Development of Adaptive NK cells expansion with K562 cells expressing HLA-E and Whole Blood based NK cell cytotoxicity Assay
저자
발행사항
서울 : 성규관대학교 삼성융합의과학원, 2023
학위논문사항
학위논문(박사)-- 성규관대학교 삼성융합의과학원 : 융합의과학과 2023. 8
발행연도
2023
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
130 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 조 덕
UCI식별코드
I804:11040-000000175102
DOI식별코드
소장기관
Natural killer (NK) cells, a crucial component of the innate immune system recognized for their ability to target and kill cancerous cells, are at the heart of this research. This study introduces innovative methodologies aimed at enhancing the assessment, expansion, and therapeutic application of these NK cells in cancer treatment. The primary focus is to address and overcome current barriers in the assessment and expansion of NK cells. We introduce advanced assays and expansion techniques that augment their cytotoxic activity and facilitate their mass production for therapeutic applications.
In Chapter 2, we devised an innovative flow cytometry-based assay for NK cytotoxicity, utilizing whole blood (WB). This assay overcomes limitations of traditional methods, exhibiting strong correlation with the standard 4-hour assay while requiring less invasive procedures and circumventing the necessity for immediate cell isolation. We also observed a significant correlation between absolute NK cell counts and WB NK cytotoxicity. The clinical potential of this assay was demonstrated through its effective detection of decreased NK cytotoxicity in patients with liver diseases.
In Chapter 3.1, we explored the development of an advanced NK cell expansion system. Prior to our study, a comprehensive comparison of the differential effects of anti-CD16 antibody clones on NK cell activation and expansion was lacking. We discovered that the NK cell expansion rate depended on the anti-CD16 antibodies used in combination with genetically engineered feeder cells. Of note, the CB16 clone demonstrated enhanced NK cell expansion and comparable functionality, indicating its superiority in our experimental conditions.
In Chapter 3.2, we presented an effective method for the preferential expansion of adaptive NK cells, which are particularly responsive to human cytomegalovirus infection and can target allogeneic cancer cells. Our method, utilizing genetically modified K562-HLA-E feeder cells, achieved over a 10,000-fold expansion of adaptive NK cells after six weeks of culture, providing a high yield of alloreactive NK cells for cell therapy against cancer.
In summary, this thesis contributes to the progress of NK cell-based cancer therapies by presenting efficient assay and expansion methods that can be further applied in clinical contexts.
선천성 면역 시스템의 중요한 구성 요소인 자연 킬러(NK) 세포는 암세포를 표적으로 하여 죽이는 능력으로 알려져 있으며, 본 연구의 핵심입니다. 이 연구에서는 NK 세포의 활성도 검사, 증폭 및 암 치료에 대한 이들의 치료적 응용을 향상시키기 위한 혁신적인 방법론을 도입합니다. 주요 초점은 NK 세포의 활성도 검사, 증폭에 있는 현재의 장벽을 해결하고 극복하는 것입니다. 우리는 그들의 세포독성 활동을 증가시키고 치료적 응용을 위한 대규모 생산을 용이하게 하는 향상된 검사법과 증폭 기술을 도입합니다.
제 2장에서는 전체 혈액을 이용한 혁신적인 유세포 계수법을 바탕으로 한 NK 세포의 세포독성 검사법을 개발하였습니다. 이 검사법은 기존 방법의 한계를 극복하며, 표준 4시간 검사와 강한 상관관계를 보이는 동시에 덜 침습적이며 즉시 세포를 분리할 필요성이 없습니다. 우리는 또한 절대 NK 세포 수와 전체 혈액 NK 세포 독성 사이에 유의한 상관관계를 관찰하였습니다. 이 검사법의 임상적 잠재력은 간 질환 환자에서 감소된 NK 세포 독성을 효과적으로 탐지함으로써 입증되었습니다.
제 3.1장에서는 향상된 NK 세포 증폭 시스템의 개발을 탐구하였습니다. 우리의 연구 이전에는 anti-CD16 항체 클론의 차이점이 NK 세포 활성화와 증폭에 미치는 영향에 대한 포괄적인 비교가 부족했습니다. 우리는 NK 세포 증폭률이 유전자 변형된 보조 세포와 결합하여 사용된 anti-CD16 항체에 의존한다는 것을 발견하였습니다. 주목할 만한 점은, CB16 클론이 우리의 실험 조건에서 NK 세포 증폭을 증가시키고 기능적으로 비교 가능함을 보여, 그 우위를 나타냈습니다.
제 3.2장에서는, 인간 사이토메갈로바이러스 감염에 특히 반응하고 이종 암세포를 표적으로 할 수 있는 적응 NK 세포의 우선 증폭을 위한 효과적인 방법을 제시하였습니다. 우리의 방법은 유전자 변형된 K562-HLA-E 보조세포를 사용하여, 6주의 배양 후 적응 NK 세포의 10,000배 이상의 증폭을 달성하였으며, 암에 대한 세포 치료를 위한 고수율의 이종 반응 NK 세포를 제공하였습니다.
요약하면, 이 논문은 효율적인 검사법과 증폭 방법을 제시함으로써 NK 세포 기반 암 치료의 발전에 기여하며, 이는 또한 임상 맥락에서 더욱 적용될 수 있습니다.
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