Efectul interleukinei asupra funcției celulelor NK (IL-1β, IL-12, IL-15, IL-18, IL-21)

Sursă: T&L Biotechnology Data lansării: 24.08.2023

 

Celulele killer naturale provin din limfoidul măduvei osoase Celule stems și sunt celule efectoare imune înnăscute din organism. Sunt numite după citotoxicitatea lor nespecifică. Activitatea de ucidere a celulelor NK nu este limitată de MHC și nu depinde de anticorpi, prin urmare, se numește activitate de ucidere naturală. Acestea ucid celulele tumorale prin dizolvarea directă și secreția de citokine, ceea ce face ca dezvoltarea funcției lor anticancerigene să fie un subiect fierbinte în cercetarea cancerului în ultimii ani.

Interleukinele sunt un grup de citokine secretate de diverse tipuri de celule care pot regla creșterea, diferențierea și activitatea imună a celulelor. Majoritatea sunt strâns legate de celulele NK sau participă direct la reglarea celulelor NK sau reglează indirect funcția celulelor NK prin afectarea altor celule imune. Interleukinele precum IL-2, IL-15 și IL-18 sunt considerate factori care stimulează celulele NK și sunt utilizate pentru expansiunea in vitro a celulelor NK. Acestea au un efect reglator pozitiv asupra activării și diferențierii celulelor NK. Adăugarea acestor citokine în timpul culturii in vitro poate spori semnificativ activitatea de ucidere a celulelor NK.1. Promovarea expansiunii și activării celulelor NK: IL-2/21

Din 1996, Soffer RJ și colab. au...CombustibilS-a constatat că perfuzia continuă în doze mici și administrarea intermitentă de IL-2 au un efect de expansiune semnificativ asupra celulelor NK CD56+ la pacienții cu cancer metastatic. Majoritatea celulelor NK au receptori de afinitate pentru IL-2 la suprafața lor, iar IL-2 induce citotoxicitate NK în aproximativ 18-24 de ore. În plus, IL-2 poate induce și proliferarea celulelor NK, care începe în general la 3-4 zile după stimulare. Mecanismul este că IL-2 poate induce exprimarea IL-2R în lanțul α al celulelor NK, lanțul α nou exprimat și legarea lanțului β și a lanțului γ de la suprafața celulară formează receptori de mare afinitate, care stimulează proliferarea celulelor NK în prezența IL-2.

Sursa imaginii: Sharma R, et al. Immunol Res. 2018

 

Wendt K și colab. au raportat că, în reglarea funcției celulelor NK, IL-2 singur poate promova expansiunea celulelor NK umane, în timp ce combinația de IL-2 și IL-21 produce un efect de expansiune mai semnificativ.

 

Li Q și colab. au raportat că IL-21 are un efect de expansiune semnificativ asupra celulelor NK umane cultivate in vitro, cu o creștere a numărului de celule dependentă de concentrație. De asemenea, promovează expansiunea celulelor în faza S a ciclului celular în primele două săptămâni de cultură. De asemenea, promovează intrarea celulelor în faza S a ciclului celular în timpul primei până la a doua săptămână de cultivare.

Sursa imaginii: Li Q și colab., Immunobiology. 2015.

 

2. Inducerea diferențierii celulelor NK: IL-1β/12/15
Fenotipul imun al celulelor NK este CD3-CD56+ și, în prezent, se crede că acestea se diferențiază direct de celulele stem hematopoietice din măduva osoasă, adică de celulele stem hematopoietice CD34+. Numeroase experimente au confirmat că celulele CD34+ derivate din măduva osoasă se pot diferenția în celule NK in vitro prin inducerea citokinelor, oferind o altă opțiune pentru sursa de celule NK.
Ambrosini și colab. au analizat efectul IL-1β asupra diferențierii celulelor NK din celulele precursoare CD34+ din sângele cordonului ombilical, iar datele au arătat că IL-1β inhibă ILC3, promovând în același timp maturarea celulelor NK precursoare CD34+ din sângele cordonului ombilical.

Li Yan și colab. au efectuat experimente de diferențiere prin inducție in vitro pe celule leucemice CD34+ derivate din măduva osoasă a pacienților cu leucemie mieloidă acută. Celulele leucemice CD34+ pot fi induse să se diferențieze în celule NK in vitro, care au activitate citotoxică. Combinația de citokine IL-12 și 1L-15 poate induce o activitate diferențiată a celulelor NK, poate îmbunătăți rata de ucidere a celulelor leucemice și nivelurile de expresie ale genelor TNF-α și IFN-γ.

Sursa imaginii: Li Yan și colab., Journal of Clinical Oncology, 2019

 

3. Creșterea toxicității celulelor NK: IL-12/18/21
Guia și colab. au descoperit că la pacienții cu deficit complet de IL-12Rbeta1 cauzat de mutația IL12RB1, subpopulația de celule NK a fost semnificativ redusă, în special în ceea ce privește producția de IFN-γ; Date similare au fost obținute de la pacienții cu pierdere completă a IL-12p40. În plus, numărul subpopulației de celule T cu memorie efectoare care exprimă CD56 a fost semnificativ redus la pacienții cu deficit de IL-12Rbeta1 și IL-12p40. Prin urmare, celulele NK umane necesită IL-12 in vivo pentru a-și obține spectrul complet de răspuns funcțional.

Sursa imaginii: Guia S și colab., Blood, 2008

 

Mirjačić și colab. au investigat efectele IL-12 și IL-18 asupra funcției și caracteristicilor receptorilor celulelor NK și ale subseturilor acestora la pacienții cu melanom metastatic. Terapia combinată de IL-12 și IL-18 in vitro poate produce efecte bune asupra toxicității celulelor NK și expresiei receptorilor CD25 la pacienții cu melanom metastatic.

sursa foto: Mirjačić et al.. J Transl Med. 2015. PMID: 25889680.

 

Strengell M și colab. au raportat, de asemenea, că efectul sinergic al IL-21 cu IL-15 sau IL-18 poate spori producția de IFN-γ în celulele NK și T umane, exercitând efecte citotoxice.

Sursa imaginii：Strengell M, et al. J Immunol. 2003.

 

Beijing T&L Biotechnology Ltd. se concentrează de peste zece ani pe cercetare și dezvoltare și producție de materii prime pentru reactivi de bază de calitate GMP în domeniul CGT și oferă soluții complete pentru științele vieții. Compania deține platforme de inginerie pentru expresia proteinelor eucariote și procariote, platforme de dezvoltare a tehnologiei culturilor celulare și platforme de producție de reactivi pentru diagnostic in vitro. Proteina recombinantă de calitate GMP produsă are caracteristici precum conținut scăzut de endotoxină, puritate ridicată, activitate ridicată și consistență inter-loturi ridicată. În același timp, kitul de reactivi pentru cultură celulară Pure Factor furnizat are o eficiență ridicată de activare și expansiune și performanțe de top. În prezent, principalele materii prime ale companiei, cum ar fi liniile de producție de proteine ​​recombinante și kituri de reactivi pentru cultură celulară, au finalizat depunerea la FDA DMF, ceea ce poate satisface nevoile clienților în ceea ce privește declararea medicamentelor celulare.

T&L recomandă produse pentru cultura celulelor NK:

 

1. Proteine ​​cheie ale culturii NK: Proteină IL-1β umană recombinantă

Fig1：IL-1β uman recombinant stimulează secreția de IFN-γ de către celulele limfomului uman natural killer NK-92

 

Proteină IL-12 umană recombinantă

Fig2：IL-12 uman recombinant stimulează proliferarea PBMC

 

Proteină IL-15 umană recombinantă

Fig3：IL-15 uman recombinant stimulează proliferarea CTLL-2

 

Proteină IL-18 umană recombinantă

Fig4：IL-18 uman recombinant stimulează proliferarea KG-1

 

Proteină IL-21 umană recombinantă

Fig5：Proteina IL-21 umană recombinantă stimulează secreția de IFN-γ de către NK-92

 

2. Kit de cultură a celulelor NK

Modificări în expansiunea totală a celulelor NK

 

Modificări ale viabilității celulelor NK

 

Raportul de expansiune a celulelor NK

 

Despre T&L
T&L Biotechnology Ltd., fondată în 2011, se concentrează pe cercetarea și dezvoltarea de materii prime și reactivi de calitate GMP pentru terapia celulară și genică (CGT). Ne angajăm să furnizăm produse și servicii fiabile pentru știința vieții.