L'effet de l'interleukine sur la fonction des cellules NK (IL-1β, IL-12, IL-15, IL-18, IL-21)

Source : T&L Biotechnology Date de publication : 24/08/2023

 

Les cellules tueuses naturelles proviennent des lymphoïdes de la moelle osseuse Cellules souchesLes cellules NK et NK sont des cellules effectrices de l'immunité innée. Leur nom vient de leur cytotoxicité non spécifique. L'activité destructive des cellules NK n'est pas limitée par le CMH et ne dépend pas des anticorps ; on parle donc d'activité destructive naturelle. Elles tuent les cellules tumorales par dissolution directe et sécrétion de cytokines, ce qui fait du développement de leur fonction anticancéreuse un sujet d'actualité dans la recherche sur le cancer ces dernières années.

Les interleukines sont un groupe de cytokines sécrétées par différents types de cellules et capables de réguler la croissance, la différenciation et l'activité immunitaire. La plupart d'entre elles sont étroitement liées aux cellules NK, participent directement à leur régulation ou régulent indirectement leur fonction en agissant sur d'autres cellules immunitaires. Les interleukines telles que l'IL-2, l'IL-15 et l'IL-18 sont considérées comme des facteurs stimulant les cellules NK et sont utilisées pour leur multiplication in vitro. Elles ont un effet régulateur positif sur l'activation et la différenciation des cellules NK. L'ajout de ces cytokines en culture in vitro peut accroître significativement l'activité létale des cellules NK. 1. Favoriser la multiplication et l'activation des cellules NK : IL-2/21

Depuis 1996, Soffer RJ et al. ont rCarburantIl a été démontré que la perfusion continue à faible dose et l'administration intermittente d'IL-2 ont un effet d'expansion significatif sur les cellules NK CD56+ chez les patients atteints d'un cancer métastatique. La plupart des cellules NK possèdent des récepteurs d'affinité pour l'IL-2 à leur surface, et l'IL-2 induit une cytotoxicité NK en environ 18 à 24 heures. De plus, l'IL-2 peut également induire la prolifération des cellules NK, qui commence généralement 3 à 4 jours après la stimulation. Le mécanisme est que l'IL-2 peut induire l'expression de l'IL-2R dans la chaîne α des cellules NK, la chaîne α nouvellement exprimée et la liaison des chaînes β et γ à la surface cellulaire d'origine forme des récepteurs de haute affinité, qui stimulent la prolifération des cellules NK en présence d'IL-2.

source de l'image : Sharma R, et al. Immunol Res. 2018

 

Wendt K et al. ont rapporté que dans la régulation de la fonction des cellules NK, l'IL-2 seule peut favoriser l'expansion des cellules NK humaines, tandis que la combinaison d'IL-2 et d'IL-21 produit un effet d'expansion plus significatif.

 

Li Q et al. ont rapporté que l'IL-21 a un effet d'expansion significatif sur les cellules NK humaines cultivées in vitro, avec une augmentation du nombre de cellules dépendante de la concentration. Elle favorise également l'expansion des cellules vers la phase S du cycle cellulaire au cours des deux premières semaines de culture. Elle favorise également l'entrée des cellules dans la phase S du cycle cellulaire au cours de la première à la deuxième semaine de culture.

source de l'image : Li Q, et al. Immunobiology. 2015.

 

2. Induction de la différenciation des cellules NK : IL-1β/ 12/15
Le phénotype immunitaire des cellules NK est CD3-CD56+, et on pense généralement qu'elles se différencient directement des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse, c'est-à-dire des cellules souches hématopoïétiques CD34+. De nombreuses expériences ont confirmé que les cellules CD34+ dérivées de la moelle osseuse peuvent se différencier en cellules NK in vitro par induction de cytokines, offrant ainsi une autre option pour la production de cellules NK.
Ambrosini et al. ont analysé l'effet de l'IL-1β sur la différenciation des cellules NK à partir des cellules précurseurs CD34+ du sang de cordon ombilical, et les données ont montré que l'IL-1β inhibe l'ILC3 tout en favorisant la maturation des cellules NK précurseurs CD34+ du sang de cordon ombilical.

Li Yan et al. ont mené des expériences d'induction de différenciation in vitro sur des cellules leucémiques CD34+ issues de moelle osseuse de patients atteints de leucémie myéloïde aiguë. Ces cellules peuvent être induites à se différencier in vitro en cellules NK, lesquelles possèdent une activité cytotoxique. L'association des cytokines IL-12 et 1L-15 peut induire une activité différenciée des cellules NK, améliorer le taux de destruction des cellules leucémiques et les niveaux d'expression des gènes TNF-α et IFN-γ.

Source de l'image : Li Yan et al. Journal of Clinical Oncology, 2019

 

3. Amélioration de la toxicité des cellules NK : IL-12/18/21
Guia et al. ont constaté que chez les patients présentant un déficit complet en IL-12Rbeta1 causé par une mutation de l'IL12RB1, la sous-population de cellules NK était significativement réduite, en particulier dans la production d'IFN-γ ; des données similaires ont été obtenues chez des patients présentant une perte complète de l'IL-12p40. De plus, le nombre de sous-populations de cellules T effectrices mémoires exprimant CD56 était significativement réduit chez les patients présentant un déficit en IL-12Rbeta1 et IL-12p40. Par conséquent, les cellules NK humaines ont besoin d'IL-12 in vivo pour obtenir leur spectre complet de réactivité fonctionnelle.

Source de l'image : Guia S, et al. Blood. 2008

 

Mirjačić et al. ont étudié les effets de l'IL-12 et de l'IL-18 sur la fonction et les caractéristiques des récepteurs des cellules NK et de leurs sous-populations chez des patients atteints de mélanome métastatique. L'association d'IL-12 et d'IL-18 in vitro peut avoir des effets bénéfiques sur la toxicité des cellules NK et l'expression du récepteur CD25 chez les patients atteints de mélanome métastatique.

source de l'image : Mirjačić et al. J Transl Med. 2015. PMID : 25889680.

 

Strengell M et al. ont également rapporté que l'effet synergique de l'IL-21 avec l'IL-15 ou l'IL-18 peut améliorer la production d'IFN-γ dans les cellules NK et T humaines, exerçant des effets cytotoxiques.

source de l'image : Strengell M, et al. J Immunol. 2003.

 

Beijing T&L Biotechnology Ltd. se concentre depuis plus de dix ans sur la R&D et la production de matières premières réactives de qualité BPF pour le domaine de la CGT et propose des solutions complètes pour les sciences de la vie. L'entreprise dispose de plateformes d'ingénierie de l'expression des protéines eucaryotes et procaryotes, de plateformes de développement de technologies de culture cellulaire et de plateformes de production de réactifs de diagnostic in vitro. La protéine recombinante de qualité BPF produite présente les caractéristiques suivantes : faible endotoxine, grande pureté, activité élevée et grande homogénéité inter-lots. De plus, le kit de réactifs de culture cellulaire à facteur pur fourni présente une efficacité d'activation et d'expansion élevée et des performances de premier ordre. À l'heure actuelle, les principales matières premières de l'entreprise, telles que les protéines recombinantes et les kits de réactifs de culture cellulaire, ont obtenu le dépôt de demande de DMF auprès de la FDA, ce qui permet de répondre aux exigences des clients en matière de déclaration de médicaments cellulaires.

T&L recommande les produits de culture de cellules NK :

 

1. Protéines clés de la culture NK : protéine IL-1β humaine recombinante

Fig1 : L'IL-1β humaine recombinante stimule la sécrétion d'IFN-γ par les cellules du lymphome tueur naturel humain NK-92

 

Protéine IL-12 humaine recombinante

Fig2 : L'IL-12 humaine recombinante stimule la prolifération des PBMC

 

Protéine IL-15 humaine recombinante

Fig3 : L'IL-15 humaine recombinante stimule la prolifération de CTLL-2

 

Protéine IL-18 humaine recombinante

Fig4 : L'IL-18 humaine recombinante stimule la prolifération de KG-1

 

Protéine IL-21 humaine recombinante

Fig5 : La protéine IL-21 humaine recombinante stimule la sécrétion d'IFN-γ par NK-92

 

2. Kit de culture de cellules NK

Modifications de l'expansion totale des cellules NK

 

Modifications de la viabilité des cellules NK

 

Taux d'expansion des cellules NK

 

À propos de T&L
Fondée en 2011, T&L Biotechnology Ltd. se concentre sur la recherche et le développement de matières premières et de réactifs de qualité BPF en amont pour la thérapie cellulaire et génique (TCG). Nous nous engageons à fournir des produits et services fiables pour les sciences de la vie.