上期文章我們談到了在間充質(zhì)干細胞(MSC)的應用和藥物申報過程中,要對MSC進行安全評估,染色體核型分析是安全性評估中不可缺少的一環(huán),它能判斷MSC是否出現(xiàn)任何變異或者是功能上出現(xiàn)異常,保證MSC應用的安全性。
MSC具有多項分化潛能、免疫調(diào)節(jié)作用(低免疫原性)、促進組織器官的修復等特點,基于這三個功能特性,MSC在臨床醫(yī)學、再生醫(yī)學等領域備受關注。其中,MSC免疫原性低這個特性使它在臨床中前景一片火熱。
正因如此,在MSC的應用程序中,異常免疫學檢測至關重要,這一大項檢測中又分為很多的小項,由于篇幅原因,我們采取上、中、下三篇來詳細介紹這部分內(nèi)容。
一、MSC對Th1的抑制率
1、實驗原理
Th1輔助細胞主要為對抗細胞內(nèi)細菌及原蟲的免疫反應,主要為白介素12所驅(qū)動誘發(fā),其主要的執(zhí)行的細胞因子是IFN-γ,Th1能夠控制炎性免疫應答,清除細胞內(nèi)病原體。
MSC通過抑制Th1型促炎因子如TNF-α,IFN-γ的表達,并增強 Th2型抗炎因子如IL-10的表達來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。另外,MSC可以通過表達吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)誘導Th2細胞的分化和成熟,從而導致色氨酸耗竭以及色氨酸代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生,而色氨酸代謝產(chǎn)物也促進了Th1細胞的凋亡。
2、下游應用
Th1是具有免疫促進作用的輔助性T細胞,Th1免疫反應對應的是第四型自體免疫疾病,也就是過分的Th1激活將會導致巨噬細胞自體免疫疾病,比如麻風病或結(jié)核菌素過分反應或第一型糖尿病等。目前已有研究發(fā)現(xiàn),MSC可以通過抑制Th1細胞的增殖,來治療這類自身免疫疾病,這也是目前自身免疫性疾病治療的熱門方向。
此外,也有研究表明MSC外泌體在腫瘤治療方面的作用。實驗表明將骨髓間充質(zhì)干細胞來源外泌體和外周血單核細胞進行共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)其能促進Th1向Th2方向轉(zhuǎn)換,顯著減少促炎因子白細胞介素13和腫瘤壞死因子a水平,提高抗炎性轉(zhuǎn)化生長因子水平。
3、友康GMP級培養(yǎng)基產(chǎn)出細胞實驗結(jié)果
為驗證友康GMP體系培養(yǎng)出的MSC是否具備良好的免疫抑制與調(diào)節(jié)能力,需檢測MSC是否對Th1細胞有比較好的抑制率。通過友康的GMP級MSC無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)得到的MSC,經(jīng)過嚴格的檢測,其對Th1的抑制率達到了89.96%。
抑制率=[(單陽-單陰)-(共培養(yǎng)陽-共培養(yǎng)陰)] /(單陽-單陰)=89.96%
二、MSC對Th17的抑制率
1、實驗原理
Th17輔助細胞是一種新發(fā)現(xiàn)的能夠分泌白介素17的T細胞亞群,在自身免疫性疾病和機體防御反應中具有重要的意義。Th17輔助細胞主要為對抗細胞外細菌及霉菌的免疫反應,其主要為白介素6及TGFβ所驅(qū)動誘發(fā)。
目前,關于MSC對Th17抑制作用的機制尚不明確。有研究表明,在小鼠自身免疫性腦脊髓炎模型中,MSC可以通過依賴于 CCL2的方式抑制 Th17 細胞的生成。也有研究發(fā)現(xiàn),MSC能夠誘導CD4+T細胞的Foxp3蛋白表達增加,將進一步抑制視黃酸相關的孤兒受體γt基因相關功能區(qū)域的去甲基化,從而抑制了CD4+T向Th17的分化。
2、下游應用
Th17 細胞是一類產(chǎn)生IL-17 的Th 細胞亞群,與許多炎癥反應和自身免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展有關。大量研究表明,IL-17與實驗性自身免疫性腦炎、哮喘、類風濕性關節(jié)炎等自身免疫性疾病明顯相關。Th17細胞分泌的IL-17可以促進動物模型中實驗性自身免疫性腦炎的形成;在類風濕性關節(jié)炎患者中,疾病的活動性與 Th17細胞的數(shù)量以及IL-17的水平呈正相關。因此,通過MSC對Th17的抑制作用,可以為這類難治性疾病帶來治愈的希望。
此外,也有研究顯示出MSC在炎癥性腸?。↖BD)治療方面的進展。Th17 細胞是T細胞的促炎亞型,當Th17細胞過多時會導致組織損傷,同時IL-17的表達明顯增加,而IL-17是IBD 發(fā)生的關鍵性因素,它可以使中性粒細胞聚集到周圍組織,以放大局部炎癥。研究表明,在IBD的動物模型中應用MSC后,IL-17 的表達明顯降低,同時也降低了脾臟中IL-17/IFN-γ產(chǎn)生細胞的頻率,減少了中性粒細胞在腸道中的積累。另外,MSC可抑制信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子3通路,使 IL-17 的表達下降,從而抑制 Th17細胞的分化,促進 IBD損傷組織的修復。
3、友康GMP級培養(yǎng)基產(chǎn)出細胞實驗結(jié)果
友康的GMP級MSC無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)得到的MSC,經(jīng)過免疫學檢測,其對Th17的抑制率達到了46.90%。而與同類進口產(chǎn)品對比,進口競品在對Th17的抑制率檢測中,大約在30~40%。由此可見,友康的GMP級MSC無血清培養(yǎng)基在免疫調(diào)節(jié)方面的作用是非常完備的。
抑制率=[(單陽-單陰)-(共培養(yǎng)陽-共培養(yǎng)陰)] /(單陽-單陰)=46.90%
免疫抑制能力為當下MSC藥物申報最為廣泛利用的生物學特性之一,而具有活性的細胞藥物的一大優(yōu)勢是在細胞某一優(yōu)勢的基礎上繼續(xù)延展開發(fā),擴展細胞的基礎生物學潛能而達到特異性治療某一適應癥的目的。以上的驗證實驗是我們沒有干預細胞的情況下,做出的細胞免疫抑制基礎性能,相信下游用戶在優(yōu)化細胞的工藝學及輸送載體情況下,能夠更好地發(fā)揮細胞的免疫調(diào)控功能,在炎癥抑制領域做深入開發(fā)。
參考文獻
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