从PBMC中扩增NK细胞

niwanmao

NK细胞约占人PBMC的15％（占外周血淋巴细胞的5－20％）。NK细胞通常分为CD56dim CD16+, CD56brightCD16+/-和CD56- CD16+三个亚群。
NK细胞被认为在抗肿瘤免疫治疗中起着重要作用，然而，由于PBMC中NK细胞含量低，故在应用上产生了局限性，需要我们对NK细胞进行富集，以迎合免疫治疗的需要。

在Clinical & Experimental Immunology 2013年4月份这期上，Wang等人描述了一种从PBMC中优先扩增NK细胞的方法。

NK细胞体外扩增系统需要存活、增殖、活化这一系列信号。在既往的研究中，Fujisaki等人（2009年）发现与慢性粒细胞白血病K562细胞株细胞（通过基因改造表达IL-15膜结合形式和41BB配体CD137L）共培养，可使细胞毒CD56＋NK细胞得到优先扩增，按此方法，NK细胞在7天后平均可得到21.6倍的扩增效率，21天后平均可得到277倍扩增效率（纯度98.6％），而CD3＋T细胞在21天后平均只占所有细胞的3.1％。然而重要的是，NK细胞体外扩增不单单需注重其数量，还需注重其功能。通过这种方法扩增的NK细胞杀伤作用得到很大的增强。在急性髓细胞白血病的移植模型小鼠（免疫缺陷NOD/SCID-IL2RGnull小鼠）中，这些NK细胞可引发有效的抗白血病作用。因此，这种方法可产生大量功能强的NK细胞。

在Wang等人的研究中（在线阅读：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2716664/），也采用了类似的方法，但略有不同的是，他们采用了与表达IL-21膜结合形式、CD137L的K562细胞。在此条件下，NK细胞平均可由开始占PBMC的30％不到，扩增到7天时的85％多，直到3周时的95％，而CD3＋T细胞则从原来的60％降低到7天时的6％，再到3周后的1％。NK细胞的扩增可持续8周以上，但3周时扩增纯度已接近顶峰。
为了证明这些NK细胞的功能，Wang等人证明了这些细胞表面活化和抑制NK细胞受体的表达增强，并其细胞杀伤能力亦得到极大的增强（1－3周后达到杀伤能力达到高峰，而后下降，但仍比静止NK细胞高）。

图1.NK细胞体外扩增方法示意及扩增结果

NK细胞体外扩增方法示意及扩增结果

IL-21是STAT3强有力的活化剂，Wang等人证明了STAT3在这些NK细胞诱导中的作用。IL-15是STAT5的强活化剂，对STAT3活化能力稍弱，然而，IL-15已被证明可诱导STAT3活化因子IL-10的高表达。因此，这对于临床扩增NK细胞很有帮助意义。


深入阅读参考文献：

• Membrane-bound interleukin-21 and CD137 ligand induce functional human natural killer cells from peripheral blood mononuclear cells through STAT-3 activation. Wang X, Lee DA, Wang Y, Wang L, Yao Y, Lin Z, Cheng J, Zhu S. Clin Exp Immunol. 2013 Apr;172(1):104-12. doi: 10.1111/cei.12034.
• Expansion of highly cytotoxic human natural killer cells for cancer cell therapy. Fujisaki H, Kakuda H, Shimasaki N, Imai C, Ma J, Lockey T, Eldridge P, Leung WH, Campana D. Cancer Res. 2009 May 1;69(9):4010-7. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-08-3712. Epub 2009 Apr 21.
• Natural Killer Cell subtypes and markers in human PBMC
• Types of immune cells present in human PBMC
• Prospects for the use of NK cells in immunotherapy of human cancer. Ljunggren HG, Malmberg KJ. Nat Rev Immunol. 2007 May;7(5):329-39.
• Properties of the K562 cell line, derived from a patient with chronic myeloid leukemia. Klein E, Ben-Bassat H, Neumann H, Ralph P, Zeuthen J, Polliack A, Vánky F. Int J Cancer. 1976 Oct 15;18(4):421-31.
• Characterization of cytokine differential induction of STAT complexes in primary human T and NK cells. Yu CR, Young HA, Ortaldo JR. J Leukoc Biol. 1998 Aug;64(2):245-58.
• IL-15-induced IL-10 increases the cytolytic activity of human natural killer cells. Park JY, Lee SH, Yoon SR, Park YJ, Jung H, Kim TD, Choi I. Mol Cells. 2011 Sep;32(3):265-72. doi: 10.1007/s10059-011-1057-8. Epub 2011 Jul 29.
  

hopper

老师，看到有人用CD3-CD56+来代表总NK细胞，那CD56dim CD16+, CD56- CD16+两个亚群不是测不出吗？

niwanmao

hopper 发表于 2020-3-11 22:02
老师，看到有人用CD3-CD56+来代表总NK细胞，那CD56dim CD16+, CD56- CD16+两个亚群不是测不出吗？ ...

是的，CD56dim是可以包括进去的，CD56-CD16+是被排除在外的，但这些NK是非常非常少的，所以对于不需要非常精确的时候，问题不是太大。