凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

間充質(zhì)干細胞、免疫細胞、外泌體源頭實驗室

近年來,免疫細胞在抗腫瘤、抗病毒和抗衰老的臨床研究與轉(zhuǎn)化中受到越來越多的關(guān)注,尤其在腫瘤生物治療方面取得了很大的進展。

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在進行免疫細胞與化療聯(lián)用時,在化療前先采血,待到化療后7-15天左右再進行回輸,以保證免疫細胞治療的效果。

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極個別情況下,為避免后續(xù)無法滿足采血的條件,外周血來源NK細胞需要短期凍存,留待下次使用;而臍帶血來源的免疫細胞作為“現(xiàn)貨”型,是長期處于低溫凍存狀態(tài)的。


那么,問題來了,經(jīng)過低溫凍存的免疫細胞在什么時間內(nèi)才不影響它的功能和活性?其實,外周血和臍帶血來源的,有著顯著的差異。

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凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

接下來,以NK為例,具體探討外周血來源和臍帶血來源的NK細胞經(jīng)過低溫凍存前后細胞表型及功能的變化,為大家揭開困惑。

外周血來源NK細胞-80℃短期凍存

12周內(nèi)NK細胞活性無明顯變化

一項“-80℃短期凍存對NK細胞功能及殺傷活性的實驗研究”的報導,探討了-80℃短期凍存不同時間對NK細胞及殺傷活性的影響。
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凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

研究人員采集和分離健康人外周血單個核細胞,在體外培養(yǎng)擴增細胞,擴增12天后將部分NK細胞于-80℃凍存1/4/12/24周。
通過流式細胞儀分析凍存不同時間的NK細胞的表型、凋亡百分率、顆粒酶B、穿孔素及CD107a表達。如下圖所示,-80℃凍存24周的NK細胞與未凍存的NK細胞的表型、活性、顆粒酶B、穿孔素及CDl07a表達相比,差異有統(tǒng)計學意義(P而-80℃凍存12周內(nèi)的NK細胞與未凍存的NK細胞各組相比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
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凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

研究人員進一步研究凍存不同時間的NK細胞對食管癌細胞株殺傷活性的影響。取凍存前后的NK細胞作為效應細胞,復蘇的食管癌細胞為靶細胞,在效靶比為10:1時未凍存的NK細胞與凍存1、4、12、24周的NK細胞的殺傷活性分別為63.78%、62.03%、61.87%、60.94%、52.67%。凍存24周的NK細胞與未凍存NK細胞的殺傷活性比較,差異有統(tǒng)計學意義(P
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凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

研究表明,-80℃凍存12周以內(nèi)的NK細胞與未凍存的NK細胞比較,在表型和凋亡百分率方面均無明顯變化,且細胞功能及殺傷活性也無明顯改變,而腫瘤患者化療的一個療程大約為4周,因此-80℃凍存細胞可以滿足大多數(shù)患者的需要。

臍帶血來源的NK細胞冷凍10年

擴增能力和效應功能沒有影響

臍帶血中NK細胞含量豐富,所占比例是外周血的3倍,也是NK細胞很有前途和無創(chuàng)的來源。臍帶血往往需要長期冷凍,那么其用于NK細胞體外擴增是否還具有活性呢。一項發(fā)表在《J Immunother》雜志上的研究表明,從長期深低溫保存的NK細胞并不影響它的擴增能力和抗腫瘤活性。?
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凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

研究人員從臍帶血中分離并體外擴增了大量激活的NK細胞,根據(jù)凍存時間長短,將臍帶血分為三個組別:長期組(深低溫凍存1-10年)、短期組(深低溫凍存小于1年)、未凍存組(未經(jīng)凍存的臍帶血),然后對這些NK細胞殺傷乳腺癌細胞的作用進行了觀察其擴增潛力和抗腫瘤效應功能。?
研究發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)28天后,未凍存組、短期組、長期組的臍帶血來源NK細胞都產(chǎn)生了類似的、穩(wěn)定的指數(shù)級別擴增量,沒有顯著差異。同時離體擴增的臍帶血來源NK細胞具有增加的激活標志物的表面表達,并通過產(chǎn)生穩(wěn)定水平的促炎細胞因子,干擾素γ和腫瘤壞死因子-α顯示出有效的抗腫瘤功能。
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凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

三組臍帶血來源NK細胞28天擴增情況

此外,擴增的CB-NK細胞顯示出對來自三陰性乳腺癌和雌激素受體陽性/孕激素受體陽性乳腺癌患者的原發(fā)性乳腺癌細胞的細胞毒性。
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凍存10年的NK細胞還有活性嗎?來看看外周血和臍帶血來源的NK細胞的對比

三組臍帶血來源NK細胞對乳腺癌細胞的細胞毒性對比

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研究表明,長期冷凍保存對擴增的臍帶血來源NK細胞的擴增潛力或效應功能沒有影響,長期冷凍保存的CB在臨床上仍然可用于治療性NK細胞的離體擴增。

總結(jié)

腫瘤免疫細胞治療正迅速發(fā)展,未來免疫細胞的用途越來越廣,健康的免疫細胞是培養(yǎng)擴增的必須條件,因此來源上不斷擴寬,不局限于外周血,臍帶血中同樣含有豐富的免疫細胞。
臍帶血NK細胞來源廣、易采集、 免疫原性低、組織相容性好,細胞較原始狀態(tài),增殖能力更強,靶向殺傷癌細胞的效率也更高。
臍帶血來源的NK細胞收集和冷凍保存更加便捷,長期冷凍保存對臍帶血 NK 細胞的擴增潛能和抗腫瘤活性都沒有影響。而外周血NK細胞在短期(12周內(nèi))凍存是沒有影響的,局限性較大。
患者可靈活選擇在合適時間內(nèi)復蘇NK細胞進行回輸,保證患者的療效,為腫瘤患者爭取更多的免疫細胞治療的機會。
參考文獻:
1.-80℃短期凍存對NK細胞功能及殺傷活性的實驗研究.徐州醫(yī)科大學學報.2018
2.Ex Vivo-expanded Natural Killer Cells Derived From Longterm Cryopreserved Cord Blood are Cytotoxic Against Primary Breast Cancer Cells.Journal of immunotherapy.2018

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