CIK是“Cytokine-Induced
Killer Cells”的縮寫,中文全稱為“細胞因子誘導的殺傷細胞”。
CIK是單個核細胞在CD3單抗和多種細胞因子(包括IFN-γ、IL-2等)的作用下培養獲得的一群以CD3+CD56+細胞為主要效應細胞的異質細胞群,
其既具有T淋巴細胞強大的抗腫瘤活性,又具有NK細胞(自然殺傷細胞)的非MHC(主要組織相容性抗原)限制性腫瘤殺傷能力。CIK細胞具有殺瘤活性高、殺瘤譜廣,對正常組織毒性低,體外可高度擴增等特點,是目前臨床上廣泛使用的過繼性免疫治療細胞。
DC是“DendriticCells”的縮寫,中文全稱為“樹突狀細胞”,因其成熟時伸出許多樹突樣或偽足樣突起而得名。DC是由2011年諾貝爾獎獲得者、加拿大籍科學家RalphM.
Steinman于1973年發現的,是目前發現的功能最強的抗原遞呈細胞(Antigen Presenting
Cells,APC)。已證實,DC是唯一能夠顯著刺激初始T細胞(Na?ve T
cells)增殖的APC,而其它APC(如單核巨噬細胞、B細胞等)僅能刺激已活化的或記憶性的T細胞。DC是機體適應性T細胞免疫應答的始動者,在腫瘤免疫中具有極其重要的作用。
DC-CIK即DC和CIK細胞在體外共培養,然后回輸給患者。嚴格的說,最終的效應細胞是經DC體外活化的CIK細胞。多項研究表明,DC與CIK具有協同作用,共同孵育后,DC表面共刺激分子的表達及抗原遞呈能力均明顯提高,而CIK的增殖能力和體內外細胞毒活性也得以增強,因此DC-CIK較單獨的CIK治療更為有效。若將腫瘤抗原負載的DC與CIK共培養,可刺激產生腫瘤抗原特異性的T細胞,這樣的DC-CIK治療則兼具特異性和非特異性雙重腫瘤殺傷作用,比未負載腫瘤抗原的DC刺激活化的CIK活性更強,常被用于臨床和科研。
1.DC培養用細胞因子:GM-CSF(粒細胞巨噬細胞集落刺激因子):
GM-CSF是一種造血生長因子,在體外可刺激中性粒細胞和巨噬細胞的集落形成,并具有促進早期紅巨核細胞、嗜酸性祖細胞增殖和發育的?功能。GM-CSF是最早被鑒定出來對于DC有作用的細胞因子之一。
GM-CSF在DC培養中的功能是促進單核細胞向大巨噬樣細胞分化,細胞表面MHC II類分子的表達得以提高,從而增強細胞的抗原遞呈功能。此外,GM-CSF還可促進DC的存活。IL-4(白細胞介素-4)
IL-4在由單核細胞誘導成DC的過程中發揮的作用是抑制巨噬細胞的過度生長,從而引導單核細胞向DC方向分化。若培養體系中不加IL-4,單核細胞將分化為巨噬細胞。同時,IL-4還有降低細胞表面表達CD14分子的能力。CD14表達水平的降低是單核細胞分化為DC的重要標志。
GM-CSF和IL-4共同作用可使單核細胞定向分化為未成熟DC(immature
DC),此時的DC具有較強的抗原攝取和加工能力,但抗原遞呈能力很弱。細胞表面中度表達MHC I類、II類分子和B7家族分子(CD80,
CD86等),但不?表達CD14。TNF-α(腫瘤壞死因子-α)
TNF-α可下調未成熟DC的巨胞飲作用和表面Fc受體的表達,使細胞內MHC
II類分子區室(class
IIcompartment)消失,但能夠上調細胞表面?MHCI類、II類分子和B7家族分子(CD80、CD86等)的表達,使未成熟DC分化為成熟DC(matureDC),此時DC的抗原攝取和加工能力明顯減弱,而抗原遞呈能力顯著增強,可極強的激活T細胞。
2.CIK培養用細胞因子和抗體:CD3激發型單抗:)
T細胞活化的第一信號來自于T細胞表面的受體,即T細胞抗原受體(T
cell antigen receptor,
TCR)與APC提呈的抗原的特異性結合,也就是T細胞對抗原的特異性識別。TCR是由2條不同肽鏈構成的異二聚體,在T細胞表面,其與CD3分子通過非共價鍵結合,形成TCR/CD3復合體。TCR識別特異性抗原后會引起CD3和T細胞表面的?輔助受體CD4或CD8分子的胞漿尾部聚集,進而激活與胞漿尾部相連的酪氨酸激酶(Lck、Fyn和ZAP-70等),促使CD3分子胞漿區的免疫受體酪氨酸活化基序(immunoreceptortyrosine-basedactivationmotif,ITAM)中的酪氨酸(Y)磷酸化。磷酸化的酪氨酸(pY)進一步磷酸化下游含酪氨酸的蛋白,從而引起激酶活化的級聯反應(磷脂肌醇途徑MAP激酶途徑等),最終通過激活轉錄因子,使其進入細胞核內,結合于調控T細胞增殖和活化的靶基因(?如IL-2和IFN-γ等),引起基因的表達和轉錄,T細胞因而由靜止狀態轉為增殖和活化狀態。
由上可見,CD3分子在T細胞活化信號的轉導中起著極其關鍵的作用。CD3激發型單抗與T細胞表面CD3分子特異性結合后,可引起CD3分子胞漿區ITAM基序中酪氨酸的磷酸化,進而導致T細胞增殖和活化的下游信號的激活,從而使T細胞增殖和活化。也就是說,CD3激發型單抗能夠模擬抗原與TCR/CD3復合物的識別和激活過程,從而引起T細胞的增殖與活化,因此是CIK細胞培養中不可或缺的刺激因素。
此外,CD3激發型單抗在選用時一定要注意克隆號。研究表明,僅克隆號為OKT-3的CD3激發型單抗可以刺激所有人的T細胞的增殖,而其它克隆號的CD3激發型單抗僅能刺激一部分人的T細胞。因此,在進行CIK培養時,最好選用OKT-3克隆,以保證每個患者的T細胞均能被激活。IL-2(白細胞介素-2)
IL-2最初發現時被稱為T細胞生長因子(T
cell growth factor,
TCGF),是引起T細胞增殖最重要的細胞因子。IL-2既是自分泌細胞因子,也是旁分泌細胞因子,其通過與T細胞表面的IL-2受體(IL-2R)的特異性結合而促使T細胞活化,并進入細胞分裂狀態。此外,IL-2還可刺激NK細胞的生長并增強其殺傷能力。因此CIK細胞培養中須添加IL-2,以促進T細胞的增殖與活化。 IFN-γ(干擾素-γ)
IFN-γ具有上調外周血淋巴細胞表面IL-2R表達的作用,因此會增強T細胞對IL-2促增殖反應的敏感度和強度。在誘導CIK細胞形成的過程中加入IFN-γ,可降低IL-2的用量。研究發現,IFN-γ加入的順序與CIK的細胞毒活性密切相關。先加入IFN-γ,培養24后再加入IL-2,可明顯提高CIK的細胞毒活性。 IL-1a(白細胞介素-1a)
IL-1a也可以介導外周血淋巴細胞表面上調表達IL-2R。當IL-1a與IFN-γ和激發型CD3單抗合用時,可以明顯提高CIK 的細胞毒作用。