КЛЕТОЧНАЯ ЛИНИЯ МЕЛАНОМЫ ЧЕЛОВЕКА mel Rac, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ ВАКЦИН Российский патент 2010 года по МПК C12N5/09 

Изобретение относится к области медицинской биотехнологии, в частности к получению клеточных линий, используемых для создания противоопухолевых вакцин.

Вакцинотерапия является одним из иммунологических подходов в лечении онкологических заболеваний. Принцип данного метода основан на индукции противоопухолевого иммунитета после введения в организм опухолевого антигена.

Центральным событием в процессе Т-клеточной иммунной реакции против опухолевых клеток является стимуляция распознавания Т-рецепторами антигенных детерминант, избирательно экспрессированных на опухолевых клетках. Опухолевые антигены, как правило, подвергаются процессингу перед их презентацией в контексте молекул гистосовместимости на клеточной поверхности. Различные категории опухолеассоциированных антигенов можно разделить на три главные группы: раково/тестикулярные антигены (MAGE, BAGE, PRAME, NY-ESO-1, HOM-MEL-40), дифференцировочные антигены меланоцитов (тирозиназа, Melan-A/MART-1, gp100, TRP-1, TRP-2), и мутированные антигены (MUM-1, CDK4, β-катенин gp100-in4, р15, N-ацетилглюкозоаминтрансфераза V). С иммунологической точки зрения раково/тестикулярные антигены могут быть хорошими мишенями для иммунотерапии опухолей, поскольку в нормальных тканях эта группа антигенов (MAGE и PRAME) не экспрессируется за исключением ткани яичек, которые недоступны для клеток иммунной системы из-за отсутствия их прямого контакта с иммунокомпетентными клетками [1] и отсутствия на них экспрессии HLA антигенов I класса [2]. В отличие от раково/тестикулярных антигенов иммуногенность дифференцировочных антигенов меланоцитов невысока из-за иммунологической толерантности к этим "своим" антигенам. Однако такой антиген? как Melan-A/MART-1 содержит несколько эпитопов для узнавания ЦТЛ (цитотоксические лимфоциты) и способен индуцировать генерацию меланомаспецифичных ЦТЛ.

Таким образом, экспрессия различных опухолевых маркеров играет одну из ключевых ролей в индукции противоопухолевого иммунитета. Разнообразие соответствующих антигенов позволяет более «комплементарно» подбирать клеточные линии для создания противоопухолевых вакцин.

Вакцины, приготовленные на основе опухолевых клеток, являются цельноклеточными вакцинами и представляют собой живые аллогенные или аутологичные опухолевые клетки.

Аутологичные/сингенные цельные опухолевые клетки заключают в себе практически все антигены, экспрессированные опухолью хозяина, что снижает риск появления аллергических реакций на чужеродные неопухолеспецифичные антигены, а также снижается риск контаминации патогенными вирусами и внутриклеточными паразитами. Вакцина, состоящая из нескольких клеточных линий (поливалентные вакцины), содержит широкий спектр опухолевых антигенов и используется как аллогенная. Такая поливалентная вакцина, как вакцина Mortona и соавт. [3], состоит из трех аллогенных меланомных клеточных линий с высокой экспрессией поверхностных иммуногенных глико- и липопротеинов и ганглиозидов. Клинические испытания такой вакцины показали, что развитие иммунного ответа, как клеточного, так и гуморального типа, на эти антигены коррелировало с повышением выживаемости пациентов. Другая вакцина, «Melacine» [4] (Corixa corp., Canada), состоящая из лизата аллогенных меланомных клеточных линий, вызывает противоопухолевый эффект у 5-10% больных меланомой.

Задачей настоящего изобретения является получение новой опухолевой клеточной линии меланомы человека, несущей определенный набор антигенов, что позволит использовать ее в создании противоопухолевых вакцин.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, выражается в расширении арсенала клеточных линий, используемых для создания противоопухолевых вакцин (цельноклеточных, генноинженерных), что дает возможность повысить эффективность лечения и увеличения продолжительности жизни больных злокачественными новообразованиями.

Поставленная задача решается тем, что получена новая клеточная линия mel Rac из опухолевого образца диссеминированной меланомы кожи человека.

Полученная клеточная линия обладает стабильными культуральными и морфологическими характеристиками. Хранится в коллекции клеточных культур института цитологии РАН под номером РККК(П) 710Д.

Родословная клеточной линии mel Rac

Линия клеток получена из опухолевого образца пациента Р.Д.М., и/б 95/5520, находившегося на лечении в 2002 г. с диагнозом диссеминированная меланома кожи правой голени. Предшествующее лечение - хирургическое.

Получение клеточной линии met Rac

Опухолевая ткань получена хирургическим путем при удалении метастатического узла из мягких тканей правого бедра. Из опухолевой ткани готовили суспензию клеток. Полученную суспензию клеток засевали во флаконы и культивировали в течение длительного времени. Стабильно растущая клеточная линия была получена на 20 пассаже.

Морфологические признаки клеточной линии mel Rac

Цитограмма клеточной линии mel Rac представлена полиморфным клеточным составом. Присутствуют клетки округлой, веретенообразной, вытянутой, удлиненной, многотросчатой и неправильной формы. Ядра клеток резко гиперхромные с зернистым и грубоглыбчатым строением хроматина, часто содержат гипертрофированные ядрышки. Наблюдается фрагментация и почкование ядер. Цитоплазма клеток негомогенная, интенсивно базофильная.

Кариологическая характеристика клеточной линии mel Rac

Дата фиксации клеток: 17.11.05

Культура равномерна по диаметрам ядер, плотности окраски и состоянию хроматина. Проанализировано 18 метафаз. Число хромосом колеблется от 60 до 80. Модальное число хромосом соответствует триплоидному набору (3n). Обнаружен дополнительный хромосомный материал неизвестного происхождения на коротком плече хромосомы 1. Встречаются маркерные хромосомы (от 1 до 3 шт. в клетке). В целом в культуре наблюдаются сложные множественные перестройки, идентифицировать которые без применения молекулярно-цитогенетических методов невозможно. Практически во всех клетках обнаруживаются дицентрические хромосомы (от 1 до 5 шт. в клетке).

Кариотип - 60~80<3n>, add(1)(p36),+1~3mar,inc

Иммуногенетическое исследование (определение HLA фенотипов (I класс))

А23(9), А26(10); В39(16), В8.

Культуральные свойства клеточной линии mel Rac

Клеточная линия mel Rac культивируется в питательной среде RPMI (90%), эмбриональной телячьей сыворотке 10%, содержащей антибиотики (пенициллин и стрептомицин в концентрации 100 ед/мл и 100 мкг/мл соответственно). В культуральные флаконы объемом 25 см² в 5 мл среды засевают 1×10⁶ клеток. Температура культивирования 37°С. Монослой клеток формируется через 3-4 дня. При посевной концентрации 70-100 тыс./мл монослой формируется на 2-3 сутки без смены среды. Клетки снимаются с использованием стандартных растворов: 0,25% раствора трипсина и 0,02% раствора Версена в соотношении 1:1. При посевной концентрации 500 тыс/мл индекс пролиферации через 48 часов культивирования составляет 3.6-4.6.

Условия криоконсервации

Для длительного хранения клетки консервируют путем замораживания в жидком азоте. Клетки ресуспендируют в среде для замораживания - питательная среда RPMI (80%), эмбриональная телячья сыворотка (20%), ДМСО (10%). Режим замораживания: жидкий азот, снижение температуры на 1°С в минуту до минус 25°С, затем быстрое замораживание до температуры минус 70°С. Хранение в жидком азоте при температуре минус 196°С. Размораживание быстрое, при 37°С. Клетки разводят в 10 мл бессывороточной среды, осаждают центрифугированием, ресуспендируют в 5 мл той же среды, содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки, и переносят в культуральный флакон объемом 25 см. Жизнеспособность клеток оценивают по включению трипанового синего. Жизнеспособность клеток после размораживания составляет 90%.

Контаминация

При длительном наблюдении бактерии и грибы в культуре не обнаружены. Тест на микоплазму отрицателен.

Примеры использования клеточной линии mel Rac

Пример 1. Культивирование клеточной линии mel Rac. Опухолевую ткань, полученную хирургическим путем, разделяли механически на фрагменты величиной 2-3 мм³ в среде RPMI-1640, затем, используя «Cell dissociation sieve-tissue kit» (Sigma), получали суспензию клеток. Количество жизнеспособных клеток определяли по стандартной методике в камере Горяева, используя 0,5% раствор трипанового синего в PBS. В культуральные флаконы объемом 25 см² в 5 мл среды засевали 1×10⁶ клеток. Температура культивирования 37°С. Клетки культивировали в среде RPMI 1640, содержащей 20% телячьей эмбриональной сыворотки, 2 мМ L-глутамина, 1% HEPES, пенициллин (100 ед/мл), стрептомицин (100 мкг/мл) и комплекс аминокислот и витаминов (Flow Lab.) в культуральных флаконах (Costar). После 20 пассажа получена стабильно растущая клеточная линия.

Пример 2. Определение антигенов, экспрессированных на клеточной линии mel Рас. Полученная клеточная линия mel Рас, обладающая стабильными культуральными и морфологическими характеристиками, с помощью методов иммунофлюоресценции, иммуногистохимии, ПЦР (полимеразно-цепной реакции) анализа была исследована на экспрессируемые антигены (дифференцировочные, опухолеассоциированные и гистосовместимости). Дифференцировочные меланомные маркеры, определяющие отношение данной линии к меланоме, исследованы с помощью моноклональных антител CD63, НМВ45, MelanA, HMW, Tyrosinaza. Раково-тестикулярные маркеры класса MAGE, которые могут быть экспрессированы на опухолях различного гистогенеза, исследованы в реакции ПЦР. Антигены гистосовместимости определены с помощью моноклональных антител в реакции иммунофлюоресценции. Полученные данные отражены в таблице 1.

Таблица 1 Экспрессия антигенов на клеточной линии mel Rac. Дифференцировочные Антигены Раково-тестикулярные Антигены Антигены гистосовместимости CD63 положит MAGE положит HLA (I класс) положит НМВ45 отр     HLA-DR(II класс) положит MelanA отр         Tyrosinaza отр         HMW положит        

Как следует из табл.1, данная клеточная линия характеризуется экспрессией меланомных маркеров: CD63, HMW, подчеркивающих специфичность данной клеточной линии. Положительная экспрессия раково-тестикулярных маркеров семейства MAGE соответствует онкологическому профилю и позволяет широко использовать данную линию для создания противоопухолевой вакцины. Антигены гистосовместимости представлены молекулой первого и второго класса (HLA).

Таким образом, данная клеточная линия меланомы кожи человека mel Rac имеет свой индивидуальный фенотип опухолевых маркеров, заключающийся в наличии дифференцировочных антигенов HMW, CD63 и раково-тестикулярных маркеров семейства MAGE; отсутствии антигенов MelanA, HMB45, Tyrosinaza, а также наличии молекул гистосовместимости первого и второго класса, что позволяет применять полученную клеточную линию для создания противоопухолевых вакцин (цельноклеточных, генноинженерных), используемых для лечения меланомы и других злокачественных новообразований.

Список литературы

1. Barker C.F. et al. Immunologically privileged sites. ADV. Immunol. 1977; 25:1-54.

2. Tomita Y. et al. Immunohistochemical detection of intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and major histocompatibility complex class I antigens in seminoma J. Urol. 1993; 149:659-663.

3. Morton DL et al. Ann N Y Acad Sci 1993; 690:120.

4. Sondak V.K. Sosman J.A. Results of clinical trials with an allogenic melanoma tumor cell lysate vaccine: Melacine/ Semin cancer Biol. 2003. Dec. 13(6): 409-15.

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к получению клеточных линий, используемых для создания противоопухолевых вакцин. Клеточная линия меланомы человека mel Rac обладает стабильными культуральными и морфологическими характеристиками, хранится в Специализированной коллекции клеточных культур института Цитологии РАН под номером РККК (П) 710 Д. Изобретение позволяет расширить арсенал клеточных линий меланомы человека, используемых для создания противоопухолевых вакцин, применяемых для лечения меланомы и других злокачественных новообразований. 1 табл.

Клеточная линия меланомы человека mel Rac, используемая для создания противоопухолевых вакцин, хранится в Специализированной коллекции культур клеток позвоночных Российской коллекции клеточных культур под номером РККК (П) 710 Д.