DC細胞

DC細胞

專職抗原呈遞細胞
DC細胞全稱樹突狀細胞(Dendritic Cells,DC)是近年來倍受人們關注的專職抗原呈遞細胞(Antigen presentingCells,APC),能攝取、加工及呈遞抗原,啟動T細胞介導的免疫反應。未成熟DC具有較強的遷移能力,成熟DC能有效激活初始型T細胞,處于啟動、調控、并維持免疫應答的中心環節。
    中文名:樹突狀細胞 外文名:Dendritic Cells 别名:DC細胞 全稱:樹突狀細胞 類型:抗原呈遞細胞 發現者:Steinman

簡介

DC是形态上具有典型樹突樣、毛刺樣突起,膜表面高表達MHC-II類分子、輔助刺激分子和黏附分子并能從非免疫組織移行至淋巴器官刺激初始T細胞活化增殖的一類異質性細胞群體。 功能最強的抗原提呈細胞。1973年,Steinman和Cohn在小鼠脾髒發現具有樹枝狀突起的獨特形态的細胞,将之命名為樹突狀細胞。小鼠骨髓DC光鏡下呈樹枝狀,細胞核清晰可見。

DC與腫瘤的發生、發展有着密切關系,大部分實體瘤内浸潤的DC數量多則患者預後好。有效的抗腫瘤免疫反應的核心是産生以CD8+T細胞為主體的細胞免疫應答,這也是DC作為免疫治療手段的基礎。

美國杜克大學遺傳和細胞治療學中心的研究主任埃利-吉爾波瓦說過:“DC是激發機體免疫系統激發抵禦癌症侵襲最有效的途徑之一。”“DC作為高度專職化的主要抗原遞呈細胞,在誘導針對相關抗原的高效、特異性T細胞免疫應答中起到關鍵作用。”

研究應用前景

最新研究顯示DC細胞與CIK細胞共培養後,提高了細胞的增殖速度和殺傷活性,且使其對腫瘤細胞的殺傷作用更具特異性。而且DCCIK細胞對于血液、消化、呼吸、泌尿及生殖系統等多個系統腫瘤細胞均有殺傷作用。

目前,常規進行CIK細胞、DC細胞或DC-CIK細胞的培養技術都是首先用血細胞分離機體外循環病人4000-8000毫升外周血,提取出外周血裡的單個核細胞,然後在GMP實驗室進行細胞培養獲得具有抗癌活性的CIK、DC或DC-CIK免疫細胞。

此過程中用血細胞分離機大劑量提取腫瘤病人外周血中的單個核細胞(幼稚細胞)可能會對病人的免疫系統造成損傷,臨床操作時具有較大風險,很多腫瘤病人由于身體虛弱而無法完成此過程。要想克服這一困難,唯有運用極高極嚴格的的細胞培養技術。

讓腫瘤患者獲得無風險無損傷的腫瘤免疫細胞治療成為解放軍309醫院國際腫瘤治療中心所有醫護人員和研發人員的責任,經過兩年多幾百次的實驗,終于取得了重大突破,實現了DC-CIK細胞的高效率培養,培養效率比常規技術提高了百倍。現在隻需要采集病人40毫升左右的外周血,就可以培養出1010個DC-CIK細胞,明顯優于常規的培養方法,其效應細胞CD3+CD56+高達30%以上。

DC-CIK抗癌細胞實驗表明,DC-CIK細胞的殺癌細胞的殺傷活性明顯高于CIK細胞,與血細胞分離機采集PBMC方法培養的DC-CIK細胞癌細胞活性相當。

免疫效應機理

DC細胞是已知體内功能最強、惟一能活化靜息T細胞的專職抗原提呈細胞,是啟動、調控和維持免疫應答的中心環節。通過大量體外活化培養負載腫瘤抗原的DC細胞,當細胞數量達到一定數量後回輸給病人,可誘導機體産生強烈的抗腫瘤免疫反應。

DC是腫瘤免疫治療的重要成分。DC細胞疫苗在操作上具有很大的靈活性,包括DC細胞的來源、分離方法、抗原引入方法、延長存活時間、提高活性等各個方面都有許多不同的操作方法,每種方法都各有優勢,因此可以通過不同的優化、組合衍化出多種治療方法,從而适應于不同條件的患者。大量研究顯示DC疫苗安全,易于操作,對于一系列類型的腫瘤均有免疫抑制作用,并在腫瘤的免疫治療取得了令人鼓舞的初步結果。

免疫反應特點

1.樹突狀細胞(DC)是人體内功能最強的專職抗原遞呈細胞,DC相當于信使,将抗原信息傳遞給T細胞,并具有活化T細胞的功能,很少量就可以激發強大的T細胞反應。

2.可緻敏輔助T細胞的多種細胞因子,顯著刺激初始型T細胞增殖,以激活體内靜止狀态的初始型T細胞(而巨噬細胞、B細胞僅能刺激已活化的或記憶性T細胞)。

3.幫助重建腫瘤患者對腫瘤細胞的免疫監視功能。機體的免疫系統具有完備的監視功能,但腫瘤細胞對機體的免疫系統有抵抗和抑制作用,使得免疫細胞不能識别和殺傷腫瘤細胞。在DC疫苗培養中用腫瘤抗原誘導DC使其緻敏後,可将其抗原信息傳遞給T細胞,使T細胞重新識别和殺傷腫瘤細胞。

治療流程

1.抽取病人外周血50-60ml——分離單個核細胞,體外誘導DC細胞——DC細胞負載腫瘤抗原,通過靜脈回輸給病人或經皮下注射——經腫瘤抗原負載DC能刺激自體T細胞——産生強烈的抗腫瘤免疫應答。

2.抽取病人外周血50-60ml——分離單個核細胞,體外誘導DC細胞——DC細胞負載腫瘤抗原并與自體的淋巴細胞混合,刺激自體T細胞産生細胞毒性T淋巴細胞——将這些細胞毒性T淋巴細胞,通過靜脈回輸給病人——直接殺傷腫瘤細胞。

該方法不僅适用實體腫瘤患者,對晚期的不可手術者或血液疾病患者也有廣泛的适用性,是目前國際上先進、有效的生物治療技術,也是腫瘤個體化治療的原則下特異的生物治療方案之一。

作用機制

在腫瘤免疫中,DC不能直接殺傷腫瘤細胞,但能通過識别腫瘤細胞特異性抗原,将其信号呈遞給具殺傷效應的T細胞來達到監測、殺滅腫瘤的功能。

①誘導産生大量效應T細胞;

②啟動效應T細胞遷移至腫瘤部位;

③保持效應T細胞在腫瘤部位的長期存在;

④抑制腫瘤血管的生成;

⑤輸入人體具有終身腫瘤疫苗作用

CIK細胞

DC-CIK(或DC+CIK)是指與DC細胞共培養的CIK細胞。細胞因子誘導的殺傷細胞(cytokine-induced killers,CIK)是一類抗腫瘤抗病毒效應細胞,能在體外被誘導并大量增殖。樹突狀細胞(dendritic cell,DC)是有效的專職抗原提呈細胞,成熟的DC可以通過Ⅱ型組織相容性抗原(MHC-Ⅱ)等途徑提呈腫瘤抗原,有效抵制腫瘤細胞的免疫逃逸機制。CIK細胞和DC細胞是細胞免疫治療的2個重要組成部分,兩者聯合可确保高效的免疫反應。

應用

CIK細胞和同源DC細胞共培養後即可獲得DC-CIK細胞。它既可促進DC細胞的成熟,更能促進ClK的增殖,并加強其抗腫瘤活性。DC細胞是機體免疫應答的始動者,能夠誘導持久有力的特異性抗腫瘤免疫反應;CIK細胞可通過非特異性免疫殺傷作用清除腫瘤患者體内微小殘餘病竈,所以負載腫瘤抗原的DC與CIK的有機結合(即DC-CIK細胞)能産生特異性和非特異性的雙重抗腫瘤效應。

一、DC治療對腫瘤治療的原理

①DC可以高表達MHC-Ⅰ類和MHC-Ⅱ類分子,MHC分子與其捕獲加工的腫瘤抗原結合,形成肽-MHC分子複合物,并遞呈給T細胞,從而啟動MHC-I類限制性CTL反應和MHC-Ⅱ類限制性的CD4+Thl反應。同時,DC還通過其高表達的共刺激分子(CD80/B7-1、CD86/B7-2、CD40等)提供T細胞活化所必須的第二信号,啟動了免疫應答。

②DC與T細胞結合可大量分泌IL-12、IL-18激活T細胞增殖,誘導CTL生成,主導Th1型免疫應答,利于腫瘤清除;激活穿孔素P顆粒酶B和FasL/Fas介導的途徑增強NK細胞毒作用;

③DC分泌趨化因子(Chemotactic Cytokines,CCK)專一趨化初始型T細胞促進T細胞聚集,增強了T細胞的激發。保持效應T細胞在腫瘤部位長期存在,可能通過釋放某些抗血管生成物質(如IL-12、IFN-γ)及前血管生成因子而影響腫瘤血管的形成。上述CCK進一步以正反饋旁分泌的方式活化DC,上調IL-12及CD80、CD86的表達;同時DC也直接向CD8+T細胞呈遞抗原肽,在活化的CD4+T細胞輔助下使CD8+T細胞活化,CD4+和CD8+T細胞還可以進一步通過分泌細胞因子或直接殺傷,增強機體抗腫瘤免疫應答。

二、CIK治療對腫瘤治療的原理

①CIK細胞能以不同的機制識别腫瘤細胞通過直接的細胞質顆粒穿透封閉的腫瘤細胞膜進行胞吐。實現對腫瘤細胞的裂解;

②通過誘導腫瘤細胞凋亡殺傷腫瘤細胞;

③CIK細胞分泌IL-2、IL-6、IFN-γ等多種抗腫瘤的細胞因子;

④CIK細胞回輸後可以激活機體免疫系統,提高機體的免疫功能。

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