★ 黃挺 李小英(1.杭州市中醫(yī)院 杭州 310007;.浙江中醫(yī)藥大學 杭州 310053)
中醫(yī)學認為,薏苡仁味甘淡,性涼,主入脾、胃、肺經(jīng),具有健脾補肺、利水消腫、舒筋除痹、清熱排膿之功效。現(xiàn)代藥理研究表明,薏苡仁中含有脂肪酸及脂、多糖類化合物、氨基酸等,具有抗腫瘤,增強機體免疫,降血糖,抗炎鎮(zhèn)痛等藥理活性[1]。康萊特注射液(Kanglaite Injection,KLT)是從薏苡仁中提取、研制而成的供靜、動脈直接輸注的脂肪乳劑,主要成份為薏苡仁油,具有益氣養(yǎng)陰、消癥散結(jié)的作用,臨床上常聯(lián)合放化療或分子靶向藥物用于治療肺癌[2]、肝癌[3]、乳腺癌[4]、結(jié)直腸癌[5]等惡性腫瘤,具有增敏減毒,改善患者生活質(zhì)量,延長生存期,提高機體免疫力的功效。
自然殺傷細胞(Nature killer cell,NK細胞)是機體固有免疫系統(tǒng)的效應(yīng)細胞,形成了人體抗腫瘤和抗病毒感染的第一道防線[6],其殺傷靶細胞不需要預先致敏,且不受MHC限制,是一種安全有效的廣譜抗腫瘤細胞[7]。活化的NK細胞能夠直接溶解主要組織相容性復合體I(MHC-I)分子缺陷的腫瘤細胞,通過釋放穿孔素和顆粒酶B或抗體依賴性的細胞介導的細胞毒性作用(ADCC)直接殺傷腫瘤細胞等靶細胞,還可分泌腫瘤壞死因子α(TNF-α)、γ-干擾素(IFN-γ)等一系列促炎細胞因子,調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)而殺傷腫瘤細胞[8-9]。康萊特注射液對人NK細胞的作用,國內(nèi)未見文獻報道。因此本實驗利用中藥制劑康萊特注射液體外誘導培養(yǎng)人NK細胞,旨在探討康萊特注射液對人NK細胞增殖活力、免疫表型及殺傷活性的影響,現(xiàn)將實驗結(jié)果報告如下。
1.1 試劑與儀器 肺癌A549細胞株由本實驗室RPMI1640培養(yǎng)液(內(nèi)含10%FBS)培養(yǎng);康萊特注射液購自浙江康萊特藥業(yè)有限公司;改良型RPMI-1640培養(yǎng)基購自賽默飛世爾生物化學制品(北京)有限公司;胎牛血清(FBS)購自浙江天杭生物科技有限公司;rhIL-2購自北京四環(huán)生物制藥有限公司;人源化CD3單抗購自妙通(上海)生物科技有限公司;CCK-8溶液購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;0.25%胰蛋白酶購自加拿大invitrogen公司;熒光標記抗體PE-CD3、PE-Cy7-CD56均購自美國eBioscince公司;人外周血淋巴細胞分離液(Ficoll)購自天津市灝洋生物制品科技有限公司;ELISA試劑盒(IFN-γ,TNF-α)購自上海華雅思創(chuàng)生物科技有限公司;Countstar自動細胞計數(shù)儀購自上海睿鈺生物科技有限公司;流式細胞儀購自美國Beckman Coulter公司;酶標儀Multiskan FC購自美國Thermo Scientific公司。
1.2 NK細胞的培養(yǎng)和擴增
1.2.1 外周抗凝血采集 選取健康志愿者及2016年3月—8月期間杭州市中醫(yī)院腫瘤科晚期肺癌(腺癌)患者各5例,分別采集肘靜脈血30mL,收集于含10mL肝素的抗凝瓶內(nèi)。
1.2.2 外周血單個核細胞(PBMC)的分離 預先將人淋巴細胞分離液Ficoll-Hypaque(密度1.077),加入兩支50mL無菌離心管,10mL每管。用生理鹽水將吸取血漿后的標本還原至40mL并充分混勻,緩慢加入在Ficoll-Hypaque上,分離液和血液樣本的體積比為1∶2,2000rpm離心20min,離心完畢,小心吸取白膜層的單個核細胞,加生理鹽水補足40mL,2000rpm離心10min,共洗滌3次。
1.2.3 NK細胞的培養(yǎng)及擴增 將PBMC懸浮于NK細胞培養(yǎng)基(RPMI1640培養(yǎng)液+1000IU/mL rhIL-2+100IU/mL青-鏈霉素溶液),調(diào)整細胞密度為1×106/mL,接種至w/2mm細胞培養(yǎng)皿中,加5%自體血漿、10ng/mL CD3單抗,混勻后放置在37℃、5%CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng),此后每隔24h補加CD3單抗10ng/mL,連續(xù)添加4天。細胞培養(yǎng)至第6天,離心收集細胞,棄上清,用生理鹽水洗滌1次,加入新鮮NK細胞培養(yǎng)基重懸細胞,調(diào)整細胞密度為1×106/mL,接種于6孔板中,根據(jù)添加不同濃度的康萊特注射液分為A-E 5組:A組(不加康萊特),B-E組(分別加康萊特0.25、0.5、1、2μL/mL),加入相應(yīng)濃度的康萊特注射液后混勻,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。此后每隔2~3天,根據(jù)細胞生長情況半量換液,并補加新鮮NK細胞培養(yǎng)基、5%自體血漿和相應(yīng)濃度的康萊特注射液。若NK細胞擴增狀況良好,可將細胞轉(zhuǎn)移至T25培養(yǎng)瓶繼續(xù)培養(yǎng)。
1.3 NK細胞形態(tài)及增殖能力的分析 誘導細胞培養(yǎng)的第7、10、15天,在倒置顯微鏡下觀察NK細胞的形態(tài),并用0.4%臺盼藍進行染色,通過全自動血細胞計數(shù)儀檢測各組NK細胞濃度,計算細胞總數(shù)(細胞總數(shù)=培養(yǎng)液總體積×細胞濃度)。
1.4 流式細胞術(shù)檢測各組NK細胞免疫表型
1.4.1 流式細胞儀檢測體外擴增產(chǎn)物的制備 于NK細胞體外擴增的第15天,將各組培養(yǎng)瓶中的細胞吹勻后分別取2×105個細胞,1000rpm離心5min,棄上清,用生理鹽水洗滌3次,吸取上清液,沉淀的細胞加入1mL生理鹽水重懸。
1.4.2 流式抗體的標記 空白對照管中不加任何熒光抗體,向CD3單標記管中加入5μl PE-CD3熒光抗體,CD56單標記管中加入5μl PE-Cy7-CD56熒光抗體,向雙標記管中同時加入5μl PE-CD3熒光抗體和5μl PE-Cy7-CD56熒光抗體,混合均勻,4℃避光靜置30min,1000rpm離心5min,棄上清,用生理鹽水洗滌細胞2遍,棄上清,沉淀的細胞加入500μL生理鹽水重懸并轉(zhuǎn)移至對應(yīng)的BD管中,即可使用流式細胞儀進行檢測,分析CD3-CD56+細胞的百分比。
1.5 ELISA法檢測各組NK細胞上清液中IFN-γ、TNF-α的分泌量 收集各組體外培養(yǎng)至15天的NK細胞,棄上清,調(diào)整細胞密度為2×105/mL,接種于96孔板,每組設(shè)置3個平行復孔,放置在37℃、5%CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中孵育48h后取出,1500rpm離心5min,每孔吸取100μL細胞上清液,用ELISA法檢測各組NK細胞上清液中IFN-γ、TNF-α的分泌量。
1.6 CCK-8法檢測NK細胞的殺傷活性
1.6.1 肺癌A549細胞的培養(yǎng) 將凍存的肺癌A549細胞復蘇后,接種于含10%胎牛血清、1%雙抗(100IU/mL青-鏈霉素溶液)的RPMI1640培養(yǎng)液中,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中孵育,定期更換培養(yǎng)液,大概有80%~90%鋪滿培養(yǎng)瓶底則可進行傳代。
1.6.2 靶細胞的制備 取對數(shù)生長期的肺癌A549細胞,吸走培養(yǎng)液,用生理鹽水清洗細胞2次,加入37℃預熱的胰蛋白酶消化貼壁的A549細胞,待細胞完全脫落后,加入含10%FBS RPMI1640培養(yǎng)液終止消化,充分吹打細胞液,將其混勻,計數(shù)。收集細胞,1000rpm離心5min,棄上清,用無血清RPMI1640培養(yǎng)液洗滌3次,調(diào)整細胞密度為1×105個/mL作為靶細胞。
1.6.3 效應(yīng)細胞的制備 在各組NK細胞誘導培養(yǎng)的第15天,將每組培養(yǎng)瓶中的細胞吹勻后,計數(shù)。收集各組NK細胞,1000rpm離心5min,棄上清,用無血清RPMI1640培養(yǎng)液洗滌2次,將NK細胞密度調(diào)整為1×106個/mL作為效應(yīng)細胞。
1.6.4 CCK-8法檢測各組NK細胞殺傷靶細胞的能力 取平底96孔培養(yǎng)板,每個樣本設(shè)3個復孔,分為靶細胞組、效應(yīng)細胞組和實驗組,按效靶比10∶1種入效應(yīng)細胞及靶細胞。其中靶細胞組、實驗組提前種入靶細胞,每孔50μL,96孔板最外周一圈每孔分別加入100μL生理鹽水,放置在37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中孵育24h后取出,在倒置顯微鏡下觀察每孔中靶細胞均已貼壁。吸走培養(yǎng)液,靶細胞組每孔加入新鮮RPMI1640培養(yǎng)液100μL。效應(yīng)細胞組每孔加入效應(yīng)細胞、RPMI1640培養(yǎng)液各50μL,實驗組每孔加入效應(yīng)細胞、RPMI1640培養(yǎng)液各50μL,置37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)16-18h。每孔加入10μLCCK-8溶液,37℃孵育1-2h,終止培養(yǎng),全自動酶標儀檢測各孔在450nm波長處的光密度(D)值,并計算殺傷率。NK細胞殺傷活性(%)=[1-(實驗孔OD值-效應(yīng)細胞孔OD值)/靶細胞孔0D值]×100%
1.7 統(tǒng)計學方法 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)采用均數(shù)加減標準差()表示,組間比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA),以P<0.05或P<0.01表示差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 NK細胞形態(tài)觀察 倒置顯微鏡下觀察NK細胞體積較小,圓形透亮,在培養(yǎng)基中呈懸浮生長。各組NK細胞在培養(yǎng)第7天開始分裂增殖,細胞生長快,數(shù)量逐漸增多,各組間差異不明顯。細胞培養(yǎng)至第10天,A、B、C、D、E組均有細胞集落形成,但A組和B組細胞集落體積較小,集落數(shù)較少,而C、D、E組細胞集落體積較大,集落數(shù)較多,尤以D組最明顯(見圖1)。
2.2 培養(yǎng)第10天、第15天各組NK細胞增殖情況 患者樣本組中各組NK細胞增殖情況顯示(見表1),培養(yǎng)至第15天時,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞數(shù)與不加KLT對照組比較均明顯增加(P<0.05或P<0.01),1μL/mL KLT組NK細胞數(shù)增加最明顯[(33.97±1.97)×106]。

圖1 培養(yǎng)第10天各組NK細胞鏡下形態(tài)(×400)

表1 患者樣本組各組NK細胞在培養(yǎng)第10天和第15天的增殖情況(n=5,×106)
健康人樣本組中各組NK細胞培養(yǎng)至第15天時,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞數(shù)均比不加KLT對照組顯著增加[(36.13±2.35)×106、(44.29±2.08)×106、(38.17±2.14)×106vs (30.32±1.76)×106,P<0.05 或P<0.01]。其中也以 1μL/mL KLT 組 NK細胞數(shù)增加最明顯。(見表2)。

表2 健康人樣本組各組NK細胞在培養(yǎng)第10天和第15天的增殖情況(n=5,×106)
2.3 KLT對NK細胞免疫表型的影響 患者樣本組流式細胞術(shù)檢測結(jié)果示,1、2μL/mL KLT組NK細胞中CD3-CD56+細胞比例較不加KLT對照組明顯升高[(44.74±11.36)%、(36.95±8.37)%vs (21.71±7.64)%,P<0.01、P<0.05]。(見表3)。

表3 培養(yǎng)第15天各組NK細胞CD3-CD56+細胞比例(%)
健康人樣本組流式細胞術(shù)檢測結(jié)果示,0.5~2μL/mL KLT組NK 細胞中 CD3-CD56+細胞比例顯著高于不加KLT對照組[(35.13±9.33)%、(46.56±10.78)%、(38.40±8.74)% vs(22.38±8.26)%,P<0.05或P<0.01]。(見表 3)。
2.4 各組 NK細胞IFN-γ、TNF-α分泌水平變化 患者樣本組與健康人樣本組ELISA法檢測結(jié)果均顯示,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞分泌的IFN-γ和TNF-α均高于不加KLT對照組(P<0.05或P<0.01),以 1μL/mL KLT組 NK 細胞分泌的IFN-γ和TNF-α最高,且與其他組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見圖2。

圖2 培養(yǎng)第15天各組NK細胞上清液中IFN-γ、TNF-α的分泌水平(pg/mL)
2.5 CCK-8法檢測各組NK細胞殺傷活性結(jié)果 患者 樣 本 組 在 10∶1效 靶 比 時,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞對肺癌A549細胞的殺傷活性分別為(53.34±5.42)%、(63.54±5.50)%、(56.55±4.32)%,均明顯高于不加KLT對照組[(41.81±5.66)%](P<0.01)。 可 見 1μL/mL KLT 組 NK 細 胞 殺 傷活性最強,與其他組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表 4。

表4 培養(yǎng)第15天10∶1效靶比時各組NK細胞對A549細胞的殺傷率(%)
健康人樣本組在10∶1效靶比時,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞對肺癌A549細胞的殺傷活性比不加KLT對照組明顯升高[(54.15±5.86)%、(64.11±3.82)%、(56.91±5.21)% vs(42.39±5.91)%](P<0.01),并以1μL/mL KLT組NK細胞殺傷活性最強,與其他組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。
NK細胞是天然殺傷細胞,其在發(fā)揮抗腫瘤活性,參與免疫應(yīng)答的過程中,會在免疫應(yīng)答的早期,通過分泌IFN-γ和TNF-α來實現(xiàn)其在固有免疫應(yīng)答和獲得性免疫應(yīng)答之間的橋梁作用。體外擴增的NK細胞在殺傷靶細胞時,同樣也會分泌IFN-γ、TNF-α等細胞因子來調(diào)節(jié)其活化和殺傷作用。本研究發(fā)現(xiàn),患者樣本組和健康人樣本組中,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞分泌的IFN-γ和TNF-α均明顯高于不加KLT對照組,并且這三組NK細胞對肺癌A549細胞的殺傷活性也顯著高于對照組。其中1μL/mL KLT組NK細胞分泌的IFN-γ和TNF-α的量最多,對肺癌A549細胞的殺傷活性也最強,兩者結(jié)果相一致。表明康萊特注射液可以通過上調(diào)NK細胞IFN-γ和TNF-α的分泌水平進一步提高NK細胞對肺癌A549細胞的殺傷活性。
PI3K/AKT通路廣泛存在于細胞中,能夠調(diào)節(jié)細胞生存、增殖和分化等多種功能,是最主要的抑制細胞凋亡的信號途徑。許琳等[10]在觀察漢黃芩素對NK細胞的作用研究中發(fā)現(xiàn),漢黃芩素能夠促進NK細胞的增殖,上調(diào)NK細胞p-Akt蛋白表達,由此認為漢黃芩素促進NK細胞的增殖可能與PI3K/AKT信號通路有關(guān)。本實驗選用具有免疫調(diào)節(jié)功能的康萊特注射液加入到傳統(tǒng)NK細胞的培養(yǎng)體系中進行誘導培養(yǎng)。結(jié)果顯示:隨著培養(yǎng)時間的延長,患者樣本組和健康人樣本組中,各組NK細胞增殖均升高。細胞培養(yǎng)第15天,與對照組比較,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞的增殖均明顯升高,1μL/mL KLT組NK細胞數(shù)增加最明顯。表明康萊特注射液對NK細胞的增殖具有一定的促進作用,這可能與PI3K/AKT信號通路有關(guān),其具體作用機制有待進一步研究。
研究表明,康萊特注射液可提高患者的細胞免疫功能,改善患者生存質(zhì)量。曹向明等[11]研究中發(fā)現(xiàn)康萊特注射液能激活NK細胞活性,使CD4+、CD4+/CD8+比例上升,促進IL-2分泌,激活巨噬細胞的吞噬能力,從而提高機體免疫力。本實驗中,各組NK細胞培養(yǎng)第15天,患者樣本組檢測結(jié)果示,與對照組比較,1~2μL/mL KLT組NK細胞中CD3-CD56+細胞比例明顯升高。健康人樣本組結(jié)果顯示,0.5~2μL/mL KLT組NK細胞中CD3-CD56+細胞比例明顯高于對照組。表明康萊特注射液能夠提高NK細胞中CD3-CD56+細胞比例。
綜上,康萊特注射液在體外實驗中能夠促進NK細胞的增殖,增加NK細胞CD3-CD56+細胞比例,并通過分泌更多的IFN-γ、TNF-α來提高對肺癌A549細胞的殺傷活性,以上結(jié)論可為康萊特注射液聯(lián)合NK細胞治療惡性腫瘤提供一定的實驗依據(jù)。
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