慢性粒细胞白血病树突状细胞对特异性抗白血病T细胞的作用
中华血液学杂志 1999年第9期第20卷 研究报告
作者:郭宝强 金光香 孙汭 田志刚 李公宝 马传香 许福亮 纪恩美 徐功立
单位:郭宝强 266011 青岛大学医学院附属青岛市立医院血液学研究室;金光香、李公宝、马传香、许福亮、纪恩美 潍坊医学院附属医院血液学研究室;孙汭、田志刚;山东医学科学院山东肿瘤生物治疗研究中心;徐功立 山东省立医院血液科
树突状细胞(DC)是有效的抗原呈递细胞,我们从初诊慢性粒细胞白血病慢性期(CML-CP)患者的外周血中培养出DC,探讨其对特异性抗白血病T细胞(Anti-LB-T)的作用。
病例和方法
1 病例
初诊CML-CP患者16例。均有t(9;22)染色体异常。其中男10例,女6例。年龄32(18~45)岁。分别将与其中6例患者HLA相合的6名健康亲属作为正常对照。
2 单个核细胞(MNC)的分离制备
取肝素抗凝的外周血或骨髓2~3ml,按文献[1]分离外周血单个核细胞(PBMNC)或骨髓单个核细胞(BMMNC),用RPMI 1640培养液离心洗涤3次。CML-CP患者的PBMNC用于外周血DC和T细胞的培养。而CML-CP患者及正常对照的BMMNC冻存后用作靶细胞,进行杀伤试验。
3 CML-CP患者外周血中DC的培养
取洗涤的PBMNC,用RPMI 1640完全培养液调整细胞浓度为2×106/ml,以25cm2的培养瓶,在体积分数为5%的CO2孵箱中培养。RPMI 1640完全培养液中含有2mmol/L谷氨酰胺,体积分数为10%的灭活胎牛血清(FCS), 青霉素100U/ml, 链霉素100U/ml, 羟乙基哌嗪乙烷磺酸(HEPES) 20mmol/L, GM-CSF 1000U/ml(美国先灵葆雅公司产品),TNF-α 50U/ml, IL-4 1000U/ml(Genzyme公司产品)。每3~4天进行换液,同时计数细胞并取少量细胞进行离心涂片,作形态观察和免疫表型分析,于第14天对培养的DC进行R显带染色体分析。
4 CML-CP患者外周血T细胞的培养及在DC存在下进行扩增
将分离的CML-CP患者的PBMNC用含有体积分数为10% FCS和1000U/ml IFN-α(美国先灵葆雅公司产品)的RPMI 1640培养液悬浮细胞,并调整细胞浓度为1× 106/ml,放入体积分数为5%的CO2孵箱中培养24小时,离心并用RPMI 1640洗涤,用含有5μg/ml刀豆素A(ConA,Sigma)和1000U/ml IL-2(军事医学科学院产品)的培养基重新悬浮,继续培养。收集不粘附的细胞,每3~4天用含有IL-2的RPMI 1640培养液进行换液。培养7天后将以上细胞分成两组:一组加入经放射线(30Gy60Co)处理的DC,比例为3∶1;另一组仅加入含有IL-2的RPMI 1640培养液。两组细胞均在含有IL-2的RPMI 1640培养液中再培养7天,每3天换液1次,然后进行免疫表型分析和细胞毒实验。
5 免疫表型分析
采用本室建立的APAAP法[2]。一抗CD2、CD4、CD8和CD16购自军事医学科学院邦定公司;CD1a和CD13为PharMingen公司产品。
6 细胞毒实验
采用LDH释放法[3]。以K562细胞和液氮冻存复苏的CML患者的自体白血病细胞作靶细胞。以不同的效靶比例进行细胞毒实验。
7 R显带染色体分析
参照文献[4]进行。
结果
1 CML-CP患者外周血DC培养过程中的形态及增殖情况观察
刚分离的CML-CP患者PBMNC呈球形呈散在分布,表面光滑;培养2天时细胞数减少,部分细胞死亡;存活细胞经3~4天培养后,胞体增大,细胞表面有短的突起,并呈葡萄状聚集,但不与瓶壁粘附;培养1周后大多数细胞成簇聚集,少量细胞呈分散状态,未粘附细胞胞体较大并有长的突起,另外也能见到少量粘附的巨噬细胞。培养不同时间细胞增殖情况见图1。DC所占比例逐渐增大,培养第2天DC不足1%,培养第1,2周分别增加到(24.1±6.0)%和(53.3±14.8)%。
图1 CML-CP患者DC细胞培养中细胞增殖情况
2 免疫表型及遗传学分析结果
培养14天DC R显带染色体分析具有t(9;22)染色体异常,70%~80% DC表达CD1a,而刚分离的CML-CP患者的PBMNC CD1a+细胞小于1%。IL-2加DC共同培养T细胞,培养第 2周时CD8+细胞为(64.2±20.1)%,CD4+细胞为(32.1±15.4)%, CD16+细胞为(3.2±1.6)%,CD2+细胞大于95%,而CD13+细胞不到1%,与单用IL-2刺激的T细胞相比,差异无显著性(P>0.05)。
3 IL-2加DC共同培养的T细胞对自体白血病细胞的杀伤活性[(80.2±12.6)%]比单用IL-2培养的T细胞的杀伤活性[(16.3±8.1)%]明显增强(P<0.01)(效靶比为25∶1),3种效靶比下二者的比较详见表1。
表1 CML-CP患者DC加IL-2及IL-2单独诱导的T细胞对自体CML细胞的杀伤活性比较
组别 |
例数 |
不同效靶比的杀伤活性(%) |
1∶1 |
10∶1 |
25∶1 |
IL-2+DC |
16 |
14.1±8.2 |
38.5±10.1 |
80.2±12.6 |
IL-2 |
16 |
6.1±4.2 |
12.5±7.1 |
16.3±8.1 |
P值 |
|
<0.05 |
<0.01 |
<0.01 |
4 6例CML-CP患者DC刺激的T细胞对K562细胞及HLA相合的健康人BMMNC杀伤作用[分别为(12.3±5.9)%和(10.2±6.2)%],与对自体白血病细胞的杀伤活性相比[(81.6±12.1)%]明显减低(P<0.01)(表2)。
表2 CML-CP患者DC刺激的T细胞对自体CML细胞、K562细胞及HLA相合的健康人的BMMNC杀伤活性比较
组别 |
例数 |
不同效靶比的杀伤活性(%) |
1∶1 |
10∶1 |
25∶1 |
自体CML |
6 |
20.5±8.8 |
39.2±10.2 |
81.6±12.1 |
K562 |
6 |
5.1±4.3 |
10.2±6.6 |
12.3±5.9 |
健康人BMMNC |
6 |
5.2±4.1 |
8.8±6.2 |
10.2±6.2 |
P值 |
|
<0.05 |
<0.01 |
<0.01 |
注:P值为自体CML细胞组分别与K562细胞组及健康人BMMNC之间的比较;K562细胞组与健康人BMMNC相比,P值均>0.05讨论
近年的临床和实验研究均已证实CML患者的骨髓中存在正常的造血祖细胞,使得用良性造血祖细胞重建造血成为可能[5]。这引起了人们对自体骨髓移植(ABMT)治疗CML的极大关注。但用ABMT治疗CML的关键是CML骨髓的体外净化及良性克隆的筛选扩增。应用自体抗白血病T细胞进行CML骨髓的体外净化或于ABMT后进行过继性免疫治疗是行之有效的措施,但特异性抗白血病T细胞产生的关键是白血病相关抗原及抗原呈递细胞的存在。DC是重要的抗原呈递细胞,它增强T辅助细胞的功能,诱导特异性细胞毒T细胞(CTL)的产生并增强其功能。在GM-CSF、TNF-α及IL-4的存在下可以从人的造血祖细胞中培养出DC[6]。在本研究中,我们首先从CML-CP患者的外周血中用含有GM-CSF、TNF-α、IL-4的培养基培养出DC(CML-DC)。该DC高表达CD1a抗原,与正常人DC的表型一致,具有t(9;22)染色体异常。这与Choudhury等[7]报道的结果一致。我们还观察到CML-DC与IL-2共同诱导的T细胞比单独应用IL-2诱导的T细胞产生更强的对自体CML细胞的杀伤活性。这说明CML-DC一方面由于其起源于白血病祖细胞而可能带有白血病相关抗原,如bcr/abl融合基因的表达产物P210蛋白,T细胞能够对此产生应答;另一方面CML-DC同时也具有正常DC的形态和功能,能够将自身携带的抗原加工处理并呈递给 T细胞,由此产生针对白血病细胞抗原的特异性细胞毒T细胞。我们观察到CML-DC诱导的T细胞对HLA不相合的具有Ph染色体的人K562白血病细胞产生的杀伤活性非常低,这提示用此法诱导的 T细胞杀伤活性受MHC限制,而其对HLA相合的BMMNC的杀伤活性也非常低,体现出CML-DC诱导的T细胞的选择性和特异性抗白血病作用。
在CML-CP患者外周血T细胞诱导培养过程中,首先加入IFN-α培养24小时,它能够抑制CML白血病克隆的生长,同时也能促进 T细胞的扩增。再加入IL-2和DC培养1~2周,CD13+髓系细胞不到1%,而CD2+T细胞占95%以上。这说明CML外周血T细胞诱导培养过程中存在对白血病细胞的净化。
参考文献
1 郭宝强,杨金平,李广宙,等. 自体LAK细胞对白血病细胞清除作用的实验研究.中华血液学杂志,1995,16:524-526.
2 纪恩美,郭宝强,马传香,等.直接涂片法对急性淋巴细胞白血病进行免疫分型. 中华血液学杂志,1996,17:44-45.
3 Weidman E, Brieger J,Jahn B, et al. Lactate dehydrogenase-release assay: a reliable, nonradioactive technique for analysis of cytotoxic lymphocyte-mediated lytic activity against blasts from acute myelocytic leukemia. Ann Hematol,1995,70:153-157.
4 薛永权,过宇. 介绍一种改良的骨髓细胞染色体热处理姬姆萨R显带法.中华医学检验杂志,1986,9: 247-249.
5 Verfailie CM, Miller WJ, Boylan K, et al. Selection of benign primitive hematopoietic progenitors in chronic myelogenerous leukemia on the basis of HLA-DR antigen expression . Blood,1992,79:1003-1012.
6 Romani N, Gruner S, Brang D, et al. Proliferating dendritic cell progenitors in human blood. J Exp Med, 1994, 180:83-93.
7 Choudhury A, Gajewski JL,Liang JC, et al. Use of leukemic dendric cells for the generation of antileukemic cellular cytotoxicity against Philadelphia chromosome-positive chronic myelogenous leukemia. Blood, 1997, 89:1133-1142.
收稿:1998-04-20
修回:1999-03-01