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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610540906.1 (22)申请日 2016.07.01 (71)申请人 翁炳焕 地址 312000 浙江省绍兴市朝皇路218号越 兴大厦8层绍兴同创转化医学研发有 限公司 (72)发明人 翁炳焕李兰娟郑杰潘小平 虞晓鹏 (51)Int.Cl. A61M 1/36(2006.01) A61M 1/34(2006.01) (54)发明名称 艾滋病免疫细胞治疗仪 (57)摘要 一种用于医学领域的艾滋病免疫细胞治疗 仪, 其特征在于制备能分离血浆、 单个血细胞和 因寄居HIV。
2、而形成的多核巨细胞的血液和血浆分 离器, 以外源基因转染技术制备能结合HIV的CD4 +T细胞株, 扩增后以高生物相容性材料包裹成净 化器, 继之加入梯度浓度的琼脂糖, 固定其中的 CD4+T细胞株起吸附HIV的作用, 与分离器共同构 成体外循环装置的关键部件, 当血液流经血液分 离器时, 含有HIV的多核巨细胞被滤除, 进而被血 浆分离器分离的血浆流经净化器时, 其中的HIV 被净化剂吸附清除, 净化后的血浆与血浆分离器 所分离的单个血细胞汇合后回输, 从而达到清除 血细胞内、 外HIV的排毒净化治疗的目的。 权利要求书1页 说明书18页 附图2页 CN 106267424 A 2017.0。
3、1.04 CN 106267424 A 1.一种用于医学领域的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在于, 将所制能结合HIV的CD4+ T细胞株配制于琼脂凝胶, 灌注高生物相容性材料制成的出口处设置筛网的净化器, 使进口 处至出口处形成从低到高的琼脂糖浓度的分层分布但CD4+T细胞株占4/5, 所制净化器与所 制血液和血浆分离器构成体外净化装置的主件, 用于滤除含有HIV的多核巨细胞和血浆中 的HIV, 净化后的血浆与单个血细胞汇合后回输。 2.根据权利要求1所述的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在于, 所述血液分离器的内腔 通过管壁上的微孔与外腔相通, 所述微孔的孔径为1250 m, 能通过单个血液。
4、细胞但不能 通过两个及以上相互粘合或融合而成的大体积细胞。 3.根据权利要求2所述的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在于, 所述血液分离器的微孔 孔径为150250 m、 50150 m、 1540 m、 815 m、 58 m、 35 m、 12 m。 4.根据权利要求1-3任一所述的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在于, 选用微孔孔径为 150250 m、 50150 m的分离器分离特大体积的真菌、 螺旋菌和/或肿瘤细胞; 选用微孔孔 径为1540 m、 815 m、 58 m、 35 m的分离器分离HIV感染的单核巨噬细胞、 多核巨细 胞、 多细胞聚合体、 吸附有HIV的颗粒性物质和/或易受。
5、HIV感染的CD4+细胞。 5.根据权利要求1所述的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在于, 所述净化器由其出口处 的筛网、 起固定和分子筛作用的琼脂凝胶、 配制于琼脂凝胶的CD4+T细胞株共同构成分子筛 机械清除及细胞免疫清除HIV的屏障。 6.根据权利要求1、 5任一所述的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在于, 所述净化器的容 积为200300ml, 进出口均设有细胞筛网, 进口处顶径筛网目数为800目, 出口处底径筛网 目数为2.05.0目, 液体出口处设置目数为100目的细胞滤网, 液体进出口与筛网之间设置 促进系统稳定循环的缓冲区。 7.根据权利要求6所述的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在。
6、于, 所述出口处底径筛网目 数制成2.0目、 2.5目、 3.0目、 3.5目、 4.0目、 4.5目和5.0目的7种不同规格。 8.根据权利要求1所述的艾滋病免疫细胞治疗仪, 其特征在于, 所述从低到高的琼脂糖 浓度的分层分布指从净化器的进口处至出口处的琼脂糖浓度依次以0.7、 0.8、 0.9、 1.0、 1.1分5层。 9.一种用于医学领域的艾滋病免疫细胞治疗仪净化剂的制备, 其特征在于, 以无菌生 理盐水清洗所制CD4+T细胞株, 1000r/min离心, 洗净后再作离心沉淀, 取沉淀细胞装入高生 物相容性材料制成的200ml圆柱形容器内, 制成细胞柱, 分别取经100溶化后保温在42。
7、 的0.7、 0.8、 0.9、 1.0、 1.1的琼脂糖C1-4B生理盐水, 按高浓度至低浓度依次取 40ml加入细胞柱内, 等先加入的琼脂糖冷却至半固体后才接着加下一次, 使细胞柱从进口 至出口形成从低到高的琼脂糖浓度的分层分布但CD4+T细胞株占4/5, 其中CD4+T细胞被固 定在凝胶中起吸附HIV的作用。 10.权利要求1-8任一所述的艾滋病免疫细胞治疗仪在制备体外净化装置中的应用, 其 特征在于, 所述体外净化装置包括动脉血路管(1)的一端经肝素和血液泵(2)与含有废液出 口(5)的血液分离器(3)相连, 血液分离器(3)经血液出口(4)、 血液泵(6)、 循环管路(7)与血 浆分。
8、离器(8)相连, 血浆分离器(8)的血浆出口经血浆泵(9)和血路管(10)与两个并联的净 化器(11)和净化器(12)相连, 两个净化器的出口管路(13)与血浆分离器(8)的血细胞出口 管路(14)汇合后经静脉管路(15)汇流。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106267424 A 2 艾滋病免疫细胞治疗仪 技术领域 0001 本发明涉及医学领域中艾滋病免疫细胞治疗仪的制备及应用, 主要用于艾滋病患 者血细胞内、 外艾滋病毒的清除, 从而达到治疗的目的。 背景技术 0002 艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HumanImmunodeficiencyVirus, HIV)引起的传 染病, 在全球。
9、广泛流行, 根据世界卫生组织(WHO)和联合国艾滋病规划署的有关报告, 自 1981年美国发现首例艾滋病病例以来, 至今全球有208个国家和地区受到了艾滋病的严重 威胁, 约有4000万人感染了艾滋病, 死亡人数已超过2000万, 每天约有6000人成为艾滋病感 染者, 同时每天约有300多人死于艾滋病。 在中国HIV感染者正处于高速增长期, 目前已远超 过100万。 艾滋病已经成为继肿瘤、 心脑血管疾病、 结核病、 糖尿病后又一个人类面临的重大 感染性疾病, 已成为全球关注的严重的公共卫生和社会问题。 0003 人类免疫缺陷病毒是一种感染人类免疫细胞的慢病毒(Lentivirus), 属反转。
10、录病 毒的一种, 直径约120纳米, 大致呈球形。 病毒外膜是类脂包膜(来自宿主细胞), 并嵌有病毒 的蛋白gp120与gp41。 gp41是跨膜蛋白, gp120位于表面, 并与gp41通过非共价作用结合。 向 内是由蛋白p17形成的球形基质(Matrix), 以及蛋白p24形成的半锥形衣壳(Capsid), 衣壳 在电镜下呈高电子密度, 内含有病毒的RNA基因组、 酶(逆转录酶、 整合酶、 蛋白酶)以及其他 来自宿主细胞的成分。 0004 HIV进入人体后, 首先被巨噬细胞吞噬, 但HIV很快改变了巨噬细胞内某些部位的 酸性环境, 创造了适合其生存的条件, 不但不被杀灭反而在其内繁殖。 因。
11、为CD4是HIV的受 体, 所以经巨噬细胞内繁殖的HIV通过其囊膜蛋白gp120并在gp41的辅助下(gp41起着桥的 作用, 利用自身的疏水作用介导病毒囊膜与细胞膜融合)进入CD4+细胞(细胞、 单核巨噬细 胞、 树突状细胞等), 在细胞内迅速增殖, 每天产生1091010病毒颗粒, 并不断进入其他正常 的和再生的CD4+细胞内复制, 制造更多的病毒感染细胞, 使外周血CD4+T细胞持续破坏、 减 少。 HIV的gp120与CD4受体结合可直接激活受感染的细胞凋亡, 甚至感染HIV的T细胞表达的 囊膜抗原也可启动正常T细胞, 通过细胞表面CD4分子交联间接地引起CD4+细胞的大量破 坏, 结。
12、果造成以CD4+T细胞缺损为中心的严重免疫缺陷, 患者主要表现: 外周淋巴细胞减少, T4/T8比例配置, 对植物血凝素和某些抗原的反应消失, 迟发型变态反应下降, NK细胞、 巨噬 细胞活性减弱, IL2、 干扰素等细胞因子合成减少。 CD4+T细胞是最重要的免疫细胞, 感染 者一旦失去了大量CD4+T细胞, 整个免疫系统就会遭到致命的打击, 对各种疾病的感染都失 去抵抗力。 HIV进入宿主CD4+细胞后也可以表现为长期潜伏而不表现出临床症状, 其基因组 RNA反转录成双链DNA, 与病毒整合酶进入宿主细胞核内, 在整合酶的作用下, 双链DNA整合 到宿主细胞基因组内, 被整合的病毒DNA称。
13、为前病毒, 可潜伏数月甚至多年不复制, 造成 AIDS数月至多年的潜伏期。 在AIDS的潜伏期, HIV主要在淋巴结的巨噬细胞和树突状细胞内 繁殖, 这些细胞是体内的HIV贮存库, 可释放至外周血或转染外周血中的CD4+T细胞, 有丝分 裂原、 抗原、 TNF、 IL-2和淋巴素(LT)都能激发HIV前病毒基因在感染的CD4+T细胞内转录复 说明书 1/18 页 3 CN 106267424 A 3 制。 经大量增殖后, HIV病毒颗粒不断从被破坏的感染细胞释放并游离于血液, 然后再进入 其他细胞继续感染过程。 0005 HIV感染后可刺激机体生产囊膜蛋白(Gp120, Gp41)抗体和核心蛋。
14、白(P24)抗体。 在 HIV携带者、 艾滋病病人血清中测出低水平的抗病毒中和抗体, 其中艾滋病病人水平最低, HIV携带者最高, 说明该抗体在体内有保护作用。 但抗体不能与单核巨噬细胞内存留的病毒 接触, 且HIV囊膜蛋白易发生抗原性变异, 原有抗体失去作用, 使中和抗体不能发挥应有的 作用。 在潜伏感染阶段, HIV前病毒整合入宿主细胞基因组中, 因此HIV不会被免疫系统所识 别, 所以仅依靠自身免疫功能无法将其清除。 另外一个很重要的原因应该是, 根据抗体杀 灭、 清除抗原的机理推测, 免疫性抗体与抗原结合后, 如果要产生免疫效应, 要么通过激活 补体, 介导ADCC效应溶解细胞性抗原,。
15、 但HIV不是细胞性抗原; 要么通过趋化作用吸引吞噬 细胞吞噬清除抗原, 但HIV反而在吞噬细胞内被保护、 增殖; 要么抗体与抗原结合起中和作 用, 使之失去感染力, 但HIV抗原结构多变, 往往使抗体难以识别。 0006 从目前已用于临床的艾滋病治疗方法看, 效果不那么理想: (1)HIV逆转录酶抑制 剂: 仅能防止尚未感染HIV的易感细胞感染, 对已感染的细胞没有治疗作用, 且毒副作用较 多, 包括腺粒体毒性、 骨髓抑制、 红细胞性贫血、 粒细胞和血小板减少、 胰腺炎, 加之交叉耐 药性的产生, 这类药已不单独使用, 主要做联合用药, 且易产生耐药变株, 导致临床疗效下 降或失效。 (2)。
16、HIV蛋白酶抑制剂: 易产生药物性肝损伤、 脂质代谢紊乱等毒副作用及耐药 性。 (3)HIV整合酶抑制剂: 通过抑制HIV病毒DNA与宿主细胞DNA整合而发挥作用, 与HIV逆转 录酶抑制剂和蛋白酶抑制剂联合同时使用对抗病毒有协同作用。 (4)抑制HIV病毒进入抑制 剂: 包括阻断gp120与CD4结合、 阻断HIV与辅助受体结合、 作用于gp41膜亚单位及作用于T淋 巴细胞表面CC趋化因子受体5(CCR5)来阻断HIV进入宿主细胞, 但对肝和心脏有副作用。 (5) 细胞因子治疗: 主要用于调节T细胞动态平衡。 (6)HIV疫苗治疗: 由于HIV的特殊性, 如固有 免疫不足以抵御HIV及其靶向。
17、破坏免疫系统, 病毒突变迅速, 导致至今尚未开发出真正安全 有效的疫苗。 (7)基因治疗: HIV基因治疗的研究从未间断, 包括反义技术、 RNA诱饵、 RNA干 扰、 细胞内抗体、 显性阴性突变体、 自杀基因等, 但进入II期临床试验阶段的基因疗法几乎 没有。 (8)单克隆抗体被动免疫疗法: 通过下调CD4+T细胞表面CCR5来降低HIV的易感性、 延 缓艾滋病的进展和减少HIV的扩散, 中和单克隆抗体2G12、 2F5和4E10应用于HIV感染者具有 良好的耐受性和安全性, 能延缓但不能阻止病毒的反弹(9)过继性免疫细胞治疗: 体外大量 培养HIV自体的CD4+T细胞时会导致病毒大量扩增,。
18、 增加病毒感染的CD4+T细胞数量, 而回输 CD4+T细胞可能会增加体内病毒复制的场所, 导致病毒载量反弹, 总体上看, 过继性免疫细 胞治疗无明显的毒副作用, 也未取得满意的治疗效果。 0007 CD4分子是HIV的受体, HIV易感于CD4+T细胞, CD4+T细胞是T淋巴细胞的一种, 平均 寿命一般为7天左右, 但某些T细胞特别是经永生化成细胞系(株)后可长期存活、 无限扩增。 国外文献报道, 猴肾病毒40(SV40)可以使某些人类细胞发生永生化。 PoulinDL、 KungAL和 SullivanCS等研究表明, SV40T抗原基因的导入能加快转化细胞的生长速率, 永生化细胞 在体。
19、外多次传代后, 仍具有相对稳定的增殖特性和功能状态, 同时也能保留其原始细胞的 许多分化表型。 Reilly用猿猴病毒大T抗原基因转化来建立血管平滑肌细胞株, 构建细胞模 型以研究肝素对血管平滑肌的抑制作用机制。 Su等利用经SV40转化的角化上皮细胞株, 构 建细胞模型来分析上皮细胞内蛋白质合成的调控作用。 Miquel等用SV40转化的角化上皮细 说明书 2/18 页 4 CN 106267424 A 4 胞株, 作为细胞模型研究层粘连蛋白5介导的细胞粘附作用。 Webber等用经SV40转化的前列 腺上皮细胞株作为细胞模型来研究前列腺上皮细胞的生理功能和分泌功能。 Racusen等用 经。
20、Ad12-SV40转化肾小管上皮细胞模型来研究近曲小管的损伤和疾病。 Hougton等用SV40转 化建立骨髓基质细胞株作为细胞模型以研究在一定培养条件下, 细胞具有向脂肪细胞和成 骨细胞的双向分化的潜能, 进一步研究骨质疏松的机制。 国外研究还表明, 导入外源性人端 粒酶逆转录酶(hTERT)可以使细胞保持正常表型及分化特征。 近年来已利用hTERT成功建立 了某些细胞的永生化细胞系, 基本保持染色体稳定、 分化正常、 接触抑制、 无致瘤性等相对 正常的生长特征。 在口腔医学领域, 日本学者Kamata、 Fujita和Fujii转染hTERT建立了永生 化人牙龈成纤维细胞、 牙周细胞、 牙。
21、髓细胞系和牙囊细胞系, 细胞群体倍增数达150次以上, 细胞均表现原有的生物学特性, 诱导培养后都可以表达来源细胞的相关蛋白。 Kitagawa等 转染hTERT建立了人成牙骨质细胞系, 细胞倍增达200次以上, 细胞分化标志物如碱性磷酸 酶、 I型胶原等表达稳定。 因研究工作的需要, 几乎每种疾病都有各自的细胞模型。 如糖尿病 细胞模型、 癌细胞细胞模型、 转基因细胞模型、 绝经期综合症细胞模型、 子宫内膜细胞模型、 癫痫细胞模型、 电子细胞模型、 酒精性痴呆细胞模型、 脑水肿细胞模型等。 所以, 可制备CD4+ T细胞株, 经大量培养后, 用于制备治疗艾滋病的净化器, 以CD4+T细胞吸附。
22、HIV和产生细胞 因子来治疗艾滋病患者。 0008 凝胶中抗原-抗体沉淀反应于1905年首先应用于研究利泽甘氏现象, 1932年应用 于鉴定细菌菌株, 1946年Oudin在试管中进行免疫扩散试验, 用于分析抗原混合物, 1948年 Elek和Ouchterlony分别建立了琼脂双向双扩散法, 用于同时鉴定、 比较两种以上抗原或抗 体。 凝胶中抗原-抗体沉淀反应的介质凝胶琼脂或琼脂糖是一种含有硫酸基的多糖体, 高温 时能溶于水, 冷后凝成凝胶, 内部形成一种多孔的网状结构, 而且孔径很大, 可允许大分子 物质(分子量可达百万以上)自由通过。 孔径的大小还决定于琼脂浓度, 琼脂浓度大, 孔径相 。
23、对较小, 琼脂浓度小, 孔径相对较大。 1琼脂凝胶的孔径约为85nm, 由于琼脂或琼脂糖具有 很好的化学稳定性, 凝胶后含水量大, 透明度好, 来源方便, 易处理, 因此是一种很好的扩散 介质。 抗原和抗体的分子量一般都在20万以下, 在凝胶中从高浓度区域向低浓度区域扩散 时所受的阻力很小, 基本上呈自由扩散形式。 当抗原与相应抗体经扩散后在凝胶中相遇, 形 成抗原抗体复合物, 若两者在相遇处比例适当, 则形成最大的复合物。 由于复合物的分子量 增大, 颗粒增大, 因而不再继续扩散而产生沉淀, 呈现出线状或带状, 这种沉淀就形成了一 个 “特异性屏障” , 凡在免疫学上与其相同的抗原或抗体分子。
24、不能通过, 而性质不同的那些 分子可以通过这个屏障而继续扩散, 直到形成它们自己的复合物为止。 此种反应称为琼脂 凝胶或免疫扩散, 是目前用已知抗体检测未知量相应抗原的常规实验诊断项目, 也是 中国 药典 2010版中规定用于流感病毒疫苗血凝素含量检测的标准方法。 通常将一定量的羊抗 人Ig抗血清成分混合于琼脂凝胶中, 制成含有特异性羊抗人Ig抗血清的琼脂板, 待凝固后 打孔, 并在相应孔中加入待检人血清(IgG, IgA, IgM等), 使待检血清在琼脂板中向四周扩 散, 在抗原和抗体浓度比例合适处发生结合, 形成肉眼可见的白色沉淀环而不再扩散。 由此 可见, 当一种溶液通过半固体凝胶时, 。
25、其中的大分子溶质就被分子筛作用的凝胶孔阻留在 凝胶中, 特别是其中的抗原能被预先固定在凝胶中的抗体结合而被吸附在凝胶中。 0009 总之, 各种药物及生物制品无法有效杀灭体内的艾滋病毒, 且价格贵, 副作用大, 至今尚无治疗艾滋病的有效方法, 已成为久攻不克的世界性难题。 说明书 3/18 页 5 CN 106267424 A 5 发明内容 0010 为了解决久攻不克的艾滋病治疗领域的世界性难题, 本发明人提出了本发明。 0011 本发明的目的是要提供艾滋病免疫细胞治疗仪; 另一目的是要提供艾滋病免疫细 胞治疗仪的制备及应用方法。 0012 本发明的目的是这样实现的: 制备能滤除多细胞结合而成。
26、的含有HIV的大体积细 胞的血液分离器及能分离单个血细胞及血浆的血浆分离器, 以外源基因转染的方法构建 CD4+T细胞株和/或以CD4+T细胞表面特有分子抗体作为细胞生长刺激剂扩增, 取CD4+T细胞 株以高生物相容性材料包裹而制备能防止细胞及其碎片滤出并能为细胞株吸附HIV提供场 所的血液净化器, 取起载体作用的经100溶化后保温在3941的0.71.1梯度浓度 的琼脂糖, 按浓度从高至低依次加入血液净化器, 待冷却至37成为半固体凝胶后再接着 加下一次, 使净化器中的凝胶从上到下形成从低到高的琼脂糖浓度的分层分布, 有利于血 浆灌流及分子筛和免疫清除的作用, 其中CD4+T细胞株被固定在琼。
27、脂糖凝胶中, 起吸附HIV 的作用, 所制备的艾滋病血液净化器进而与血液、 血浆分离器组合并附加计算机调控程序 而制备艾滋病免疫细胞治疗仪, 体外循环中的血液被治疗仪中的血液分离器滤除大体积的 多核血细胞, 进而被血浆分离器分成血浆和单个血细胞, 血浆经净化器滤除HIV后与单个血 细胞汇合后回输。 0013 本发明的技术核心由血液、 血浆分离器和血浆净化器构成, 其中血液分离器的孔 径为150250 m、 50150 m、 1540 m、 815 m、 58 m、 35 m、 12 m, 能滤除血液中 HIV感染细胞形成的多核巨细胞或多细胞聚合体, 血浆分离器能分离中等体积的单个血细 胞和血浆。
28、, 血浆净化器中的净化剂由琼脂凝胶介质和CD4+T细胞株制成, 因CD4+T细胞表面 的CD4分子是HIV的受体而成为HIV的易感细胞, 与HIV相遇时能吸附HIV, 被吸附的HIV随CD4 +T细胞被固定于琼脂凝胶, 而且琼脂凝胶所形成的滤孔随着琼脂糖浓度的增高而减少, 净 化器进口处琼脂糖浓度低, 滤孔就大, 有利于血浆灌流及细胞与HIV的结合反应; 而出口处 浓度高, 滤孔就小, 易于阻留HIV或大分子结合物, 净化器组合了多种特异和非特异的HIV清 除成份, 以免特种毒株因免疫差异所致的无效治疗, 所以在艾滋病排毒净化治疗的体外循 环中, 含有大量HIV的大体积细胞首先被血液分离器滤除。
29、, 而血浆中游离的HIV被血浆净化 器清除, 净化后的血浆与中等体积的单个血细胞汇合后回输, 从而清除结合在细胞表面和/ 或细胞内的HIV以及游离于血浆的HIV。 本发明以体外机械滤除HIV的方法替代长期以来无 法有效杀灭HIV的常规体内抗逆转录药物治疗方法, 实现了人工将HIV从体内机械清除的治 疗新方法。 具体实施方式 0014 图1是根据本发明提出的艾滋病免疫细胞治疗仪的应用示意图。 0015 图2是根据本发明提出的血液分离器的内部结构示意图。 0016 图3是根据本发明提出的血浆分离器的内部结构示意图。 0017 图4是根据本发明提出的净化器的内部结构示意图。 0018 图1中, 动脉。
30、血路管(1)的一端与动脉血管相连通, 另一端经肝素和血液泵(2)与含 有废液出口(5)的血液分离器(3)相连, 血液分离器(3)经血液出口(4)、 血液泵(6)、 循环管 说明书 4/18 页 6 CN 106267424 A 6 路(7)与血浆分离器(8)相连, 血浆分离器(8)的血浆出口经血浆泵(9)和血路管(10)与两个 并联的净化器(11)和净化器(12)相连, 两个净化器的出口管路(13)与血浆分离器(8)的血 细胞出口管路(14)汇合后经静脉管路(15)汇流体循环。 0019 图2表示图1中的血液分离器(3)的内部结构。 图2中, 分离器(1)的内腔(2)的管壁 上有很多微孔(3)。
31、, 多核巨细胞(4)不能滤过微孔(3)而被阻留在内腔(2), 从而可被清除, 能 通过微孔(3)的中、 小体积的单个血细胞(5)进入外腔(6), 然后经出口(7)流出, 进而经图1 所示的血浆分离器(8)分离出血细胞和血浆。 0020 图3表示图1中的血浆分离器(8)的内部结构。 图3中, 1是血浆分离器, 2是血浆分离 器内腔, 3是血浆分离器内腔管壁上的微孔, 4是不能通过微孔(3)的单个血细胞, 5是能通过 微孔(3)的血浆化学成份, 6是血浆分离器外腔, 7是血浆流出口, 8是具有可开关阀门的血细 胞出口。 0021 图4中, 1为净化器, 2为固定于琼脂凝胶中的CD4+T细胞株, 3。
32、为与血浆一起进入琼 脂凝胶的HIV, 4为HIV被固定于琼脂凝胶中的CD4+T细胞株吸附后不再下移的结合物, 5为 CD4+T细胞株产生的细胞因子。 0022 下面结合图1、 图2、 图3和图4, 对本发明提出的艾滋病免疫细胞治疗仪的实施方案 作详细的描述。 0023 一、 CD4+T细胞株的制备 0024 1、 主要试剂与仪器: CD4、 CD8免疫磁珠(德国美天旎生物技术有限公司); 异硫氰酸 荧光素CD4-FITC、 CD8-FITC、 IgG1-FITC(Immunotech公司); 淋巴细胞分离液(上海恒信生化 试剂有限公司); 乙二胺四乙酸(EDTA)、 0.2台盼蓝染色液(上海生。
33、工生物工程技术服务公 司); 新生牛血清(Hyclone公司); MiniMACS磁力分离系统(德国美天旎生物技术有限公司); EpicsXL型流式细胞仪(美国BeckmanCoulter公司)。 0025 2、 单个核细胞(PBMC)的分离(密度梯度离心法): 取自血液中心贮存的新鲜血或新 生儿废弃的脐带血, 取其中20mL血样(500IU/mL2mL肝素钠抗凝)抗凝, PBS液将血液稀释2 3倍, 充分混匀后将6mL抗凝血用滴管沿管壁缓慢叠加于已加入4mL淋巴细胞分离液的10mL 离心管中水平离心机中水平离心(400r/min, 20)35min; 离心后管内分为3层, 上层为血浆 和PB。
34、S液, 下层主要为红细胞和粒细胞, 中层为淋巴细胞分离液, 在上、 中层界面处有一以单 个核细胞为主的白色云雾层狭窄带为PBMC, 用毛细吸管插到云雾层, 吸取PBMC置入另-50mL 离心管中, 加入5倍以上体积PBS离心(300r/min, 20)10min, 弃上清50mLPBS重悬细胞, 离 心(350r/min, 20)15min, 弃上清, 加入Buffer(PBS+0.5新生牛血清+2mmol/LEDTA, pH7.2)2mL重悬细胞, 取15uL细胞悬液加入血球计数板上显微镜下计数4个大方格内的细胞 ( PBMC )总数。 CD4+T细胞和CD8+T细胞的分离纯化: PBMC细。
35、胞悬液均分至两个 1.5mLEppendorf管, 离心(300r/min, 20)10min, 弃去上清, 重悬细胞每80uLBuffer含细胞 数107个, 每107个细胞加20uLCD4MicroBeads或CD8MicroBeads, 充分混匀, 在48孵化 15min, 用1mLBuffer洗涤细胞, 离心(300r/min, 20)10min, 弃去上清500uLBuffer重悬细 胞, 将MS分离柱放置在MACS分离器的磁场中, 以500uLBuffer漂洗, 将500uL细胞悬液通过分 离柱, 用500uLBuffer冲洗分离柱重复操作3次, 收集流出液, 流出液中含非CD4+。
36、T淋巴细胞 或非CD8+T淋巴细胞, 自分离器中取出分离柱, 用1000uLBuffer加压冲洗分离柱, 收集流出 液, 此为CD4+T淋巴细胞或CD8+T淋巴细胞(细胞活力检测: 细胞纯化前后分别取15uL细胞悬 说明书 5/18 页 7 CN 106267424 A 7 液与等体积台盼蓝溶液混合, 显微镜下观察不着色发亮者为活细胞, 着色胀大者为死细胞, 计算200个细胞中活细胞的百分比)。 0026 3、 体外扩增CD4+T细胞 0027 有文献报道利用T细胞表面CD3分子的单克隆抗体作为细胞生长的刺激剂, 大量培 养艾滋病患者分离的T细胞后, 作为自身治疗性细胞回输。 但HIV也随着H。
37、IV感染细胞的培养 繁殖而在胞内增殖, 增量T细胞的回输也导致了增量HIV的回输。 本发明以SV40和/或hTERT 永生化CD4+T细胞, 并以CD3单克隆抗体为细胞生长刺激剂, 大量扩增CD4+T细胞。 0028 以CD3单克隆抗体为细胞生长刺激剂的方法是: 将抗CD3单抗(CD4+T细胞同时含有 CD3分子)包被到培养板上刺激单个核细胞(淋巴细胞)生长, 称为抗CD3抗体包被法, 可获得 很好的扩增效果, 应用这种方法扩增的淋巴细胞已用于肿瘤的二期临床治疗并取得了一定 的疗效。 国外文献报道Shimizu等亦用此方法培养了5例晚期艾滋病患者的淋巴细胞, 培 养4周就可获得1000倍的扩增。
38、, 且扩增的细胞群中CD4+/CD8+T均可大量扩增(CD4+T细胞更 明显)。 另一种是抗CD3/CD28双抗交联法, 即将抗CD3/CD28双抗交联于滋珠上作为刺激剂培 养HIV感染者外周血单个核细胞(淋巴细胞), 可以扩增大量的CD4+T细胞, 并且扩增的CD4+T 细胞具有对抗HIV感染的能力, 其培养过程中病毒也低于检测水平, 之后发现这可能与CD28 提供了第二信号, 选择性诱导分泌大量的Th1细胞因子和趋化因子有关, 用此方法扩增的 CD4+T细胞已用于HIV感染者的临床治疗回输, 无风险但效果一般。 0029 以hTERT永生化CD4+T细胞的方法是: 以内切酶EcoRI和Xh。
39、oI双酶切质粒pCIneo- hTERT和载体pLXSNneo, 以LigationMix连接经PCR扩增、 凝胶电泳分离的hTERT和pLXSNneo 酶切产物, 构建pLXSNneo-hTERT重组子, 转化DH5a感受态细胞以扩增、 纯化并挑取耐氨苄青 霉素菌落抽提质粒, 以脂质体转染法导入离体传代呈对数生长的T淋巴细胞, 使重组子与细 胞的DNA整合, 并扩大培养经G418筛选的阳性重组子的克隆, 筛选细胞形态、 生长曲线、 染色 体核型、 裸鼠致瘤试验、 转染细胞端粒酶活性、 hTERTmRNA表达产物、 免疫组织化学染色、 细 胞增殖周期及细胞凋亡率符合永生化细胞特性并与原代细胞相。
40、同或相近者作为hTERT永生 化的CD4+T细胞。 0030 以SV40永生化CD4+T细胞的方法是: 以T4DNA连接酶连接同时经BamHI酶切的 pcDNA3.1(-)DNA和PCR扩增、 琼脂糖凝胶电泳分离的SV40LTagDNA, 构建SV40LTag- pcDNA3.1(-)重组质粒, 转化DH5a大肠杆菌感受态细胞以扩增、 纯化并挑取耐氨苄青霉素的 菌落抽提质粒, 以脂质体转染法导入体外培养的T淋巴细胞, 使重组子与细胞的DNA整合, 以 G418筛选的含阳性重组子的细胞, 作传代、 扩大培养, 筛选细胞形态、 细胞生长曲线、 染色体 核型、 裸鼠致瘤试验、 转染细胞DNA中SV4。
41、0大T基因检测、 mRNA表达产物测定及DNA序列测定 结果符合永生化细胞特性并与原代细胞相同或相近者作为SV40永生化的CD4+T细胞。 0031 以hTERT永生化CD4+T细胞的具体方法 0032 (I)hTERT的提取: (i)酶切pClneo-hTERT: hTERT位于质粒pClneo-hTERT的EcoRI与 SalI位点之间, pLXSNneo载体多克隆位点(MCS)含EcoRI与XhoI酶切位点。 市售购买pCIneo- hTERT质粒, 溶解于适量的超净H2O或TE缓冲液中, 加2uL10酶切缓冲液和18uLH2O, 加限制 性内切酶EcoRI和XhoI各0.5ul, 37。
42、温育1h, 75加热15min, 灭活酶, 加入5uL电泳加样 缓冲液(也可通过加入0.5mol/LEDTA)终止反应, 按常规PCR法扩增hTERT后, 收取扩增物以 备电泳。 (ii)hTERT电泳: 取电泳级琼脂糖以电泳缓冲液配成10琼脂糖凝胶, 倒入已封好 说明书 6/18 页 8 CN 106267424 A 8 的凝胶灌制平台上, 插上样品梳, 待胶凝固后从制胶平台上除去封带, 拔出梳子, 放入加有 足够电泳缓冲液的电泳槽中, 缓冲液高出凝胶表面大约1mm, 用适量的10加样缓冲液制备 hTERT酶切样品, 然后用移液器将样品加入样品孔中, 并同时做合适的标准对照物, 接通电 极,。
43、 使hTERT向阳极移动, 然后在1-10V/cm(80V)凝胶的电压下电泳至足够分离hTERT片段的 距离时(30min), 关闭电源。 (iii)hTERT纯化与回收: 从琼脂糖中分离hTERT条带: 在长波紫 外光源下将含目标hTERT片段的凝胶条带切下装入透析袋中, 向透析袋内加入2ml电泳缓冲 液, 使之浸没凝胶, 并排空汽泡, 将透析袋水平放入电泳槽(长度方向与电泳平行), 加入适 量缓冲液将透析袋浸没(约6-7mm), 接通电源, 150伏电洗, 在紫外灯下观察待hTERT全部移 出凝胶, 改变电场方向继续通电1分钟, 从透析袋中吸出缓冲液于1-5mlEppendorf管中, 加。
44、 入1.5倍体积正丁醇, 混匀抽提去EB, 在台式离心机上最高速2分钟, 吸去上层正丁醇溶液, 如此重复二次, 自下层hTERT的溶液中加入等体积酚氯仿(2个)抽提2次, 上清转入另一 Eppendorf管中加入1/10倍体积3MNaAc、 2倍体积预冷无水乙醇, 于20过夜, 12000g, 4 下离心10分钟, 得hTERT沉淀, 弃上清, 加入70乙醇洗涤2次后弃干乙醇, 加入50 lTE溶解 hTERT。 此外, 还可用低熔点琼脂糖凝胶法、 hTERT滤膜插片法等将目的hTERT片段从凝胶中 分离、 纯化出来。 0033 (II)hTERT与pLXSNneo载体的连接: 取9 l上述纯。
45、化的hTERT成份(0.1-5 g)、 1 110mmol/LATP、 10ulLigationMix或大肠杆菌DNA连接酶、 2ulpLXSNneo空载体混合, 15 温育24h, 构建pLXSNneo-hTERT重组子。 0034 (III)pLXSNneo-hTERT重组子的纯化、 扩增、 鉴定: (i)大肠杆菌感受态的制备: 其 基本方法是用冰预冷的CaCl2或多种2价阳离子等处理细菌, 使之进入感受态得以转化, 用 CaCl2制备新鲜或冷冻的大肠杆菌感受态细胞, 常用于成批制备感受态细菌, 本法适用于大 多数大肠杆菌菌株, 操作过程简述如下: 从37培养1620h的新鲜平板中挑取一个。
46、单菌落 (如大肠杆菌DH52), 或1ml新鲜的1620h过夜培养物, 转到一个含有100mlLB培养基的1L或 500ml烧瓶中, 于37剧烈振摇培养约23h(旋转摇床200300r/min), 每隔2030min测 量OD600值0.4, 在无菌条件下将细菌转移到一个, 用冰预冷的50ml聚丙烯离心管中, 在冰 上放置1020min, 于4用SorvallGS2转头(或与其离心管相配的转头)以4000r/min离心 10min, 以回收细胞, 倒数培养液, 将管倒置1min以使最后残留的痕量培养液流尽, 以10ml用 冰预冷的0.1mMCaCl2重悬每份沉淀, 放于冰上, 于4用Sorva。
47、llGS3转头(或与其相应的转 头)以4000r/min离心10min, 以回收细胞, 倒出培养液, 将管倒置1min以使最后残留的痕量 培养液流尽, 每50ml初始培养物用2ml冰预冷的0.1MCaCl2重悬每份沉定, 此时, 可以迅速 将细胞分装成小份, 液氮中冰冻, -70贮存备用。 (ii)以感受态大肠杆菌纯化、 扩增 pLXSNneo-hTERT重组子: 用冷却的无菌吸头从每种感受态细胞悬液中各取200 l转移到无 菌的微量离心管中, 每管加DNA或连接反应混合物(体积10 l, DNA50ng), 轻轻旋转以混 匀内容物, 在冰中放置30min, 将离心管放到预加温到40的循环水浴。
48、中的试管架上, 放置 90s2min, 不要摇动试管, 快速将管转移到冰浴中, 使细胞冷却12min, 每离心管加800 lSOC培养基, 用水浴将培养基加温到37, 然后将管转移到37摇床上, 温育45min使细菌 复苏, 并且表达质粒编码的抗生素抗性标记基因, 将适当体积(每90mm平板可达200 l)已转 化的感受态细胞转移到含200mmol/LMgSO4和相应抗生素的SOB培养基上, 将平板置于室温 至液体被吸收, 倒置平皿, 于37培养, 1216h后可出现菌落。 (iii)筛选、 扩增重组子: 用 说明书 7/18 页 9 CN 106267424 A 9 无菌牙签或灭菌接种针挑选。
49、单个菌落接种于5mL无菌的LB培养基或丰富培养基(如超级肉 汤或TB超级肉汤培养基)中, 培养过夜后, 再加入到500mL含LB培养基(含有适当抗生素)的 2L烧瓶中, 再于37培养至饱和状态(OD6004, 为提高产量, 应采用表面积较大及带折流板 的烧瓶以尽量增大通气度, 振摇速度应大于400r/min), 于4, 6000g离心10min, 用4mLGTL 溶液重悬沉淀, 并转移到一个容积20mL的高速离心管中(细菌沉淀可以在-20或-70 无限期保存), 加入1mL新配的含25mg/mL溶菌酶的GTE溶液, 重悬沉淀, 于室温放置10min, 加 入10mL新配NaOH/SDS溶液, 并且轻轻混匀直至液体变得均一、 清亮而粘稠, 于冰上放置 10min, 加入7.5mL乙酸溶液, 用吸管轻轻搅拌直至粘稠度下降并形成大的沉淀, 于冰上放置 10min, 于4, 20000g离心10min, 将上清轻轻倒入至另一个干净的离心管中, 如果有可见 的飘浮物可用数层纱布过滤, 加入0.6倍体积的异丙醇, 颠倒混匀, 室温放置510min, 于室 温, 1500g离心10min, 加入2mL70乙醇轻轻洗涤沉淀, 然后短暂快速离心, 吸去乙醇, 真 空干燥(沉淀可在4长期保存)。 (iv)重组质粒的鉴定与扩。