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中的不同浓度的人血白蛋白对t淋巴细胞增殖培养的影响结果;

图2为本发明实施例的不同浓度的谷胱酰肽对t淋巴细胞增殖培养的影响结果;

图3为本发明实施例的不同浓度的人血白蛋白、谷胱酰肽对t淋巴细胞增殖培养的影响结果;

图4为采用本发明无血清培养基培养t淋巴细胞样品1-12的与同类产品的细胞数量对比结果。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供的人t淋巴细胞培养用的无血清培养基,其包括如下成分,见表1:

表1

本实施例的无血清培养基的制备方法如下:

制备环境:室温23±2℃、湿度55±2%、10,000级gmp洁净车间。

①将符合中国药典的超纯水或无菌注射用水,加入到无菌pet材质储液袋的不锈钢槽中,注入量为设计最终液体量的90%;

②设置搅拌器并设定搅拌速度于450rpm;

③搅拌状态下添加粉末状的dmem/f12培养基并使其溶解;

④搅拌1到2小时,直至容器内dmem/f12或imdm的原料完全混匀并溶解;

⑤根据表1用量,以表2顺序将各组分注入无菌pet材质容器中,与dmem/f12培养基混合;

表2配制本实施例提供的无血清培养基的成分的添加顺序

⑥继续搅拌1-2小时;

⑦测量液体的ph值;

⑧将盐酸或氢氧化钠10倍稀释;

⑨以稀释好的盐酸或氢氧化钠调整ph值使其在7.2左右;

⑩用符合中国药典的灭菌超纯水或无菌注射用水,制成最终设定的液体体积;

继续搅拌1-2小时;

将灭菌过滤器安装在超净工作台或安全柜中,并将其连接到灭菌乳胶管上;

将管放入不锈钢槽中,用蠕动泵将混匀液体泵出,分装到500ml或1000ml的pet材质的无菌容器中;

将分装好的容器密封并将其储存在4至10℃冷藏柜,且需避光。

其中,用水优选灭菌超纯水或无菌注射用水,更优选无菌注射用水。

实验例1

使用添加不同浓度人血白蛋白的基础培养基培养t淋巴细胞,检测不同浓度(0、0.5、3、5、7.5、10、12.5、15g/l)的人血白蛋白对细胞增殖的影响,其他成分用量同实施例1,培养结果见图1。

随着人血白蛋白配比浓度的增加,细胞增殖效果与添加浓度成正比例关系,而达到一定浓度或超过时,培养效果曲线趋于平缓甚至降低,说明添加浓度在一定的最佳范围例如3-10g/l内,可以达到更好的细胞增殖效果。

实验例2

使用添加不同浓度谷胱酰肽的基础培养基培养t淋巴细胞,检测不同浓度(0、10、30、50、75、100、125、150mg/l)的谷胱酰肽细胞增殖的影响,其他成分用量同实施例1,培养结果见图2。

随着谷胱酰肽配比浓度的增加,细胞增殖效果与添加浓度成正比例关系,而达到一定浓度或超过时,培养效果曲线趋于平缓甚至降低,说明添加浓度在一定的最佳范围例如30-100mg/l内,可以达到更好的细胞增殖效果。

实验例3

使用同时改变浓度的白蛋白、谷胱酰肽,以含白蛋白12.5g/l和125mg/l谷胱酰肽的组合,白蛋白15g/l和谷胱酰肽125mg/l的组合的基础培养基培养t淋巴细胞,检测细胞增殖的影响,其他成分的用量同实施例1,结果见图3。

本实验例的两种培养基所培养的t淋巴细胞在第96h的培养基中的细胞总数量在4.0×107个左右,低于采用实施例1的培养基的培养效果。

实验例4

采用本申请提供的无血清培养基培养t淋巴细胞样品1-12,检测其细胞总数,结果见图4和表3。

细胞样品1-12为,从健康人志愿者12人中,采取的静脉外周血全血,并经人淋巴细胞分离液分离得来的淋巴细胞。

对照培养基采用的是,在中国境内市售的、包装及产品说明书上标注有“用于淋巴细胞培养”“无血清培养基”字样的,广泛应用于医院和培养企业的淋巴细胞培养的,一种正规培养基厂家生产的培养基。

培养方法和条件:

1.采血前日,okt-3溶液包被t225培养瓶,4℃过夜,使用前去上清,pbs冲洗2次;

2.day0:采血30ml,等量1640稀释混匀,ficoll离心,吸取白细胞层,接种于已包被的t225培养瓶,要求细胞数量不低于1*107/瓶/50ml(实施例1培养基,含1000iu/mlil-2),取样做初步检测(细胞表型)及留样处理;放置于5%co2、37℃细胞培养箱;

3.day2:48小时取样检测细胞数;

4.day3:72小时取样检测细胞数,添加50ml本申请培养基含1000iu/mlil-2;

5.day4:96小时取样检测细胞数,补充150ml本申请培养基含1000iu/mlil-2;

6.day6:进袋培养,取少量细胞做无菌检测及留样,剩余细胞全部转移到盛实施例1培养基(含300iu/mlil-2)的细胞袋中继续培养,放置于5%co2、37℃细胞培养箱;;

7.day9:分袋培养,将实施例1培养基(含300iu/mlil-2),全部导入袋中,混匀后,平分到两袋,继续培养,放置于5%co2、37℃细胞培养箱;

8.day12:从2袋分别取样,进行质量检测(包括无菌、流式、内毒素、支原体等安全性检测),继续培养,放置于5%co2、37℃细胞培养箱;

9.day15:回收细胞,检测其细胞总数,结果见图4和表3,重悬细胞于含1%人血白蛋白的200ml注射生理盐水,成终产品,并从终产品取样做安全检测(内毒素)及留样保存处理。

表3本培养基与其他同类产品在细胞培养数量比较

从表3和图4可以看出,相较于对照培养基,采样本实施例1提供的无血清培养基培养t淋巴细胞可以提高细胞数量。

实验例5

采用实施例1提供的无血清培养基培养的t淋巴细胞样品1-12,检测不同表型细胞的比例,结果见下表4-6。

表4本培养基与其他同类产品在细胞表型各收获比例的流式检测比较(样品1-4)

表5本培养基与其他同类产品在细胞表型各收获比例的流式检测比较(样品5-8)

表6本培养基与其他同类产品在细胞表型各收获比例的流式检测比较(样品9-12)

从表4-表6可看出,采样本实施例提供的无血清培养基可以促进增加了cd3+成熟性t细胞、cd8+细胞毒性t细胞的比例,有利于t细胞往期望的方向增殖,可有助于克服现有技术所培养的t细胞比例低等问题。

对比例1

在最佳添加浓度范围以外,同样实施了其它浓度的添加和检测,如白蛋白浓度扩大到12.5g/l、15g/l,但并未出现期待的培养效果,见图1。

对比例2

在最佳添加浓度范围以外,同样实施了其它浓度的添加和检测,如添加谷胱酰肽浓度扩大到125mg/l、150mg/l,但并未出现期待的培养效果,见图2。

对比例3

在最佳添加浓度范围以外,同样实施了同时改变2种添加物浓度,如以白蛋白12.5g/l、15g/l,谷胱酰肽125mg/l、150mg/l的浓度,实施混合并检测其细胞培养效果,结果证明同样没有出现更好的培养效果,见图3。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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