УДК: 616-006.6-018-037-092.4
Год издания: 2013
Влияние ИЛ-2, ИЛ-15 и их комбинации с ИЛ-21 на экспансию и активацию селектированных ЕК клеток in vitro
Вашкевич Е.П., Шман Т.В.
Рубрики: 76.03.55, 76.29.33, 76.29.49
Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии
Тема НИР: «Разработать технологию ex vivo получения трансплантата натуральных киллерных клеток для целей противоопухолевой клеточной иммунотерапии для пациентов с онкологическими заболеваниями».
Сроки выполнения НИР: 2011–2013 гг.
Научный руководитель: д-р мед. наук, проф., чл.-кор. НАН Беларуси О.В. Алейникова
Источник финансирования: госбюджет
Клеточная иммунотерапия с использованием естественных киллерных (ЕК) клеток является перспективной терапевтической стратегией для лечения пациентов с различными типами новообразований. В связи с тем, что по количеству ЕК клетки составляют небольшую фракцию лимфоцитов периферической крови, актуальным является разработка оптимальных протоколов получения максимального количества эффективных цитотоксических клеток. В настоящее время используются различные методы экспансии и активации ЕК: от краткосрочной активации до долгосрочного культивирования в присутствии цитокинов, мононуклеарных клеток, различных клеточных линий, в т.ч. EBV-трансформированных и др.
Цель - оценка эффективности экспансии, активации и противоопухолевого потенциала ЕК клеток в присутствии интерлейкина (ИЛ)-2, ИЛ-15 и их комбинации с ИЛ-21; анализ влияния криоконсервирования на экспансию, фенотип и цитотоксическую активность ЕК клеток.
Объектом исследования являлись ЕК клетки, полученные из мононуклеарных клеток периферической крови 21 здорового донора. МНК выделяли из периферической крови на градиенте плотности при 400g 30 мин, дважды отмывали в культуральной среде.
Использованы культуральные методы, метод проточной цитофлуориметрии.
Для исследования экспансии ЕК клеток предварительно проводили их селекцию иммуномагнитным способом из МНК. Чистота выделения достигала 91,6±1,2%. До селекции количество ЕК клеток составило 18,9% от лимфоцитов и 13,7% от всех клеток, тогда как после селекции - 96,8% от лимфоцитов, 77% от всех клеток. После выделения ЕК клетки культивировали в присутствии цитокинов - ИЛ-2, ИЛ-15 и их комбинации с ИЛ-21. Исследуемые цитокины индуцируют пролиферацию ЕК клеток. Так, на 21 сут инкубации прирост ЕК клеток в присутствии ИЛ-2 и ИЛ-15 составил 13,6±3,3 и 12,5±3,0 соответственно, при добавлении ИЛ-21 к ИЛ-2 и ИЛ-15 - 18,0±5,2 и 17,1±4,9 раз соответственно. В контрольных образцах без добавления цитокинов роста ЕК не наблюдалось. На 21 день среди экспансированных наибольшее количество составляли ЕК клетки - более 80%.
Далее был проанализирован уровень активации ЕК клеток, определенный по экспрессии поверхностного маркера CD69, в присутствии используемых цитокинов. В наших исследованиях показано достоверное (р<0,05) увеличение процента активированных ЕК клеток при их культивировании с ИЛ-2 и ИЛ-15 по сравнению с контрольными образцами на 0 день. На 21 сут более 90% ЕК клеток экспрессировали маркер CD69. При этом добавление ИЛ-21 не способствовало дополнительному усилению активации.
Также оценивали функциональную активность экспансированных ЕК клеток. В ходе данных экспериментов было показано, что каждый из изучаемых цитокинов - ИЛ-2 и ИЛ-15 достоверно (р<0,05) повышал прямую цитотоксическую активность ЕК клеток в отношении опухолевой линии К-562 на 7, 14 и 21 сут наблюдения по сравнению с лизисом К-562, определенным на 0 день. При соотношении эффектор:мишень 5:1 наблюдали гибель 60% клеток-мишеней на 21 день культивирования. Сочетание ИЛ-2 и ИЛ-15 с ИЛ-21 не способствовало усилению противоопухолевой активности ЕК.
Цитотоксическую активность ЕК клеток также определяли по экспрессии маркера CD107a. CD107a (LAMP-1 - lysosomal associated membrane glycoprotein) является белком мембраны литических гранул, содержащих гранзим и перфорин. Проведенные нами исследования показали, что инкубация ЕК клеток в присутствии опухолевой линии К-562 способствовала достоверному повышению доли ЕК, экспрессирующих CD107a. Дополнительная стимуляция эффекторов в присутствии ИЛ-2, ИЛ-15 и их комбинации с ИЛ-21 приводила к увеличению экспрессии CD107a на исследуемой популяции лимфоцитов.
Также выявлено, что селектированные интактные (неактивированные) ЕК клетки могут быть подвержены процедуре заморозки и криохранению без значительного изменения их функциональной активности. После разморозки такие ЕК клетки сохраняли способность к экспансии, активации и цитотоксической активности в присутствии ИЛ-2 на уровне, сопоставимом с ЕК клетками, не подвергавшимися заморозке.
Область применения: иммунология, гематология, онкология
Рекомендации по использованию: по результатам исследований подготовлена инструкция по применению. Результаты исследований могут быть использованы для разработки и совершенствования методов клеточной иммунотерапии онкологических заболеваний.
Предложения по сотрудничеству: совместные исследования по изучению фенотипических и функциональных характеристик ЕК клеток