CN108588020B - 一种含有硒元素的近红外ii区量子点的新应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含有硒元素的近红外II区量子点的新应用，所述应用为近红外II区量子点用于T细胞标记和/或T细胞活体示踪；其中，所述近红外II区量子点含有硒元素。本发明利用T细胞天然的硒元素转运系统，使T细胞摄入含有硒元素的近红外II区量子点，实现了T细胞自然、无损、高效的标记，标记后的量子点均匀分布在T细胞胞浆中，利用激光共聚焦显微镜或小动物活体成像系统，通过近红外II区荧光信号实现了对T细胞的活体追踪；本发明不需要使用昂贵的生物活性分子来修饰量子点，就能实现对T细胞高效无损的标记。
Description
技术领域
本发明属于生物成像技术领域，涉及一种含有硒元素的近红外II区量子点的新应用。
背景技术
T细胞是淋巴细胞的一种，是获得性免疫系统的重要组成。T细胞在抗原呈递细胞的协助下可以识别并杀死被病毒感染的细胞或者基因表达异常的细胞(如癌细胞)，在对抗外界病原体侵入和肿瘤免疫治疗中具有重要作用。
肿瘤免疫疗法是一种新兴的精准而有效的肿瘤治疗方法，主要包括免疫节点检查抑制剂治疗和过继性T细胞治疗。其中，过继性T细胞治疗是将来自于患者自身或异体的T细胞进行体外修饰，使之具有肿瘤靶向杀伤能力，再回输到患者体内以实现对肿瘤的杀伤作用。目前最常用的过继性T细胞治疗是嵌合抗原受体重组T细胞(CAR-T)疗法，该方法通过基因工程技术，在T细胞表面表达肿瘤特异性抗原受体，并激活T细胞，从而使T细胞具有肿瘤杀伤作用。2017年美国FDA批准了两种CAR-T疗法，应用于B细胞急性淋巴细胞白血病和B细胞非霍奇金淋巴瘤的临床治疗，已取得了良好的疗效。
尽管CAR-T疗法在肿瘤治疗上创造了奇迹，但是该技术存在的问题也不容忽视。首先，CAR-T疗法在取得优异的临床治疗效果的同时，也发生了少数患者因副作用死亡的悲剧；再则，虽然CAR-T疗法具有很高的治愈率，但是仍然有约10％的患者对该治疗方法不敏感；最后，目前被批准应用于临床的CAR-T疗法均为针对非实体瘤的治疗，对实体瘤的治疗并不适用。为解决上述问题，目前存在的主要障碍在于过继性T细胞治疗在体内的作用机制尚不明确，尤其是对T细胞在体内迁移和生活规律的研究没有明确结论。因此，开发一种高效标记和追踪T细胞的方法尤其重要。
荧光标记和活体示踪是研究细胞活体迁移的重要方法。传统的荧光探针主要包括荧光蛋白、小分子有机荧光染料等，荧光信号易淬灭，荧光信号范围在可见光范围内，用于体内追踪会受到生物体自发荧光的干扰，信号的组织穿透能力弱。近红外II区量子点是一种新兴的荧光探针，波长范围为1000-1700nm，荧光信号稳定，活体组织的吸收和散射较低，在活体荧光成像中具有较高的组织穿透深度和空间分辨率，几乎没有生物自发荧光的干扰，非常适合用于细胞的活体示踪研究。
由于T细胞的吞噬能力较弱，通常需要在近红外II区量子点表面修饰T细胞特异性抗体或穿膜肽，以促进T细胞对量子点的吞噬，获得较好的标记效果。例如可以在量子点表面修饰CD3抗体，通过与T细胞共培养30分钟就能完成T细胞标记，获得较好的标记效果，其缺点在于抗体价格昂贵，需要对材料进行修饰，操作繁琐，而且抗体与配体的反应只发生在细胞表面且过程可逆，导致标记不稳定，可能在追踪过程中发生脱落。穿膜肽修饰的量子点可以高效地进入细胞内部，标记效果稳定，但是穿膜肽价格昂贵，大大提高了探针的制备成本，而且穿膜肽的作用机制是强行穿膜而入，对细胞具有损伤作用，不利于细胞迁移的长时间追踪。
综上所述，开发一种标记效果好、副作用小、经济实用的标记物，用于T细胞示踪，对研究T细胞在体内的作用机制、迁移和生活规律具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种含有硒元素的近红外II区量子点的新应用，本发明利用T细胞表面的硒元素结合转运位点，使T细胞摄入含有硒元素的近红外II区量子点，从而实现对T细胞自然、无损、高效的标记。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种近红外II区量子点在T细胞标记和/或T细胞活体示踪中的应用；
其中，所述近红外II区量子点含有硒元素。
本发明采用水溶性的含有硒元素的近红外II区量子点作为标记探针，利用T细胞天然的硒元素转运系统，使T细胞摄入含有硒元素的近红外II区量子点，不需要使用昂贵的生物活性分子来修饰量子点，实现了T细胞自然、无损、高效的标记，标记后的量子点均匀分布在T细胞胞浆中，标记效果好、副作用小、经济实用。
优选地，所述近红外II区量子点包括Ag2Se量子点和/或PbSe量子点。
优选地，所述近红外II区量子点的粒径为0.5-50nm，例如可以是0.5nm、1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、28nm、30nm、32nm、35nm、38nm、40nm、42nm、45nm、48nm或50nm，优选为2-10nm。
优选地，所述近红外II区量子点修饰有聚乙二醇、巯基或巯基衍生物中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述巯基衍生物包括巯基乙酸、巯基乙胺、巯基丙酸、二氢硫辛酸、半胱氨酸、谷胱甘肽或3-巯基苯甲酸中的任意一种或至少两种的组合。
本发明中，对近红外II区量子点进行表面修饰，不仅提高了量子点的水溶性，而且提高了量子点的生物相容性。
优选地，所述T细胞来源于人和/或动物。
优选地，所述动物包括小鼠、大鼠、兔、犬、猴或猪中的任意一种或至少两种的组合。
第二方面，本发明提供了一种T细胞的标记方法，所述方法包括：
向T细胞中加入含有硒元素的近红外II区量子点，混合后孵育，进行T细胞标记。
本发明中，与硒元素具有亲和力的T细胞均可采用含有硒元素的近红外II区量子点进行标记，本发明的T细胞例如可以是激活和/或未激活的原代T细胞、转基因T细胞或T细胞系，本领域技术人员可根据需要采用含有硒元素的近红外II区量子点标记任意类型的T细胞。
本发明中，标记的T细胞采用激光共聚焦显微镜在近红外II区荧光信号下进行观察。
优选地，所述近红外II区量子点的浓度为0.05-1μM/108个细胞，例如可以是0.05μM/108个细胞、0.1μM/108个细胞、0.2μM/108个细胞、0.3μM/108个细胞、0.4μM/108个细胞、0.5μM/108个细胞、0.6μM/108个细胞、0.7μM/108个细胞、0.8μM/108个细胞、0.9μM/108个细胞或1.0μM/108个细胞，优选为0.1-0.5μM/108个细胞。
优选地，所述孵育的时间为0.5-6h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h，优选为1-4h。
作为优选技术方案，本发明提供了一种T细胞的标记方法，所述方法包括：
按108个细胞添加0.05-1μM量子点的比例，向T细胞中加入含有硒元素的近红外II区量子点，混合后孵育0.5-6h，进行T细胞标记。
第三方面，本发明提供了一种T细胞，所述T细胞含有近红外II区量子点；
其中，所述近红外II区量子点含有硒元素。
第四方面，本发明提供了一种活体示踪T细胞的方法，所述方法包括：
将如第三方面所述T细胞输入动物，在活体成像仪下，进行T细胞活体示踪。
本发明中，动物体内的T细胞采用活体成像系统在近红外II区荧光信号下进行活体示踪。
本发明对输入动物的T细胞的浓度不作限定，本领域技术人员可根据动物重量和体积进行调整。
优选地，所述动物包括小鼠、大鼠、兔、犬、猴或猪中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述活体成像仪的检测信号为近红外II区信号。
作为优选技术方案，本发明提供了一种活体示踪T细胞的方法，所述方法包括以下步骤：
将如第三方面所述T细胞输入动物，在活体成像仪下采用近红外II区信号，进行T细胞活体示踪。
第五方面，本发明提供了一种如第二方面所述T细胞的标记方法、如第三方面所述T细胞或如第四方面所述活体示踪T细胞的方法在探究T细胞活体迁移规律和/或生活行为的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明利用T细胞天然的硒元素结合转运系统，使T细胞摄入含有硒元素的近红外II区量子点，实现了近红外II区量子点对T细胞自然、无损、高效的标记；
(2)本发明不需要使用昂贵的生物活性分子来修饰量子点，就能实现对T细胞高效无损的标记，成本低廉，标记过程简单方便；
(3)本发明的近红外II区量子点均匀地分布于T细胞内，标记效果稳定，有利于长时间追踪活体的T细胞迁移；
(4)本发明以近红外II区信号作为活体示踪信号，在活体荧光成像中具有组织穿透能力强、空间分辨率高的优点。
附图说明
图1为Ag2S近红外II区量子点标记T细胞和Ag2Se近红外II区量子点标记T细胞的图像；
图2为荧光显微镜下Ag2Se近红外II区量子点标记的T细胞的图像；
图3为活体成像仪下Ag2Se近红外II区量子点标记的T细胞皮下注射在裸鼠背部的图像。
具体实施方式
为进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合实施例和附图对本发明作进一步地说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购获得的常规产品。
试剂和仪器：
(1)4-6周雌性Balb/c小鼠，4-8周雌性裸鼠；
(2)主要试剂
表面修饰了羧基PEG的单分散水溶性Ag2Se近红外II区量子点(影睿，中国)，表面修饰了羧基PEG的单分散水溶性PbSe近红外II区量子点(影睿，中国)，1640培养基(Gibico，美国)，胎牛血清(Gibico，美国)，白介素2(Peprotech，美国)，小鼠脾脏淋巴细胞提取液(灏洋生物，中国)，HEPES缓冲液(Gibico，美国)，鼠CD3抗体(BD，美国)，L-谷氨酰胺(西格玛，美国)，尼龙棉柱(Kisher-biotech，德国)，1×磷酸盐缓冲液(PBS)；
(3)主要仪器
细胞培养箱(Heraeus，德国)，激光共聚焦显微镜(Leica，美国)，近红外II区荧光小动物活体成像仪(影睿，中国)。
实施例1
(1)小鼠T细胞的提取和培养
取4-6周龄Balb/c小鼠脾脏，剪碎后在200目细胞网筛上研磨获得脾脏匀浆，将脾脏匀浆稀释到5mL并移入15mL离心管中，小心加入等体积的脾脏淋巴细胞分离液，300g离心30分钟，吸出淋巴细胞层，用清洗液重悬后离心清洗3次，再用尼龙棉柱纯化，获得小鼠T细胞；
将获得的T细胞接种到培养板或细胞培养瓶中，使用1640培养基(含10％胎牛血清、0.5％双抗、25mM HEPES缓冲液和2mM L-谷胱甘肽)培养，加入50ng/mL CD3抗体和200IU/mL白介素-2，置于细胞培养箱培养，每两天更换一次培养基，并补加白介素-2。
(2)T细胞的标记
离心去除T细胞的培养基，用1mL无血清1640培养基重悬细胞，加入0.5μM表面修饰了羧基PEG的单分散水溶性Ag2Se近红外II区量子点的磷酸盐缓冲液，37℃下孵育1-4小时，离心去除游离的量子点，采用磷酸盐缓冲液轻柔漂洗2-3次，以无血清1640细胞培养基重悬，完成T细胞标记；
将标记的T细胞悬液接种到共聚焦显微镜用培养皿中，置于培养箱30分钟令细胞沉积于培养皿底部后，在808nm激发波长下，观察T细胞。
如图1所示，在相同的标记条件下，Ag2Se近红外II区量子点可以高效标记T细胞，而相同尺寸、表面修饰有相同羧基PEG的Ag2S近红外II区量子点不具有标记T细胞的能力。
如图2所示，在荧光显微镜下，Ag2Se标记的T细胞显示出均匀的荧光信号，Ag2Se近红外II区量子点均匀地分布于T细胞浆中。
(3)T细胞活体示踪
将近红外II区量子点标记的T细胞采用无血清1640培养基重悬后，注入裸鼠背部皮下，将裸鼠麻醉后移入近红外II区活体成像仪中观察，追踪T细胞在裸鼠体内的迁移。
如图3所示，将Ag2Se近红外II区量子点标记的T细胞注入裸鼠背部皮下后，活体成像设备下，输入部位显示出强烈的荧光信号。
实施例2
与实施例1相比，采用PbSe近红外II区量子点标记T细胞，其他条件与实施例1相同。实验结果除由于PbSe和Ag2Se两种量子点的量子产率不同造成的荧光信号强度上的差异外，与实施例1无质的区别。
综上所述，本发明利用T细胞天然的硒元素结合转运系统，使T细胞摄入含有硒元素的近红外II区量子点，实现了近红外II区量子点对T细胞自然、无损、高效的标记，近红外II区量子点均匀地分布于T细胞内，标记效果稳定，在活体荧光成像中不会受到生物自发荧光的干扰，组织穿透能力强、空间分辨率高；本发明不需要使用昂贵的生物活性分子来修饰量子点，就能实现对T细胞高效无损的标记，成本低廉，标记过程简单方便，在T细胞研究领域具有重要意义。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (6)
1.一种T细胞的标记方法，其特征在于，所述方法包括：
向T细胞中加入表面修饰了羧基PEG的单分散水溶性Ag2Se和/或PbSe近红外II区量子点，混合后孵育，进行T细胞标记。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述近红外II区量子点的浓度为0.05-1 μM/108个细胞；
所述孵育的时间为0.5-6 h。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述近红外II区量子点的浓度为0.1-0.5μM/108个细胞；
所述孵育的时间为1-4 h。
4.一种非疾病诊断和治疗目的的活体示踪T细胞的方法，其特征在于，所述方法包括：
采用权利要求1-3中任一项所述的T细胞的标记方法获得标记后的T细胞，输入动物，在活体成像仪下，进行T细胞活体示踪。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动物包括小鼠、大鼠、兔、犬、猴或猪中的任意一种或至少两种的组合；
所述活体成像仪的检测信号为近红外II区信号。
6.一种如权利要求1-3任一项所述T细胞的标记方法、如权利要求4或5所述活体示踪T细胞的方法在探究非疾病诊断和治疗目的的T细胞活体迁移规律和/或生活行为的应用。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102449481A (zh) * | 2009-05-29 | 2012-05-09 | 德克萨斯大学系统董事会 | 用于分离和处理自身免疫性t细胞的拟肽配体 |
| CN103957943A (zh) * | 2011-09-07 | 2014-07-30 | Mida科技有限公司 | 纳米颗粒肿瘤疫苗 |
| CN104288786A (zh) * | 2013-07-17 | 2015-01-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 基于近红外量子点的肿瘤靶向诊疗系统及其制备方法 |
| CN105431523A (zh) * | 2013-03-14 | 2016-03-23 | 约翰·霍普金斯大学 | 纳米级人工抗原呈递细胞 |
| CN106459211A (zh) * | 2014-03-03 | 2017-02-22 | 中央研究院 | 双功能抗体及其用途 |
| CN108088783A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-29 | 湖南昭泰涌仁医疗创新有限公司 | 一种car-t细胞的检测探针及其检测方法和应用 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102449481A (zh) * | 2009-05-29 | 2012-05-09 | 德克萨斯大学系统董事会 | 用于分离和处理自身免疫性t细胞的拟肽配体 |
| CN103957943A (zh) * | 2011-09-07 | 2014-07-30 | Mida科技有限公司 | 纳米颗粒肿瘤疫苗 |
| CN105431523A (zh) * | 2013-03-14 | 2016-03-23 | 约翰·霍普金斯大学 | 纳米级人工抗原呈递细胞 |
| CN104288786A (zh) * | 2013-07-17 | 2015-01-21 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 基于近红外量子点的肿瘤靶向诊疗系统及其制备方法 |
| CN106459211A (zh) * | 2014-03-03 | 2017-02-22 | 中央研究院 | 双功能抗体及其用途 |
| CN108088783A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-29 | 湖南昭泰涌仁医疗创新有限公司 | 一种car-t细胞的检测探针及其检测方法和应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Detection the specific marker of CD3 molecules of human peripheral blood T lymphocytes using SNOM and quantum dots;Liyun Zhong等;《Colloids and Surfaces A》;20070614;第313卷(第1期);第642-646页 * |
| Labeling of BSA and imaging of mouse T-lymphocyte as well as mouse spleen tissue by L-glutathione capped CdTe quantum dots;Wei Dong等;《Luminescence》;20090709;第25卷(第1期);第55-60页 * |
| 谷胱甘肽包被的CdSe/CdS量子点的直接水相制备及其对人血淋巴细胞的标记成像;董微等;《光谱学与光谱分析》;20100131;第30卷(第1期);第118-122页 * |
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