科普 | 冷冻 NK 细胞会影响细胞存活率吗?
自然杀伤(NK)细胞是人体免疫的坚固天然防线,能够有力地杀伤和清除异常细胞。NK 细胞的天然杀伤活性无需抗原致敏,并且不受主要组织相容性复合体(MHC)的限制,它能够自动识别并攻击受病毒感染的细胞、肿瘤细胞等异常细胞。
NK 细胞因其对异常细胞的杀伤与清除作用,近年来在生物技术和细胞药物研究领域愈发受到重视。NK 细胞与 T 细胞、B 细胞的不同之处在于,它是主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)非限制性免疫类细胞,而且无需预先致敏即可行使其免疫识别、防御和维稳等功能。
然而,由于癌症患者自身 NK 细胞数量的减少以及功能异常,使得自体 NK 细胞的扩增能力及功能受到限制,所以目前选择在年轻健康时冻存 NK 细胞的人日益增多。但与此同时,很多人对 NK 细胞冻存后的存活率与细胞损伤情况存在疑问。
为此,2021 年《中国免疫学杂志》发表了一篇关于冷冻保存对 NK 细胞活率及其肿瘤杀伤效果的影响的研究文章。
研究人员将冻存 3 个月与新鲜抽取的 NK 细胞进行体外扩增,分别取 2×106 个细胞加入 1~2 ml 生理盐水,取 200μl 进行台盼蓝染色后,用血细胞计数板进行计数及计算细胞存活率。
结果显示,培养后的 NK 细胞存活率为(96.43±0.50)%,冻存 NK 细胞复苏后的活率可达(92.17±1.37)%,复苏后 4℃保存 24 h 时活率仍可达(79.97±1.22)%。虽然复苏后及复苏后 4℃保存 24 h 时 NK 细胞活率较冻存前有一定降低,但结果表明,所冻存的 NK 细胞仍能够满足临床要求的 80% 的细胞存活率。
新鲜 NK 细胞与冻存 NK 细胞存活率对比
新鲜及冻存 NK 细胞 IFN - γ 分泌能力检测
利用无血清培养基对新鲜和复苏 NK 细胞进行培养,细胞密度均为 100000 个 /ml,24h 后利用 ELISA 方法进行 IFN - γ 分泌量检测,结果中,新鲜 NK 的 IFN - γ 分泌量为 (5967.0±517.8) pg/ml,冻存复苏的 NK 细胞的表达量为(4861.0±941.4)pg/ml,冻存 NK 细胞 IFN - γ 分泌能力较新鲜 NK 细胞有所降低(P>0.05)。
新鲜及冻存 NK 细胞表面活性化受体表达性差别
由于 NK 细胞具有表达 NCR2 和 NKG2D 的性质,并且 NK 细胞异体 NCR2 和 NKG2D 在识别、杀伤靶细胞中起重要作用,因此对冻存前后的细胞进行该功能验证,流式细胞仪分析结果如图 3 所示,冻存复苏的 NK 细胞与新鲜的 NK 细胞相比,NCR2 未见明显变化,而 NKG2D 的表达量却有所增加,为新鲜 NK 的 1.87 倍。由此可见,冻存后 NK 细胞 NCR2 和 NKG2D 的表达未较冻存前降低。
新鲜 NK 细胞与冻存 NK 细胞的肿瘤的杀伤效果对比
在新鲜 NK 细胞与冻存 NK 细胞对肿瘤的杀伤效果对比研究中,研究人员将靶细胞对照组与 3 个实验组 E:T(注:E∶T 为效靶比,即 E 为 NK 细胞数;T 为肿瘤细胞数)分别配比为 20∶1 组、10∶1 组、5∶1 组,分别对冷冻 3 个月与新鲜 NK 细胞开展杀伤肺癌细胞实验。
实验结果显示,E∶T = 10∶1 和 5∶1 时,新鲜与冻存复苏 NK 细胞对癌细胞的杀伤作用未见显著差异(均为 P>0.05);同时对新鲜和冻存 NK 细胞在 E∶T = 20∶1, E∶T = 10∶1 和 E∶T = 5∶1 这 3 种效靶比下的杀伤效果进行整体差异性分析,杀伤效果未见显著性差异(P>0.05),因此证明冻存复苏的 NK 细胞对癌细胞杀伤效果与新鲜 NK 细胞接近。
可见,冻保存的 NK 细胞满足临床应用所要求的活率和高效杀伤肿瘤细胞能力,具有广泛的临床应用前景。
NK 细胞因其对异常细胞的杀伤与清除作用,近年来在生物技术和细胞药物研究领域愈发受到重视。NK 细胞与 T 细胞、B 细胞的不同之处在于,它是主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)非限制性免疫类细胞,而且无需预先致敏即可行使其免疫识别、防御和维稳等功能。
然而,由于癌症患者自身 NK 细胞数量的减少以及功能异常,使得自体 NK 细胞的扩增能力及功能受到限制,所以目前选择在年轻健康时冻存 NK 细胞的人日益增多。但与此同时,很多人对 NK 细胞冻存后的存活率与细胞损伤情况存在疑问。
为此,2021 年《中国免疫学杂志》发表了一篇关于冷冻保存对 NK 细胞活率及其肿瘤杀伤效果的影响的研究文章。
研究人员将冻存 3 个月与新鲜抽取的 NK 细胞进行体外扩增,分别取 2×106 个细胞加入 1~2 ml 生理盐水,取 200μl 进行台盼蓝染色后,用血细胞计数板进行计数及计算细胞存活率。
结果显示,培养后的 NK 细胞存活率为(96.43±0.50)%,冻存 NK 细胞复苏后的活率可达(92.17±1.37)%,复苏后 4℃保存 24 h 时活率仍可达(79.97±1.22)%。虽然复苏后及复苏后 4℃保存 24 h 时 NK 细胞活率较冻存前有一定降低,但结果表明,所冻存的 NK 细胞仍能够满足临床要求的 80% 的细胞存活率。
新鲜 NK 细胞与冻存 NK 细胞存活率对比
新鲜及冻存 NK 细胞 IFN - γ 分泌能力检测
利用无血清培养基对新鲜和复苏 NK 细胞进行培养,细胞密度均为 100000 个 /ml,24h 后利用 ELISA 方法进行 IFN - γ 分泌量检测,结果中,新鲜 NK 的 IFN - γ 分泌量为 (5967.0±517.8) pg/ml,冻存复苏的 NK 细胞的表达量为(4861.0±941.4)pg/ml,冻存 NK 细胞 IFN - γ 分泌能力较新鲜 NK 细胞有所降低(P>0.05)。
新鲜及冻存 NK 细胞表面活性化受体表达性差别
由于 NK 细胞具有表达 NCR2 和 NKG2D 的性质,并且 NK 细胞异体 NCR2 和 NKG2D 在识别、杀伤靶细胞中起重要作用,因此对冻存前后的细胞进行该功能验证,流式细胞仪分析结果如图 3 所示,冻存复苏的 NK 细胞与新鲜的 NK 细胞相比,NCR2 未见明显变化,而 NKG2D 的表达量却有所增加,为新鲜 NK 的 1.87 倍。由此可见,冻存后 NK 细胞 NCR2 和 NKG2D 的表达未较冻存前降低。
新鲜 NK 细胞与冻存 NK 细胞的肿瘤的杀伤效果对比
在新鲜 NK 细胞与冻存 NK 细胞对肿瘤的杀伤效果对比研究中,研究人员将靶细胞对照组与 3 个实验组 E:T(注:E∶T 为效靶比,即 E 为 NK 细胞数;T 为肿瘤细胞数)分别配比为 20∶1 组、10∶1 组、5∶1 组,分别对冷冻 3 个月与新鲜 NK 细胞开展杀伤肺癌细胞实验。
实验结果显示,E∶T = 10∶1 和 5∶1 时,新鲜与冻存复苏 NK 细胞对癌细胞的杀伤作用未见显著差异(均为 P>0.05);同时对新鲜和冻存 NK 细胞在 E∶T = 20∶1, E∶T = 10∶1 和 E∶T = 5∶1 这 3 种效靶比下的杀伤效果进行整体差异性分析,杀伤效果未见显著性差异(P>0.05),因此证明冻存复苏的 NK 细胞对癌细胞杀伤效果与新鲜 NK 细胞接近。
可见,冻保存的 NK 细胞满足临床应用所要求的活率和高效杀伤肿瘤细胞能力,具有广泛的临床应用前景。