原理
NK细胞存在于人或动物外周血、脾脏、淋巴结和骨髓中,能杀伤某些肿瘤细胞、病毒感染靶细胞,无需抗原或有丝分裂原刺激,也不依赖抗体或补体,在机体杀伤肿瘤、防御感染及免疫调节中发挥重要作用。LAK是NK或T细胞在体外高剂量IL-2诱导下,获得能杀伤NK抵抗的肿瘤细胞的功能,在过继免疫治疗肿瘤中已得到广泛的应用。通过将同位素51Cr掺入到NK的靶细胞K562(红白细胞白血病细胞)或LAK的靶细胞Libr(黑色素瘤细胞),按一定细胞比例与效应细胞(NK或LAK)孵育4小时,根据细胞上清中靶细胞被杀伤后所释放的51Cr水平计算出杀伤细胞的杀伤活性。
材料与仪器
细胞系
FCS RPMI 1640 51Cr
培养瓶 培养板 CO2孵箱 离心机 β-液闪仪 γ-计数仪
FCS RPMI 1640 51Cr
培养瓶 培养板 CO2孵箱 离心机 β-液闪仪 γ-计数仪
步骤
一、 效应细胞的制备
1. NK功能效应细胞可取静止的PBMC,或经不同细胞因子诱导的PBMC。
2. LAK功能的效应细胞通常将PBMC或肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)或体液(癌性胸腺水)中分离的淋巴细胞(1×106/ml)在含有高剂量IL-2(200~1000 ul/ml)的10%FCS RPMI 1640诱导2~5 d 而成。
二、杀伤试验
1. 51Cr4h释放试验
(2)取1×106细胞(0.5 ml),加Na251CrO4 100 uCi,37度孵育2~3 h,每15 min 轻轻振摇一次。
2. 3H-TdR释放试验
1. NK功能效应细胞可取静止的PBMC,或经不同细胞因子诱导的PBMC。
2. LAK功能的效应细胞通常将PBMC或肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)或体液(癌性胸腺水)中分离的淋巴细胞(1×106/ml)在含有高剂量IL-2(200~1000 ul/ml)的10%FCS RPMI 1640诱导2~5 d 而成。
二、杀伤试验
主要有51Cr 4 h 释放法和3H-TdR释放法,前者操作时间短,非常敏感;后者需要无菌操作,所需时间较长。
1. 51Cr4h释放试验
(1)收获处于对数生长期的靶细胞(K562、LiBr等),洗涤后调整细胞浓度为2×106/ml
(2)取1×106细胞(0.5 ml),加Na251CrO4 100 uCi,37度孵育2~3 h,每15 min 轻轻振摇一次。
(3)用10%FCS RPMI 1640洗涤3次,每次800 rpm、5 min。
(4)重悬细胞浓度1×105/ml。
(5)96孔v型或U型培养板中,每孔加100 ul(1×104细胞),设3个复孔。
(6)每孔加入100 ul 不同细胞浓度的效应细胞,最大释放组加入100 ul 1%Triton X-100;自然释放组加100 ul 完全培养基。
(7)200g离心1 min。
(8)37度、CO2孵箱培养4 h。
(9)200 g 离心1 min。
(10)每孔取出100 ul 上清,β计数仪测定值。
(11)计算:特异性杀伤率(%)=(实验组cpm-自然释放cpm)/(对照组-自然释放cpm)
2. 3H-TdR释放试验
(1)收获处于对数生长期的靶细胞(K562、LiBr等),洗涤后调整细胞浓度为2×106/ml,加3H-TdR 20 uCi。
(2)7度孵育2~3 h。
(3)用10%FCS RPMI 1640洗涤3次,每次800 rpm、5 min,调整浓度为1×105/ml。
(4)96孔U型或平底培养板中,每孔加100 ul(1×104细胞),设3个复孔。
(5)每孔加入100 ul 不同细胞浓度的效应细胞,最大释放组加入100 ul 1%Triton X-100;自然释放组加100 ul 完全培养基。
(6)CO2孵箱培养18~24 h。
(7)每孔取出100 ul 上清,加入胰蛋白酶(终浓度0.15%)和DNA酶(终浓度为0.0125%)
(8)继续孵育30 min。
(9)用细胞收集仪收获于玻璃纤维纸上。
(10)烤干后,β计数仪测定值。
(11)计算:特异性杀伤率(%)=(1-实验组cpm/对照组cpm)×100%
注意事项
1. 每次试验最好取3~4个不同的效应细胞/靶细胞比例,常用效靶比例为100:1、50:1、25:1、12.5:1。
2. 诱导LAK细胞过程中要注意无菌操作。
3. 避免同位素污染。
根据实验需要,可采用纯化的NK细胞作为效应细胞,常用Percoll不连续密度梯度离心纯化NK细胞(见表)。
1个溶解单位(Lyticunit,LU)为一定效应细胞30%溶解(杀伤)5×103/靶细胞(K562)的水平。
如需进一步纯化LGL,可通过除去具有高亲和性羊红细胞受体细胞(T细胞),因为NK细胞只具有低亲和性的绵羊红细胞受体(ER)。具体方法是将Percoll分离的位于第2、3梯度间的细胞洗涤后,调整细胞浓度为5×106/ml,移入试管,加入2 ml FCS和2 ml 1×108/mlSRBC,100 g 离心5 min,29度孵育1 h,轻轻重悬细胞,叠加于3 ml Ficoll上,400 ug 室温下离心30 min,界面不形成花环的细胞即为LGL,纯度可大于90%。
在用PBMC作为效应细胞进行NK活性测定时,如想除去PBMC悬液中混杂的红细胞,可用蒸馏水低渗的方法除去红细胞,而不用NH4Cl方法,因为后者可降低NK功能。
在小鼠NK实验中必须注意小鼠的品系和周龄,三周内或3月龄以上小鼠的NK水平一般很低。
来源:丁香实验