CD7纳米抗体衍生的CAR-T细胞对CD7阳性急性髓系白血病细胞的杀伤活性

目的:针对CD7阳性的急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞开发一种新型的CD7嵌合抗原受体修饰的T细胞(CD7-CAR-T),观察其对CD7阳性AML细胞的杀伤作用。方法:基于CD7纳米抗体序列、CD28和4-1BB共刺激域序列构建CD7-CAR慢病毒载体,包装病毒颗粒并与CD7蛋白阻断剂(protein expression blocker,PEBL)慢病毒共感染人T细胞,制备CD7-CAR-T;应用实时无标记动态细胞分析技术(real time cellular analysis,RTCA)验证CD7-CAR-T对CD7过表达的293T细胞的特异性杀伤能力,流式细胞术检测CD7-CAR-T对CD7高、中、低表达的AML细胞(KG-1、HEL、Kasumi-1细胞)的增殖和细胞因子分泌的影响。结果:成功构建CD7-CAR-T细胞并阻断其表面CD7的表达,与T细胞相比,CD7-CAR-T细胞可以抑制CD7-293T细胞的增殖并促进其分泌TNF、Granzyme B和INF-γ,可显著促进CD7阳性的KG-1细胞和HEL细胞的凋亡(t=147.1、P<0.01;t=23.57、P<0.01)和细胞因子分泌(P<0.05或P<0.01),而对低表达CD7的Kasumi-1细胞无显著影响(t=0.7058、P>0.05)。结论:CD7-CAR-T细胞能够特异性杀伤CD7阳性的AML细胞。

建立改良型人NK细胞体外扩增技术

目的建立一种改良型的NK细胞扩增技术。方法分离4名健康人外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),采用工程细胞p APC-mb IL-21和IL-2对NK细胞进行体外扩增,应用细胞计数法和流式细胞术分别比较NK细胞的扩增倍数和NK细胞纯度,并采用CFSE/7-AAD法对肿瘤细胞K562和RPMI-8226进行细胞毒性实验检测杀伤效率。结果经过21 d的刺激培养,NK细胞平均扩增至409.4倍,细胞纯度最高可达95.86%。杀伤实验结果显示,扩增的NK细胞对K562细胞杀伤率高达85.2%。结论 p APC-mb IL-21工程细胞联合IL-2能够在体外高效的扩增出具有较高杀伤活性的NK细胞,可以为NK细胞免疫治疗奠定基础。

嵌合体抗原受体修饰的T细胞对CD19^+套式淋巴瘤细胞的杀伤

目的探讨靶向CD19分子的嵌合抗原受体修饰的T细胞(CD19-CAR-T)与未被基因修饰的T细胞相比,是否可以提高对CD19+的套式淋巴瘤细胞的杀伤率。方法通过基因合成和分子克隆手段构建CD19-CAR片段,将CD19-CAR片段克隆到慢病毒载体上,然后用慢病毒对T细胞进行转染。利用PCR、蛋白免疫印迹、流式细胞术检测目的蛋白在T细胞上的表达。最后用流式细胞术检测T细胞对肿瘤细胞的杀伤效果。结果未被基因修饰的T细胞对CD19阳性的Jeko-1、Rec-1、Maver-1细胞的杀伤效率分别为30%、17%和32%,而CAR-T细胞对上述3种肿瘤细胞的杀伤效率分别为78%、60%和75%。未被基因修饰的T细胞对CD19阴性的293T细胞的杀伤效率为13%,CAR-T细胞对293T细胞的杀伤效率为24%。结论经CD19嵌合抗原受体修饰的T细胞可特异性识别CD19分子,对CD19阳性的套式淋巴肿瘤细胞的杀伤效率显著高于未被基因修饰的T细胞,显示出CD19-CAR-T在套式淋巴细胞肿瘤免疫治疗的巨大潜力。

靶向EGFR免疫毒素BI7D12-PE38KDEL的制备及其体外活性测定

目的:构建基于EGFR纳米抗体的免疫毒素BI7D12-PE38KDEL,并检测其对EGFR肿瘤细胞的细胞毒作用。方法:采用分子克隆技术,将靶向EGFR的纳米抗体7D12以二价的形式,通过柔性连接肽(G4S)4与铜绿假单胞菌外毒素的截断形式PE38KDEL连接,构建原核表达载体p ET28a-BI7D12-PE38KDEL。然后将其转化到BL21(DE3)感受态细胞,用IPTG进行诱导表达。通过镍柱亲和层析法纯化目的蛋白,并经Western blot验证。通过流式细胞技术检测该免疫毒素与EGFR阳性细胞A549、HT29、MCF-7和EGFR阴性细胞CEM、Jurkat的结合能力后,将其按照一定的浓度梯度进行细胞毒实验研究,72 h后,使用WST-1试剂检测BI7D12-PE38KDEL对上述细胞的杀伤效果。结果:通过SDS-PAGE和Western blot实验验证,成功的制备了重组免疫毒素BI7D12-PE38KDEL,该毒素大部分以可溶性的方式表达。BI7D12-PE38KDEL能够与EGFR阳性的A549、HT29、MCF-7肿瘤细胞特异性的结合,并且对上述细胞的细胞毒作用与阴性对照组CEM和Jurkat相比具有极其显著性差异(P<0.01)。结论:成功地构建了基于EGFR纳米抗体的重组免疫毒素BI7D12-PE38KDEL,该免疫毒素能特异性的结合并杀伤EGFR阳性的肿瘤细胞。

PD-1在急性T淋巴细胞白血病细胞中的表达及其临床意义

目的:探讨PD-1分子在急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)患者来源的肿瘤细胞(T-ALL细胞)中的表达及其临床意义。方法:选用2015年12月江苏省中医院血液科提供的1例T-ALL细胞、4例健康志愿者提供的PBMC和博生吉医药科技(苏州)有限公司提供的人293T/PD-1细胞,将T-ALL细胞经尾静脉注射到B-NDG小鼠构建T-ALL细胞异种移植瘤模型,用流式细胞术检测移植瘤小鼠脾中获得的细胞是否主要是由T-ALL细胞组成。用流式细胞术检测T-ALL细胞中PD-1蛋白的表达,用RT-PCR进一步验证T-ALL细胞中PD-1 m RNA表达水平。对T-ALL细胞中PD-1基因进行SNP测序,以检测PD-1基因DNA序列是否发生改变。在体外使用PD-1抑制剂研究其对T-ALL细胞增殖、凋亡以及相关因子mRNA表达水平的影响。结果:成功构建小鼠TALL细胞异种移植瘤模型,用流式细胞术确认了该例疾病是T-ALL。T-ALL细胞中PD-1 mRNA和蛋白均高表达(均P<0.01)。PD-1基因的第5个外显子的一个碱基由胞嘧啶突变成胸腺嘧啶。在体外PD-1抑制剂对T-ALL细胞的增殖和凋亡均无明显影响;PD-1抑制剂上调抑癌蛋白IGFBP3 mRNA表达,降低促癌蛋白SULT1A3 mRNA表达(均P<0.01)。结论:PD-1在T-ALL细胞中高表达,PD-1可作为临床上T-ALL诊断及治疗的靶点。

嵌合抗原受体修饰的NK-92MI细胞对HER2阳性乳腺癌细胞的杀伤

目的:探讨用特异性靶向HER2抗原的嵌合抗原受体(HER2-CAR)修饰的NK-92MI细胞对HER2阳性乳腺癌细胞的杀伤效率。方法:通过PCR获得HER2-CAR片段,运用常规分子克隆技术,将其构建到慢病毒载体上,利用包装的慢病毒颗粒对NK-92MI细胞进行转染;应用流式细胞术检测细胞转染效率以及转染前后NK-92MI的IFN-γ和颗粒酶分泌差异;使用7-AAD和流式细胞术体外检测HER2-CAR-NK92MI细胞对乳腺癌细胞的杀伤效率;构建小鼠乳腺癌原位肿瘤模型进行体内细胞毒性的检测。结果:用HER2-CAR修饰的NK-92MI细胞对HER2阳性乳腺癌肿瘤细胞MCF-7和T47D的杀伤效率明显高于未被基因修饰的NK-92MI细胞[分别为(62.4±1.3)%vs(22.1±1.2)%和(50.0±1.9)%vs(16.9±0.6)%,P<0.01];而两者对HER2阴性的乳腺癌细胞MDA-MB-468的杀伤效率没有明显差异[(13.6±1.4)%vs(12.7±0.8)%,P>0.05]。同时,经HER2-CAR修饰的NK-92MI细胞相比未被基因修饰的NK-92MI细胞,IFN-γ的分泌明显升高(P<0.01)。结论:经HER2-CAR修饰的NK-92MI细胞对HER2阳性乳腺癌细胞的杀伤效率明显提高,且具有特异性靶向,此为治疗乳腺癌等恶性肿瘤提供了临床依据。

靶向CD19的CAR修饰的NK细胞对B细胞淋巴瘤的杀伤

目的:利用鼠杂交瘤技术筛选和制备治疗性CD19单克隆抗体,探讨以CD19 scFv序列构建CD19-CAR(p CD19-CAR)修饰的NK细胞对CD19^+B细胞淋巴瘤细胞的杀伤作用。方法 :用偶联多肽免疫小鼠制备CD19单克隆抗体,然后用基因测序法获得抗体的序列。分析抗体序列,并通过基因合成和分子克隆技术构建pCD19-CAR片段,然后将其克隆到慢病毒载体上,病毒包装制备后,转染NK-92MI细胞。最后,用流式细胞术检测不同的pCD9-CAR-NK-92MI细胞对CD19^+细胞的杀伤率。结果:(1)成功筛出特异性强的CD19单克隆抗体-pCD19;(2)抗体检测结果显示CD19+的Ramos细胞的阳性率为84.3%,Raji为85.6%,与商业化抗体结果相似;(3)被pCD19-CAR修饰的CD19-CAR阳性率为28.72%的NK-92MI细胞对CD19^+的Ramos和Raji细胞的杀伤效率明显高于未被修饰的NK-92MI细胞株对Ramos和Raji细胞的杀伤率[(47.1±1.7)%vs(24.7±6.2)%和(51.8±7.9)%vs(27.6±9.6)%,均P<0.05];对CD19-细胞Jurkat,不论是未被pCD19-CAR修饰的NK-92MI或是被修饰的NK-92MI细胞,几乎都不存在特异性杀伤作用[(16.1±0.7)%vs(17.7±2.9)%,P>0.05]。结论:成功构建pCD19-CAR,被pCD19-CAR修饰的NK-92MI细胞能特异性的识别CD19抗原并杀伤CD19^+B细胞淋巴瘤细胞。

PersonGen^(TM)技术和CIK细胞培养方法对T细胞扩增与活化效果的比较

目的:探讨基于第一/第二刺激信号原理联合IL-15的的T淋巴细胞扩增技术(PersonGenTM)和细胞因子诱导的杀伤(cytokine-induced killer,CIK)细胞培养扩增方案对T细胞扩增和活化的效果。方法:分离8名健康人外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),分别采用CIK细胞扩增技术(CIK组)、PersonGenTM扩增技术(PersonGenTM组)及两种技术的联合应用(C+P组)刺激PBMC增殖,应用细胞计数法和流式细胞术比较T细胞的扩增效率及T细胞亚群比例,并以人白血病K562细胞及骨髓瘤RPMI 8226细胞为靶细胞检测扩增后T细胞的杀伤活性。结果:经过3周培养后,CIK、PersonGenTM和C+P 3组T细胞扩增倍数分别为(254±56)、(863±218)和(793.3±395)倍。其中CD3+细胞所占比例分别为(51.61±14.95)%、(99.21±0.79)%和(96.14±5.16)%;CD3+CD4+在CIK组细胞扩增了近5倍,C+P组与PersonGenTM组均扩增近160倍;CD3+CD8+细胞在CIK组扩增了近500倍,C+P组和PersonGenTM组扩增达千倍;CD3+CD56+NKT细胞在CIK组扩增700多倍,其他两组达千倍。杀伤实验结果显示,当E∶T为5∶1时,3组细胞对K562杀伤率为(45.53±19.16)%、(36.53±10.6)%和(53.17±5.83)%,对RPMI 8226杀伤率为(41.23±12.5)%、(38.83±4.3)%和(45.73±7.48)%。结论:Person Gen TM扩增技术获得的T细胞数量多、纯度高,其中CD3+CD8+和CD3+CD56+NKT细胞比例较高,其对K562和RPMI 8226肿瘤细胞的杀伤效果相似于CIK细胞扩增方案获得的T细胞。

IL-7和IL-21修饰的NK-92MI细胞对其自身及正常人外周血T细胞的影响

目的:研究经IL-7和IL-21修饰后的NK-92MI细胞的增殖和细胞毒性及其对正常人外周血中T细胞的影响。方法:通过基因工程将IL-7和IL-21基因片段构建到电转载体上,通过电转的方式构建了NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞。以细胞计数法和CFSE/7-AAD流式术分别对NK-92MI、NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞体外增殖活性和细胞毒性进行比较。将正常人PBMC与NK-92MI、NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞体外共培养后,用流式细胞术检测PBMC中T细胞的表型变化;同时检测正常人活化后的T细胞与NK-92MI、NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞共存时相互的细胞毒性以及对肿瘤细胞的毒性比较。结果:成功构建了高表达IL-21的NK-92MI/IL-21细胞和同时高表达IL-7和IL-21的NK-92MI/IL-7&21细胞;NK-92MI、NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞对Jurkat和K562细胞的细胞毒性没有变化,但是NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞相对于亲本细胞NK-92MI的体外增殖活性有所提高;NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞对PBMC中T细胞的活化有一定的促进作用;活化后的T细胞与NK-92MI、NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞相互之间几乎无细胞毒性;同时,当T细胞和3种NK细胞共存时,T细胞不影响NK细胞对K562细胞的细胞毒性。结论:基因工程修饰的NK-92MI/IL-21和NK-92MI/IL-7&21细胞体外增殖活性有所提高,它们对外周血T细胞的活化有一定的刺激和促进作用;T细胞和NK-92MI细胞之间无细胞毒性,同时活化T细胞的存在不影响NK-92MI细胞的细胞毒性。

CD28突变的CAR T细胞疗法展现出良好的安全性

为改善CD19靶向的嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)修饰的T细胞治疗后潜在的细胞因子风暴问题,提高临床应用的安全性,将CD28共刺激结构域中的YMNM和PYAP基序双突变,并分别构建包含CD28结构域(19-CD28)和CD28突变结构域(19-CD28M)的CD19-CAR,利用慢病毒载体构建CD19-CAR T细胞和CD19-CAR Jurkat细胞。将CD19-CAR Jurkat细胞株与肿瘤细胞共孵育来验证CD19-CAR对Jurkat细胞的特异性活化效果,随后检测CD19-CAR T细胞与靶细胞共孵育后的细胞毒性和细胞因子释放量。结果显示,与对照组比较,19-CD28-CAR Jurkat细胞和19-CD28M-CAR Jurkat细胞与Raji(CD19~+)细胞共孵育后CD69表达水平上调60%以上,CD25表达水平上调10%左右。在效应细胞∶靶细胞分别为0.5∶1、1∶1、5∶1的条件下,19-CD28-CAR T细胞和19-CD28M-CAR T细胞诱导Raji(CD19~+)细胞的凋亡率比对照组分别增加了15%、25%和40%左右,并于效应细胞∶靶细胞为5∶1时达到饱和。与此同时,19-CD28M-CAR T细胞释放细胞因子Granzyme B、IFN-γ、IL-2、TNF-α的量分别下降了14%、28%、34%和33%。该研究提示,CD28共刺激结构域突变的CD19-CAR T细胞毒性并未减弱,同时安全性显著增强。