本發(fā)明涉及免疫細胞治療領(lǐng)域,具體地涉及評估工程化自然殺傷細胞的特異性殺傷能力的方法。
背景技術(shù):
1、自然殺傷細胞(natural?killer?cell,nk細胞)是一種先天淋巴細胞,最初發(fā)現(xiàn)它們具有主動自發(fā)殺死靶細胞的能力,這對控制病毒感染和消除惡性細胞至關(guān)重要。nk細胞可以通過獨特的機制識別腫瘤細胞,這種機制依賴于nk細胞的激活和抑制受體,這些受體能夠識別腫瘤細胞是否表達相關(guān)配體,如果腫瘤細胞表達相關(guān)配體,那么將活化nk細胞,使其具有迅速殺死腫瘤細胞的能力。
2、激活后的nk細胞會釋放穿孔素和顆粒酶,這些細胞毒性顆粒會直接裂解腫瘤細胞。不僅如此,nk細胞也可以通過死亡受體介導(dǎo)腫瘤細胞發(fā)生凋亡,包括腫瘤壞死因子(tnf)相關(guān)的細胞凋亡誘導(dǎo)配體(trail)和fas配體(fasl)。在早期臨床試驗已經(jīng)證明了nk細胞的總體安全性,即使在同種異體環(huán)境中也是如此。nk細胞不需要hla匹配。它們以抗原非依賴性方式起作用的能力使其成為“現(xiàn)成”療法的可行選擇,這種療法可以大規(guī)模生產(chǎn)并易于分發(fā)給癌癥患者。
3、對nk細胞毒性的檢測反映了nk細胞殺傷腫瘤的活性,適合的評價nk細胞藥物在體外殺傷能力的方法將會助力于nk細胞藥物的開發(fā)。因此評估nk細胞細胞毒性的方法是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床研究中非常重要的工作。
4、目前常見的對免疫細胞毒性功能的評估手段包括熒光素酶(luciferase)報告基因法、基于流式的檢測方法、實時無標記細胞分析儀(rtca)、乙錠攝取及臺盼藍染料排除試驗(eutda)、酶聯(lián)免疫吸附實驗(elisa)、mtt法和cr51放射性同位素法等。但上述方法適用的條件有限,且大多是終點法,無法實現(xiàn)實時動態(tài)的檢測。
5、因此,本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種更具通用性、能實現(xiàn)實時動態(tài)地評估細胞多輪殺傷能力的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的就是提供一種更具通用性、能實現(xiàn)實時動態(tài)地評估細胞多輪殺傷能力的方法。
2、在本發(fā)明的第一方面,提供了一種實時動態(tài)檢測效應(yīng)細胞殺傷能力的方法,包括步驟:
3、a.構(gòu)建穩(wěn)定表達熒光蛋白的靶細胞;
4、b.提供待檢測的效應(yīng)細胞;將步驟a中的靶細胞分為實驗組和對照組,實驗組中加入所述效應(yīng)細胞進行共培養(yǎng),對照組中僅含有靶細胞,實驗組和對照組的其他實驗條件保持一致;
5、c.在共培養(yǎng)過程中的一個或多個時間點,檢測實驗組和對照組中熒光蛋白的熒光強度;對于每個時間點,實驗組熒光強度記為r1,對照組熒光強度記為r0,用如下式i的公式計算該時間點的細胞殺傷能力c:
6、c(%)=(1-r1/r0)×100%(式i)。
7、在另一優(yōu)選例中,步驟c進一步包括:計算多個時間點的細胞殺傷能力,并繪制細胞殺傷能力隨時間變化的曲線圖。
8、在另一優(yōu)選例中,步驟a進一步包括:
9、a1.構(gòu)建帶有熒光蛋白編碼基因的重組載體;
10、a2.將所述重組載體轉(zhuǎn)染至靶細胞;
11、a3.篩選穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的細胞株,得到穩(wěn)定表達所述熒光蛋白的靶細胞。
12、在另一優(yōu)選例中,步驟b中,加入的效應(yīng)細胞與靶細胞的比例e:t為(0.1:1)~(10:1)。
13、在另一優(yōu)選例中,加入的效應(yīng)細胞與靶細胞的比例e:t為(0.3:1)~(9:1)。
14、在另一優(yōu)選例中,加入的效應(yīng)細胞與靶細胞的比例e:t為(1:1)~(9:1)。
15、在另一優(yōu)選例中,加入的效應(yīng)細胞與靶細胞的比例e:t為(3:1)~(9:1)。
16、在另一優(yōu)選例中,所述熒光蛋白為綠色熒光蛋白(gfp)。
17、在另一優(yōu)選例中,所述重組載體為質(zhì)?;虿《据d體。
18、在另一優(yōu)選例中,所述質(zhì)粒帶有供篩選用的抗性基因,例如puro抗性基因。
19、在另一優(yōu)選例中,所述重組載體為慢病毒載體。
20、在另一優(yōu)選例中,所述轉(zhuǎn)染為穩(wěn)定轉(zhuǎn)染。
21、在另一優(yōu)選例中,所述轉(zhuǎn)染方法包括:病毒轉(zhuǎn)染、電轉(zhuǎn)、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染、或其組合。
22、在另一優(yōu)選例中,所述病毒轉(zhuǎn)染包括慢病毒轉(zhuǎn)染。
23、在另一優(yōu)選例中,所述靶細胞為腫瘤細胞。
24、在另一優(yōu)選例中,所述靶細胞為k562細胞或nalm6細胞。
25、在另一優(yōu)選例中,所述靶細胞為貼壁培養(yǎng)或懸浮培養(yǎng)的腫瘤細胞。
26、在另一優(yōu)選例中,步驟b中,所述效應(yīng)細胞為經(jīng)過基因工程化改造或未經(jīng)改造的選自下組的細胞:nk細胞、t細胞、或其組合。
27、在另一優(yōu)選例中,所述效應(yīng)細胞為經(jīng)過基因工程化改造或未經(jīng)改造的nk細胞。
28、在另一優(yōu)選例中,所述nk細胞包括:多能干細胞來源的nk細胞、外周血來源的nk細胞、臍帶血來源的nk細胞。
29、在另一優(yōu)選例中,所述nk細胞為多能干細胞來源的nk細胞,優(yōu)選地為誘導(dǎo)多能干細胞(ipsc)來源的nk細胞。
30、在另一優(yōu)選例中,所述基因工程化改造包括:在細胞基因組中引入外源基因、將外源載體遞送進細胞、表達外源蛋白、在細胞基因組中敲除預(yù)定的內(nèi)源基因等。
31、在另一優(yōu)選例中,所述基因工程化改造為表達嵌合抗原受體(car)。
32、在另一優(yōu)選例中,所述效應(yīng)細胞為嵌合抗原受體-nk(car-nk)細胞。
33、在另一優(yōu)選例中,步驟b中,每組起始靶細胞的數(shù)量為10,000-40,000個,優(yōu)選地為15,000-30,000個,更優(yōu)選地為15,000-25,000個。
34、在另一優(yōu)選例中,步驟b中,加入不同數(shù)量的效應(yīng)細胞與靶細胞共培養(yǎng),獲得不同效靶比下效應(yīng)細胞的殺傷能力。
35、在另一優(yōu)選例中,在步驟b中共培養(yǎng)6h后開始進行步驟c的檢測。
36、在另一優(yōu)選例中,在步驟b中共培養(yǎng)6h~72h期間的一個或多個時間點進行步驟c的檢測;優(yōu)選地,在共培養(yǎng)12~60h期間的一個或多個時間點進行步驟c的檢測;更優(yōu)選地,在共培養(yǎng)24~48h期間的一個或多個時間點進行步驟c的檢測。
37、在另一優(yōu)選例中,步驟b中每隔時間t進行步驟c的檢測;優(yōu)選地,所述t選自0.5h~4h,例如t為0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h等。
38、在另一優(yōu)選例中,步驟c中,用自動細胞成像系統(tǒng)檢測所述熒光強度。
39、在另一優(yōu)選例中,步驟c中,檢測熒光強度的過程不影響細胞的共培養(yǎng)過程。
40、在另一優(yōu)選例中,步驟c中,在共培養(yǎng)的過程中多次對進行熒光強度的檢測。
41、在另一優(yōu)選例中,所述方法進一步包括步驟:
42、d.在實驗組中再次加入靶細胞,共培養(yǎng)后重復(fù)步驟c,計算效應(yīng)細胞對當前輪次的靶細胞的殺傷能力;
43、e.重復(fù)步驟d,計算效應(yīng)細胞對多輪靶細胞的殺傷能力。
44、在另一優(yōu)選例中,步驟d中,共培養(yǎng)6h~72h期間的一個或多個時間點進行步驟c的檢測;優(yōu)選地,在共培養(yǎng)12~60h期間的一個或多個時間點進行步驟c的檢測;更優(yōu)選地,在共培養(yǎng)24~48h期間的一個或多個時間點進行步驟c的檢測。
45、在另一優(yōu)選例中,所述方法為質(zhì)控方法,用于免疫制品生產(chǎn)的質(zhì)量控制。
46、在另一優(yōu)選例中,所述免疫制品為nk細胞產(chǎn)品。
47、在本發(fā)明的第二方面,提供了一種實時動態(tài)檢測效應(yīng)細胞殺傷能力的系統(tǒng),包括以下模塊:
48、(m1)實驗?zāi)K,其被配置為包含細胞培養(yǎng)容器,以及位于所述容器中的待檢測效應(yīng)細胞和靶細胞,所述靶細胞穩(wěn)定表達熒光蛋白;所述實驗?zāi)K用于共培養(yǎng)所述待檢測效應(yīng)細胞和靶細胞;
49、(m2)對照模塊,其被配置為包含細胞培養(yǎng)容器,所述容器中僅含有靶細胞;所述對照模塊用于培養(yǎng)所述靶細胞作為對照;
50、(m3)熒光檢測模塊,用于實時動態(tài)檢測實驗?zāi)K和對照模塊中的熒光強度;
51、(m4)輸出模塊,用于輸出熒光檢測模塊檢測到的熒光強度值,其中實驗?zāi)K的熒光強度記為r1,對照模塊的熒光強度記為r0,用如下式i的公式計算并輸出細胞殺傷能力c:
52、c(%)=(1-r1/r0)×100%(式i)。
53、在另一優(yōu)選例中,所述實驗?zāi)K和對照模塊處于相同的實驗條件。
54、在另一優(yōu)選例中,所述熒光檢測模塊包括自動細胞成像系統(tǒng)。
55、在另一優(yōu)選例中,所述系統(tǒng)還包括:(m5)控制模塊,其用于控制(m3)熒光檢測模塊在(m1)實驗?zāi)K和(m2)對照模塊運行6h~72h,優(yōu)選地12~60h,更優(yōu)選地24~48h期間的一個或多個時間點進行熒光強度檢測。
56、在另一優(yōu)選例中,(m5)控制模塊用于控制(m3)熒光檢測模塊每隔時間t進行進行熒光強度檢測;優(yōu)選地,所述t選自0.5h~4h,例如t為0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h等。
57、在本發(fā)明的第三方面,提供了如本發(fā)明第一方面所述的方法在檢測效應(yīng)細胞免疫活性、免疫制品質(zhì)量控制或個體免疫功能評價中的應(yīng)用。
58、在另一優(yōu)選例中,所述效應(yīng)細胞為nk細胞。
59、在另一優(yōu)選例中,所述效應(yīng)細胞為car-nk細胞。
60、在另一優(yōu)選例中,所述免疫制品為nk細胞產(chǎn)品。
61、應(yīng)理解,在本發(fā)明范圍內(nèi)中,本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合,從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
62、本發(fā)明的有益效果包括:
63、1.本發(fā)明的方法可以實時監(jiān)測腫瘤細胞的死亡情況,相比于終點法,可以長期持續(xù)地檢測細胞殺傷能力的變化情況。
64、2.本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)體外模擬腫瘤侵襲的方法,連續(xù)多輪地檢測細胞的持續(xù)殺傷能力,用于全面地評價細胞產(chǎn)品在體外的存續(xù)及對腫瘤細胞的毒性。
65、3.本發(fā)明的方法可以同時適用于貼壁類型的靶細胞與懸浮類型的靶細胞,更具有通用性。
66、4.本發(fā)明的方法利用帶有g(shù)fp標簽的腫瘤細胞來替代其他試劑檢測靶細胞的死亡情況,極大地降低了成本,且高靈敏度、重復(fù)性好、操作簡單。