RU2809372C1 - Use of graphene oxide to activate phagocytic function of macrophages - Google Patents
Use of graphene oxide to activate phagocytic function of macrophages Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809372C1 RU2809372C1 RU2022132168A RU2022132168A RU2809372C1 RU 2809372 C1 RU2809372 C1 RU 2809372C1 RU 2022132168 A RU2022132168 A RU 2022132168A RU 2022132168 A RU2022132168 A RU 2022132168A RU 2809372 C1 RU2809372 C1 RU 2809372C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- macrophages
- graphene oxide
- phagocytic
- cells
- medium
- Prior art date
Links
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 title claims abstract description 66
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 230000000242 pagocytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000013553 cell monolayer Substances 0.000 claims abstract description 4
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims abstract description 4
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 19
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 206010057249 Phagocytosis Diseases 0.000 description 18
- 230000008782 phagocytosis Effects 0.000 description 18
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 17
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 11
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 11
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 11
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 210000001616 monocyte Anatomy 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 6
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- 210000001539 phagocyte Anatomy 0.000 description 4
- 101000868279 Homo sapiens Leukocyte surface antigen CD47 Proteins 0.000 description 3
- 102100032913 Leukocyte surface antigen CD47 Human genes 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000000612 antigen-presenting cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 210000001151 cytotoxic T lymphocyte Anatomy 0.000 description 3
- 229940029030 dendritic cell vaccine Drugs 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 3
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 3
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 2
- 102100037850 Interferon gamma Human genes 0.000 description 2
- 108010074328 Interferon-gamma Proteins 0.000 description 2
- 101150036449 SIRPA gene Proteins 0.000 description 2
- 229940121957 SMAD3 inhibitor Drugs 0.000 description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 2
- 230000024932 T cell mediated immunity Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000030741 antigen processing and presentation Effects 0.000 description 2
- 210000003050 axon Anatomy 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 2
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 2
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229940023041 peptide vaccine Drugs 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 210000004981 tumor-associated macrophage Anatomy 0.000 description 2
- 101100256985 Arabidopsis thaliana SIS3 gene Proteins 0.000 description 1
- 102000020313 Cell-Penetrating Peptides Human genes 0.000 description 1
- 108010051109 Cell-Penetrating Peptides Proteins 0.000 description 1
- 108010041986 DNA Vaccines Proteins 0.000 description 1
- 229940021995 DNA vaccine Drugs 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 208000003468 Ehrlich Tumor Carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 210000004322 M2 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 108700001237 Nucleic Acid-Based Vaccines Proteins 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- CDKIEBFIMCSCBB-CALJPSDSSA-N SIS3 Chemical compound Cl.C1C=2C=C(OC)C(OC)=CC=2CCN1C(=O)\C=C\C(C1=CC=CN=C1N1C)=C1C1=CC=CC=C1 CDKIEBFIMCSCBB-CALJPSDSSA-N 0.000 description 1
- 108010017324 STAT3 Transcription Factor Proteins 0.000 description 1
- 101150099493 STAT3 gene Proteins 0.000 description 1
- 108010011005 STAT6 Transcription Factor Proteins 0.000 description 1
- 102100024040 Signal transducer and activator of transcription 3 Human genes 0.000 description 1
- 102100023980 Signal transducer and activator of transcription 6 Human genes 0.000 description 1
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000010162 Tukey test Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004721 adaptive immunity Effects 0.000 description 1
- 239000000556 agonist Substances 0.000 description 1
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 1
- 208000007502 anemia Diseases 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 230000014102 antigen processing and presentation of exogenous peptide antigen via MHC class I Effects 0.000 description 1
- 238000002617 apheresis Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 229940030156 cell vaccine Drugs 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000003636 conditioned culture medium Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 210000000172 cytosol Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000003001 depressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 210000004700 fetal blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000028996 humoral immune response Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000000568 immunological adjuvant Substances 0.000 description 1
- 210000000428 immunological synapse Anatomy 0.000 description 1
- 230000001024 immunotherapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009169 immunotherapy Methods 0.000 description 1
- 210000004263 induced pluripotent stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000015788 innate immune response Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002055 nanoplate Substances 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 description 1
- 239000012679 serum free medium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 206010043554 thrombocytopenia Diseases 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к иммунологии и нанобиотехнологии, а именно, к способу повышения иммуногенности вакцинного антигена путем использования в качестве адъюванта наноматериала - оксида графена.The invention relates to immunology and nanobiotechnology, namely, to a method for increasing the immunogenicity of a vaccine antigen by using a nanomaterial - graphene oxide - as an adjuvant.
Большинство новых биотехнологических вакцин, таких как вакцины на основе нуклеиновых кислот, пептидные вакцины и др., обладают низкой иммуногенностью и не могут стимулировать клеточный иммунный эффект, опосредуемый CD8+ цитотоксическими Т-клетками, что стало узким местом в разработке биотехнологических вакцин [Li L, Petrovsky N. Molecular mechanisms for enhanced DNA vaccine immunogenicity. Expert Rev Vaccines [Internet]. 2016 Mar 3; 15 (3): 313-29. Available from: http://class.classmatandread.net/Branding/-branding.pdf; Backlund CM, Holden RL, Moynihan KD, Garafola D, Farquhar C, Mehta NK, et al. Cell-penetrating peptides enhance peptide vaccine accumulation and persistence in lymph nodes to drive immunogenicity. Proc Natl Acad Sci [Internet], 2022 Aug 9; 119 (32). Available from: https://pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2204078119]. Адъюванты играют важную роль в усилении антиген-специфических иммунных ответов и ремоделировании типа иммунного ответа. Адъюванты, используемые в настоящее время в клинической практике (например, алюминиевый адъювант, эмульсия MF59), могут индуцировать сильные гуморальные иммунные ответы, но мало влияют на клеточные иммунные ответы [Morefield GL, Sokolovska A, Jiang D, Hogenesch H, Robinson JP, Hem SL. Role of aluminum-containing adjuvants in antigen internalization by dendritic cells in vitro. Vaccine. 2005; 23 (13): 1588-95]. Очевидно, что использование только алюминиевого адъюванта недостаточно для разработки действительно эффективных современных вакцин.Most of the new biotechnological vaccines, such as nucleic acid-based vaccines, peptide vaccines, etc., have low immunogenicity and cannot stimulate the cellular immune effect mediated by CD8+ cytotoxic T cells, which has become a bottleneck in the development of biotechnological vaccines [Li L, Petrovsky N. Molecular mechanisms for enhanced DNA vaccine immunogenicity. Expert Rev Vaccines [Internet]. 2016 Mar 3; 15 (3): 313-29. Available from: http://class.classmatandread.net/Branding/-branding.pdf; Backlund CM, Holden RL, Moynihan KD, Garafola D, Farquhar C, Mehta NK, et al. Cell-penetrating peptides enhance peptide vaccine accumulation and persistence in lymph nodes to drive immunogenicity. Proc Natl Acad Sci [Internet], 2022 Aug 9; 119 (32). Available from: https://pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2204078119]. Adjuvants play an important role in enhancing antigen-specific immune responses and remodeling the type of immune response. Adjuvants currently used in clinical practice (eg, aluminum adjuvant, MF59 emulsion) can induce strong humoral immune responses but have little effect on cellular immune responses [Morefield GL, Sokolovska A, Jiang D, Hogenesch H, Robinson JP, Hem SL. Role of aluminum-containing adjuvants in antigen internalization by dendritic cells in vitro. Vaccine. 2005; 23 (13): 1588-95]. It is obvious that the use of aluminum adjuvant alone is not enough to develop truly effective modern vaccines.
С развитием нанотехнологий появляются новые идеи, связанные с использованием наноматериалов в качестве адъювантов при разработке вакцин. Многие наноматериалы обладают хорошей биосовместимостью и уникальными физико-химическими свойствами. В настоящее время идет активный поиск безопасных наноматериалов, пригодных к использованию в качестве адъювантов, способных повысить иммуногенность вакцинных антигенов, в частности, активизировать формирование клеточного иммунного ответа, опосредуемого CD8+ цитотоксическими Т-клетками.With the development of nanotechnology, new ideas are emerging related to the use of nanomaterials as adjuvants in the development of vaccines. Many nanomaterials have good biocompatibility and unique physicochemical properties. Currently, there is an active search for safe nanomaterials suitable for use as adjuvants that can increase the immunogenicity of vaccine antigens, in particular, activate the formation of a cellular immune response mediated by CD8+ cytotoxic T cells.
Одним из претендентов на роль адъюванта - активатора клеточного иммунитета - является оксид графена [Cao W, Не L, Cao W, Huang X, Jia K, Dai J. Recent progress of graphene oxide as a potential vaccine carrier and adjuvant. Acta Biomater [Internet]. 2020 Aug; 112: 14-28. Available from: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2020.06.009]. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, оксид графена широко используется в медицине для целей фототермического лечения рака, доставки лекарств, антибактериальной терапии и медицинской визуализации. Оксид графена также проявляет значительную адъювантную активность.One of the candidates for the role of an adjuvant - an activator of cellular immunity - is graphene oxide [Cao W, He L, Cao W, Huang X, Jia K, Dai J. Recent progress of graphene oxide as a potential vaccine carrier and adjuvant. Acta Biomater [Internet]. 2020 Aug; 112: 14-28. Available from: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2020.06.009]. Due to its unique physicochemical properties, graphene oxide is widely used in medicine for photothermal cancer treatment, drug delivery, antibacterial therapy, and medical imaging. Graphene oxide also exhibits significant adjuvant activity.
Повлиять на формирование клеточного иммунитета можно путем регуляции функции антиген-презентации, первым этапом которой является интернализация вакцинного антигена антиген-презентующими клетками [Uribe-Querol Е, Rosales С. Phagocytosis: Our Current Understanding of a Universal Biological Process. Front Immunol [Internet]. 2020 Jun 2; 11 (June): 1-13. Available from: https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2020.01066/full]. Одним из способов интернализации антигена антиген-презентующими клетками является фагоцитоз.The formation of cellular immunity can be influenced by regulating the antigen presentation function, the first stage of which is the internalization of the vaccine antigen by antigen-presenting cells [Uribe-Querol E, Rosales C. Phagocytosis: Our Current Understanding of a Universal Biological Process. Front Immunol [Internet]. 2020 Jun 2; 11 (June): 1-13. Available from: https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fimmu.2020.01066/full]. One way for antigen to be internalized by antigen-presenting cells is phagocytosis.
Макрофаги являются ключевыми клетками врожденного и адаптивного иммунитета и известны своей замечательной фенотипической гетерогенностью и функциональным разнообразием [Murray PJ, Allen JE, Biswas SK, Fisher EA, Gilroy DW, Goerdt S, et al. Macrophage Activation and Polarization: Nomenclature and Experimental Guidelines [Internet]. Vol. 41, Immunity. 2014. p. 14-20. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25035950]. Важно отметить, что макрофаги являются профессиональными антиген-презентующими клетками и главными фагоцитами в организме. Макрофаги также являются самыми многочисленными иммунными клетками, присутствующими в опухоли, и могут составлять до 50% клеточной массы солидных опухолей, поэтому противоопухолевая терапия, основанная на использовании макрофагов, в настоящий момент считается одной из самых перспективных [Zhu S, Luo Z, Li X, Han X, Shi S, Zhang T. Tumor-associated macrophages: role in tumorigenesis and immunotherapy implications. J Cancer [Internet]. 2021; 12 (1): 54-64. Available from: https://www.jcancer.org/v12p0054.htm].Macrophages are key cells of the innate and adaptive immunity and are known for their remarkable phenotypic heterogeneity and functional diversity [Murray PJ, Allen JE, Biswas SK, Fisher EA, Gilroy DW, Goerdt S, et al. Macrophage Activation and Polarization: Nomenclature and Experimental Guidelines [Internet]. Vol. 41, Immunity. 2014. p. 14-20. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25035950]. It is important to note that macrophages are professional antigen-presenting cells and the main phagocytes in the body. Macrophages are also the most numerous immune cells present in the tumor and can make up up to 50% of the cellular mass of solid tumors, so antitumor therapy based on the use of macrophages is currently considered one of the most promising [Zhu S, Luo Z, Li X, Han X, Shi S, Zhang T. Tumor-associated macrophages: role in tumorigenesis and immunotherapeutic implications. J Cancer [Internet]. 2021; 12 (1): 54-64. Available from: https://www.jcancer.org/v12p0054.htm].
Главным содержанием настоящего патента является преодоление недостатков предшествующего уровня техники и разработка способа активации клеточного иммунитета путем акселерации фагоцитарной функции макрофагов наночастицами оксида графена. В литературе широко представлены работы, исследующие эффекты оксида графена/оксида графена функционализированного на жизнеспособность, дифференцировку и функциональную, включая фагоцитарную, активность основных субпопуляций клеток иммунной системы. Важно отметить, что в подавляющем большинстве исследований с фокусом на влиянии оксида графена на фагоцитарную активность иммунных клеток в качестве объектов фагоцитоза рассматриваются сами наночастицы оксида графена [https://www.researchgate.net/project/A-study-of-the-graphene-oxide-biocompatibility-with-cells-of-the-immune-system-in-the-context-of-its-use-in-biomedicine]. Очевидно, результаты этих исследований ничего не говорят нам о влиянии оксида графена на фагоцитоз объектов биологического происхождения, например, патогенных бактерий, клетками иммунной системы и - в более широком контексте - на функцию антиген-презентации и клеточный иммунитет. Наиболее близкими к заявляемому являются способы повышения иммуногенности клеточных вакцин, описанные в патентах CN 108836980 A [AXIAOHUIW, QIANQIAN Z, LINSHENG Z, CHULIN НЕ. Application of graphene oxide in preparing dendritic cell function accelerant [Internet]. Available from: https://lens.org/155-168-425-134-6621, CN 113069541 A [QIANQIAN Z, SUJING SUN, XIAOHUIW, LINSHENG Z. Application of graphene oxide sheet in preparation of DC vaccine immunologic adjuvant, DC vaccine and preparation method of DC vaccine [Internet]. Available from: https://lens.org/191-419- 479-381-14X] и CN 109010810 A [GUILEI MA, XIAOLI W, FENGQIANG CAO, MENGMENG YAN. Tumor vaccine based on nano-graphene oxide-Al(OH)3/antigen composite and preparation method thereof [Internet]. Available from: https://lens.org/135-902-702-252-412]. Во всех трех патентах описывается использование оксида графена в качестве активатора клеточного иммунитета. В частности, в патенте CN 108836980 А описан способ использование оксида графена в качестве акселератора двух ключевых свойств дендритных клеток, предназначенных для адоптивного переноса, - зрелости и способности к миграции in vivo. В патенте CN 113069541 А описан способ использования оксида графена для акселерации процесса формирования иммунологического синапса между дендритными клетками и Т-лимфоцитами, что приводит к 20-кратному повышению количества антиген-специфических CD8+ цитотоксических Т-клеток. В патенте CN 109010810 А описан способ приготовления вакцины с использованием оксида графена в составе комплекса оксид графена/гидроксид алюминия Al(ОН)3/антиген, который обеспечивает эффективную доставку вакцинного антигена в цитозоль дендритных клеток с последующей кросс-презентацией антигена и активацией клеточного иммунитета. Главным отличием нашей разработки от вышеперечисленных является использование оксида графена в качестве акселератора фагоцитарной функции макрофагов. В настоящий момент основным способом воздействия на фагоцитарную функцию макрофагов является активация/ингибирование CD47/SIRPa взаимодействия при помощи соответствующих антител. Наиболее близким к заявляемому является способ, описанный в патенте ЕР 3 656 443 В1 [IRVING, W., MINGYE, F. & JENS-PETER, V. USE OF TRL AGONIST AND ANTI-CD47 AGENT TO ENHANCE PHAGOCYTOSIS OF CANCER CELLS [Internet]. Available from: https://www.lens.org/lens/patent/032-554-629-965-615/frontpage?l=en]. Этот патент описывает способ акселерации фагоцитарной функции клеток-фагоцитов, например, макрофагов, путем воздействия на эти клетки эффективной дозой агента, блокирующего CD47-SIRPa взаимодействие, и этим агентом являются моноклональные анти-CD47 (in vitro и in vivo) или анти-SIRPa (in vivo) антитела. Основным недостатком этого способа является экспрессия CD47 практически на каждой клетке организма, что приводит к неизбирательному связыванию антител, нацеленных на CD47, и, следовательно, неизбежной off-target токсичности, одним из проявлений которой является анемия и тромбоцитопения. Ориентация на SIRPa рецептор может оказаться более безопасной, так как его экспрессия более ограничена, но и она распространяется за пределы миелоидных линий, например, на эпителиальные клетки. Решение этой проблемы безопасности включает разработку принципиально новых способов воздействия на фагоцитарную функцию клеток-фагоцитов, одним из которых является способ акселерации фагоцитарной функции макрофагов при помощи наночастиц оксида графена, описанный в настоящем патенте.The main content of this patent is to overcome the shortcomings of the prior art and develop a method for activating cellular immunity by accelerating the phagocytic function of macrophages with graphene oxide nanoparticles. The literature widely contains works investigating the effects of graphene oxide/graphene oxide functionalized on the viability, differentiation and functional, including phagocytic, activity of the main subpopulations of cells of the immune system. It is important to note that in the vast majority of studies focusing on the effect of graphene oxide on the phagocytic activity of immune cells, graphene oxide nanoparticles themselves are considered as objects of phagocytosis [https://www.researchgate.net/project/A-study-of-the-graphene -oxide-biocompatibility-with-cells-of-the-immune-system-in-the-context-of-its-use-in-biomedicine]. Obviously, the results of these studies do not tell us anything about the effect of graphene oxide on the phagocytosis of objects of biological origin, for example, pathogenic bacteria, by cells of the immune system and - in a broader context - on the function of antigen presentation and cellular immunity. The closest to the claimed are methods for increasing the immunogenicity of cellular vaccines described in patents CN 108836980 A [AXIAOHUIW, QIANQIAN Z, LINSHENG Z, CHULIN HE. Application of graphene oxide in preparing dendritic cell function accelerant [Internet]. Available from: https://lens.org/155-168-425-134-6621, CN 113069541 A [QIANQIAN Z, SUJING SUN, XIAOHUIW, LINSHENG Z. Application of graphene oxide sheet in preparation of DC vaccine immunologic adjuvant, DC vaccine and preparation method of DC vaccine [Internet]. Available from: https://lens.org/191-419-479-381-14X] and CN 109010810 A [GUILEI MA, XIAOLI W, FENGQIANG CAO, MENGMENG YAN. Tumor vaccine based on nano-graphene oxide-Al(OH)3/antigen composite and preparation method thereof [Internet]. Available from: https://lens.org/135-902-702-252-412]. All three patents describe the use of graphene oxide as an activator of cellular immunity. In particular, patent CN 108836980 A describes a method of using graphene oxide as an accelerator of two key properties of dendritic cells intended for adoptive transfer - maturity and ability to migrate in vivo. Patent CN 113069541 A describes a method of using graphene oxide to accelerate the formation of an immunological synapse between dendritic cells and T lymphocytes, which leads to a 20-fold increase in the number of antigen-specific CD8+ cytotoxic T cells. Patent CN 109010810 A describes a method for preparing a vaccine using graphene oxide as part of a graphene oxide/aluminum hydroxide Al(OH)3/antigen complex, which ensures effective delivery of the vaccine antigen into the cytosol of dendritic cells, followed by cross-presentation of the antigen and activation of cellular immunity. The main difference between our development and the above is the use of graphene oxide as an accelerator of the phagocytic function of macrophages. Currently, the main way to influence the phagocytic function of macrophages is to activate/inhibit the CD47/SIRPa interaction using appropriate antibodies. The closest to the claimed method is the method described in the patent EP 3 656 443 B1 [IRVING, W., MINGYE, F. & JENS-PETER, V. USE OF TRL AGONIST AND ANTI-CD47 AGENT TO ENHANCE PHAGOCYTOSIS OF CANCER CELLS [Internet] . Available from: https://www.lens.org/lens/patent/032-554-629-965-615/frontpage?l=en]. This patent describes a method of accelerating the phagocytic function of phagocyte cells, such as macrophages, by exposing these cells to an effective dose of an agent that blocks the CD47-SIRPa interaction, and this agent is monoclonal anti-CD47 (in vitro and in vivo) or anti-SIRPa ( in vivo) antibodies. The main disadvantage of this method is the expression of CD47 on almost every cell of the body, which leads to indiscriminate binding of antibodies targeting CD47, and, consequently, inevitable off-target toxicity, one of the manifestations of which is anemia and thrombocytopenia. Targeting the SIRPa receptor may be safer, since its expression is more limited, but it also extends beyond the myeloid lineages, for example, to epithelial cells. The solution to this safety problem includes the development of fundamentally new methods of influencing the phagocytic function of phagocyte cells, one of which is the method of accelerating the phagocytic function of macrophages using graphene oxide nanoparticles, described in this patent.
Задачей изобретения является повышение эффективности биотехнологических вакцин на основе макрофагов путем активации фагоцитарный функции макрофагов при помощи оксида графена.The objective of the invention is to increase the effectiveness of biotechnological vaccines based on macrophages by activating the phagocytic function of macrophages using graphene oxide.
Технический результат изобретения заключается в опосредуемом оксидом графена увеличении показателя фагоцитоза макрофагов, измеренного путем подсчета количества макрофагов, поглотивших флуоресцентные частицы pHrodo™ BioParticles®. Среди профагоцитировавших клеток выделяли 3 группы: мало-, средне- и активно-фагоцитирующие макрофаги. К мало-фагоцитирующим относили макрофаги, поглотившие от 1 до 4 бактерий, к средне-фагоцитирующим - от 5 до 10, и к активно-фагоцитирующим - 11 и более бактерий. После этого рассчитывали показатель фагоцитоза, присваивая макрофагам с малой фагоцитирующей способностью - 1 балл, со средне-фагоцитирующей способностью - 2 балла и с активно-фагоцитирующей способностью - 3 балла. Показатель фагоцитоза макрофагов определяли в условных единицах и рассчитывали по формуле:The technical result of the invention is a graphene oxide-mediated increase in the rate of phagocytosis of macrophages, measured by counting the number of macrophages that have absorbed fluorescent pHrodo™ BioParticles® particles. Among the prophagocytic cells, 3 groups were distinguished: low-, medium- and actively phagocytic macrophages. Macrophages that absorbed from 1 to 4 bacteria were classified as low-phagocytic, 5 to 10 as medium-phagocytic, and 11 or more bacteria as actively phagocytic. After this, the phagocytosis index was calculated, assigning macrophages with low phagocytic ability - 1 point, with average phagocytic ability - 2 points, and with active phagocytic ability - 3 points. The rate of phagocytosis of macrophages was determined in arbitrary units and calculated using the formula:
[количество мало-фагоцитирующих макрофагов]х1+[количество средне-фагоцитирующих макрофагов]х2+[к-во активно-фагоцитирующих макрофагов]х3.[number of low-phagocytic macrophages]x1+[number of moderately phagocytic macrophages]x2+[number of actively phagocytic macrophages]x3.
Настоящее изобретение включает метод использования оксида графена для активации фагоцитарной функции макрофагов.The present invention includes a method of using graphene oxide to activate the phagocytic function of macrophages.
Метод предполагает идентификацию пациента. Этим пациентом является человек или животное с показаниями к применению адоптивного переноса макрофагов с терапевтическим фенотипом, одной из характеристик которого является повышенная фагоцитарная активность.The method involves patient identification. This patient is a human or animal with an indication for adoptive transfer of macrophages with a therapeutic phenotype, one of the characteristics of which is increased phagocytic activity.
Метод включает различные способы получения аутологичных макрофагов: (1) путем дифференцировки из аутологичных моноцитов ex vivo и (2) путем выделения готовых макрофагов из жидкостей и тканей пациента.The method involves various methods for obtaining autologous macrophages: (1) by differentiation from autologous monocytes ex vivo and (2) by isolating ready-made macrophages from patient fluids and tissues.
Метод включает различные способы выделения аутологичных моноцитов: (1) венозный забор крови с последующим выделением моноцитов из венозной крови, (2) адсорбционный аферезис, (3) выделение предшественников моноцитов из костного мозга, (4) выделение моноцитов из замороженной пуповинной крови пациента, (5) получение моноцитов из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток пациента и другие способы, дающие возможность получить достаточное количество моноцитов.The method includes various methods for isolating autologous monocytes: (1) venous blood sampling followed by isolation of monocytes from venous blood, (2) adsorption apheresis, (3) isolation of monocyte precursors from bone marrow, (4) isolation of monocytes from the patient’s frozen umbilical cord blood, ( 5) obtaining monocytes from the patient’s induced pluripotent stem cells and other methods that make it possible to obtain a sufficient number of monocytes.
Метод включает способ дифференцировки макрофагов из аутологичных моноцитов ex vivo любым из стандартных способов.The method includes a method for differentiating macrophages from autologous monocytes ex vivo by any of the standard methods.
Метод включает способ репрограммирования аутологичных макрофагов ex vivo на терапевтический фенотип с использованием соответствующего метода.The method includes a method of reprogramming autologous macrophages ex vivo to a therapeutic phenotype using an appropriate method.
Метод включает получение оксида графена методом электрохимического расслоения рабочих электродов из высокоориентированного пиролитического графита. Оксид графена, синтезированный этим методом, представляет собой прямоугольные двухслойные 2Д нанопластинки толщиной 1.2±0.3 нм и площадью 0.1-3 мкм2. Одну аликвоту буфера для электрофореза, содержащего эксфолиированный оксид графена, разбавляют в соотношении 1:10 000 фосфатно-солевым буфером для получения концентрации оксида графена 1 мг/мл.The method involves producing graphene oxide by electrochemical exfoliation of working electrodes from highly oriented pyrolytic graphite. Graphene oxide synthesized by this method is a rectangular two-layer 2D nanoplate with a thickness of 1.2±0.3 nm and an area of 0.1-3 μm2 . One aliquot of electrophoresis buffer containing exfoliated graphene oxide is diluted 1:10,000 with phosphate-buffered saline to obtain a graphene oxide concentration of 1 mg/mL.
Полученную суспензию добавляют к клеточному монослою. Чтобы свести к минимуму цитотоксичность, индуцированную оксидом графена, используется минимальная конечная концентрация 2 мкг/мл среды оксида графена, которая позволяет увеличить коэффициент фагоцитоза макрофагов, но не вызывает некроз клеток. Клетки культивируются в присутствии оксида графена в течение 2 часов, после чего отмываются. Коэффициент фагоцитоза макрофагов определяется по стандартной методике с использованием флуоресцентных частиц pHrodo™ BioParticles®.The resulting suspension is added to the cell monolayer. To minimize graphene oxide-induced cytotoxicity, a minimum final concentration of 2 μg/mL of graphene oxide medium is used, which allows for increased macrophage phagocytosis without causing cell necrosis. Cells are cultured in the presence of graphene oxide for 2 hours and then washed. The coefficient of phagocytosis of macrophages is determined using standard methods using pHrodo™ BioParticles® fluorescent particles.
1. Пример 1.1. Example 1.
Эксперименты проводили на самцах мышей линии C57/BL6J весом 21±2 г, полученных из вивария МГМСУ им. А.И. Евдокимова.Experiments were carried out on male mice of the C57/BL6J line weighing 21±2 g, obtained from the vivarium of the Moscow State Medical University named after. A.I. Evdokimov.
Для культивирования и активации макрофагов использовали среду DMEM/F12 (Панэко), сыворотку (Thermo Hyclone, UK), пенициллин-стрептомицин (Gibco), IFN-γ (Invitogen, США), LPS (Sigma-Aldrich, США), ингибитор Stat3 (S3I204, Axon Med, США), ингибитор Stat6 (As1517499, Axon Med, США), ингибитор SMAD3 (SIS3, Calbiochem, США), флуоресцентные частицы Hrodo® Red Staphylococcus aureus Bioparticles (A10010, Invitrogen).For the cultivation and activation of macrophages, we used DMEM/F12 medium (Paneko), serum (Thermo Hyclone, UK), penicillin-streptomycin (Gibco), IFN-γ (Invitogen, USA), LPS (Sigma-Aldrich, USA), Stat3 inhibitor ( S3I204, Axon Med, USA), Stat6 inhibitor (As1517499, Axon Med, USA), SMAD3 inhibitor (SIS3, Calbiochem, USA), Hrodo® Red Staphylococcus aureus Bioparticles fluorescent particles (A10010, Invitrogen).
Макрофаги выделяли из перитонеального смыва мышей и помещали в культуральные планшеты со средой с 10% FBS, 100 ед/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина при 37°С и 5% CO2 для прикрепления. Через час старую среду с неприкрепившимися клетками отбирали и добавляли свежую, после чего проводили активацию макрофагов в различные фенотипы.Macrophages were isolated from mouse peritoneal lavage and placed in culture plates containing 10% FBS, 100 U/ml penicillin, and 100 μg/ml streptomycin at 37°C and 5% CO 2 for attachment. An hour later, the old medium with unattached cells was removed and fresh was added, after which macrophages were activated into various phenotypes.
Для получения М2 фенотипа, в среду добавляли сыворотку до 40% и культивировали 12 часов, после чего стимулировали 500 нг/мл ЛПС в течение 24 часов. Для получения М3 фенотипа, в среду без сыворотки добавляли 20 нг/мл IFN-γ, 5 мкг/мл ингибитора STAT3, 10 мкг/мл ингибитора STAT6 и 2 нмоль/мл ингибитора SMAD3 и культивировали 12 часов, после чего макрофаги стимулировали 500 нг/мл ЛПС в течение 24 часов. Контрольные МО макрофаги культивировали 36 часов в среде, содержащей 10% сыворотки.To obtain the M2 phenotype, serum was added to the medium to 40% and cultured for 12 hours, after which it was stimulated with 500 ng/ml LPS for 24 hours. To obtain the M3 phenotype, serum-free medium was supplemented with 20 ng/ml IFN-γ, 5 μg/ml STAT3 inhibitor, 10 μg/ml STAT6 inhibitor, and 2 nmol/ml SMAD3 inhibitor and cultured for 12 hours, after which macrophages were stimulated with 500 ng/ml. ml LPS for 24 hours. Control MO macrophages were cultured for 36 hours in a medium containing 10% serum.
Оксид графена получали методом электрохимического расслоения рабочих электродов из высокоориентированного пиролитического графита. Одну аликвоту буфера для электрофореза, содержащего эксфолиированный оксид графена, разбавляли в соотношении 1:10 000 фосфатно-солевым буфером для получения концентрации оксида графена 1 мг/мл. Полученную суспензию добавляли к клеточному монослою. Чтобы свести к минимуму цитотоксичность, индуцированную оксидом графена, использовали минимальную конечную концентрацию 2 мкг/мл среды оксида графена, которая позволяла увеличить коэффициент фагоцитоза макрофагов, но не вызывала некроза клеток. Макрофаги культивировали в присутствии оксида графена в течение 2 часов, после чего отмывали и определяли коэффициент фагоцитоза по стандартной методике с использованием флуоресцентных частиц pHrodo™BioParticles®.Graphene oxide was obtained by electrochemical exfoliation of working electrodes from highly oriented pyrolytic graphite. One aliquot of electrophoresis buffer containing exfoliated graphene oxide was diluted 1:10,000 with phosphate-buffered saline to obtain a graphene oxide concentration of 1 mg/mL. The resulting suspension was added to the cell monolayer. To minimize graphene oxide-induced cytotoxicity, a minimum final concentration of 2 μg/mL graphene oxide medium was used, which increased the macrophage phagocytosis rate but did not cause cell necrosis. Macrophages were cultured in the presence of graphene oxide for 2 hours, after which they were washed and the phagocytosis coefficient was determined according to standard methods using pHrodo™BioParticles® fluorescent particles.
Фагоцитарную активность макрофагов и эффект оксида графена оценивали в нормальной и опухолевой среде. Оценку проводили с использованием набора окрашенных бактерий pHrodo® Red Staphylococcus aureus Bioparticles (Invitrogen) путем подсчета фагоцитирующих макрофагов на фотографиях, полученных с помощью системы визуализации клеток Zoe (Bio-Rad, США). Флуоресцентные частицы pHrodoTM BioParticles® были разморожены и приготовлены в концентрации 10 мкг/мл согласно протоколу производителя. Культуральную среду в лунках заменяли на 100 мкл суспензии флуоресцентных частиц pHrodo™ BioParticles® и переносили в СО2 инкубатор на 1 час при 37°С. Затем лунки фотографировали из расчета 5 полей на лунку, 3 лунки на эксперимент и данные усредняли. Подсчитывали клетки, поглотившие флуоресцентные частицы. Среди фагоцитирующих макрофагов выделяли 3 группы: мало-, средне- и активно-фагоцитирующие клетки. К мало-фагоцитирующим относили макрофаги, поглотившие от 1 до 4 бактерий, к средне-фагоцитирующим - от 5 до 10, и к активно-фагоцитирующим - 11 и более бактерий. После этого рассчитывали показатель фагоцитоза, присваивая макрофагам с малой фагоцитирующей способностью - 1 балл, со средне-фагоцитирующей способностью - 2 балла и с активно-фагоцитирующей способностью - 3 балла. Показатель активности фагоцитоза макрофагов определяли в условных единицах и рассчитывали по формуле:The phagocytic activity of macrophages and the effect of graphene oxide were assessed in normal and tumor environments. Evaluation was performed using the pHrodo® Red Staphylococcus aureus Bioparticles Stain Kit (Invitrogen) by counting phagocytic macrophages in photographs taken using the Zoe Cell Imaging System (Bio-Rad, USA). pHrodoTM BioParticles® fluorescent particles were thawed and prepared at a concentration of 10 μg/ml according to the manufacturer's protocol. The culture medium in the wells was replaced with 100 μl of a suspension of pHrodo™ BioParticles® fluorescent particles and transferred to a CO 2 incubator for 1 hour at 37°C. Then the wells were photographed at a rate of 5 fields per well, 3 wells per experiment, and the data were averaged. The cells that absorbed the fluorescent particles were counted. Among phagocytic macrophages, 3 groups were distinguished: low-, medium- and actively phagocytic cells. Macrophages that absorbed from 1 to 4 bacteria were classified as low-phagocytic, 5 to 10 as medium-phagocytic, and 11 or more bacteria as actively phagocytic. After this, the phagocytosis index was calculated, assigning macrophages with low phagocytic ability - 1 point, with average phagocytic ability - 2 points, and with active phagocytic ability - 3 points. The indicator of macrophage phagocytosis activity was determined in arbitrary units and calculated using the formula:
[количество мало-фагоцитирующих макрофагов]х1+[количество средне-фагоцитирующих макрофагов]х2+[к-во активно-фагоцитирующих макрофагов]х3.[number of low-phagocytic macrophages]x1+[number of moderately phagocytic macrophages]x2+[number of actively phagocytic macrophages]x3.
Для оценки влияния опухолевой среды на фагоцитарную активность макрофагов к среде культивирования макрофагов на этапе стимуляции с ЛПС добавляли 10% кондиционированной среды, полученной при культивировании клеток опухоли Эр лиха в течение 24 часов.To assess the effect of the tumor environment on the phagocytic activity of macrophages, 10% of the conditioned medium obtained by culturing Ehrlich tumor cells was added to the macrophage culture medium at the stage of stimulation with LPS for 24 hours.
Данные представляли как среднее ± стандартная ошибка измерения и анализировали с помощью Two Factor ANOVA и post-hoc критерия Тьюки. При р<0.05 различия считали статистически значимыми.Data were presented as mean ± standard error of measurement and analyzed using Two Factor ANOVA and Tukey's post-hoc test. At p<0.05, the differences were considered statistically significant.
Результаты экспериментов по оценке влияния наночастиц оксида графена на фагоцитарную активность макрофагов различных фенотипов в нормальной и опухолевой среде представлены в таблице 1.The results of experiments assessing the effect of graphene oxide nanoparticles on the phagocytic activity of macrophages of various phenotypes in normal and tumor environments are presented in Table 1.
Результаты, представленные в таблице 1, позволяют обнаружить несколько важных закономерностей.The results presented in Table 1 reveal several important patterns.
Во-первых, видно, что фенотип макрофагов влияет на их способность к фагоцитозу: изменение МО фенотипа в сторону М2 снижает фагоцитарную активность макрофагов, а в сторону М3, напротив, увеличивает.Firstly, it is clear that the phenotype of macrophages affects their ability to phagocytosis: a change in the MO phenotype towards M2 reduces the phagocytic activity of macrophages, and towards M3, on the contrary, increases it.
Во-вторых, опухолевая среда существенно снижает фагоцитарную способность макрофагов. Наиболее сильно это проявляется в отношении М0 и М2 фенотипов, коэффициент фагоцитоза которых снижался в 2,9 и 2,6 раз, соответственно. Фагоцитарная активность М3 макрофагов в опухолевой среде снижалась существенно меньше, всего на 29%.Secondly, the tumor environment significantly reduces the phagocytic ability of macrophages. This is most pronounced in relation to the M0 and M2 phenotypes, the phagocytosis coefficient of which decreased by 2.9 and 2.6 times, respectively. The phagocytic activity of M3 macrophages in the tumor environment decreased significantly less, by only 29%.
В-третьих, добавление оксида графена приводило к повышению фагоцитарной способности макрофагов с фенотипами М0 и М2 на 20% и 19%, соответственно, по сравнению с контролем, тогда как коэффициент фагоцитоза макрофагов с фенотипом М3 практически не изменялся.Thirdly, the addition of graphene oxide led to an increase in the phagocytic ability of macrophages with the M0 and M2 phenotypes by 20% and 19%, respectively, compared to the control, while the phagocytosis coefficient of macrophages with the M3 phenotype remained virtually unchanged.
И, наконец, в-четвертых, наночастицы оксида графена снижали депрессивный эффект опухолевой среды на фагоцитарную активность макрофагов. Однако опять, этот эффект существенно зависел от фенотипа макрофагов. Для М0 макрофагов происходило почти двукратное повышение активности (Таблица 1), для М2 фенотипа фагоцитарная активности в опухолевой среде при добавлении GO увеличивалась более, чем на 50% (Таблица 1), а для М3 фенотипа, добавление GO практически не влияло на уже достаточно высокую активность в опухолевой среде (Таблица 1).And finally, fourthly, graphene oxide nanoparticles reduced the depressive effect of the tumor environment on the phagocytic activity of macrophages. However, again, this effect depended significantly on the macrophage phenotype. For M0 macrophages, there was an almost twofold increase in activity (Table 1), for the M2 phenotype, phagocytic activity in the tumor environment with the addition of GO increased by more than 50% (Table 1), and for the M3 phenotype, the addition of GO had virtually no effect on the already quite high activity in the tumor environment (Table 1).
Таким образом, результаты свидетельствуют о том, что наночастицы оксида графена способны повышать исходную и восстанавливали ослабленную в опухолевой среде способность макрофагов к фагоцитозу. Особенность эффекта была в том, что оксид графена существенно повышал фагоцитарную активность макрофагов с фенотипами М0 и М2, которые имели исходно низкую активностью, и практически не влиял на М3 фенотип с исходно высокой активностью. Фенотип-зависимый характер влияния наночастиц оксида графена имеет большую практическую значимость, поскольку в зоне опухоли существенно преобладают М0 и М2 макрофаги [Zhu S, Luo Z, Li X, Han X, Shi S, Zhang T. Tumor-associated macrophages: role in tumorigenesis and immunotherapy implications. J Cancer [Internet], 2021; 12 (1): 54-64. Available from: https://www.jcancer.orv/v12p0054.htm].Thus, the results indicate that graphene oxide nanoparticles are able to increase the initial and restore the ability of macrophages to phagocytosis, weakened in the tumor environment. The peculiarity of the effect was that graphene oxide significantly increased the phagocytic activity of macrophages with the M0 and M2 phenotypes, which had initially low activity, and had virtually no effect on the M3 phenotype with initially high activity. The phenotype-dependent nature of the influence of graphene oxide nanoparticles is of great practical importance, since M0 and M2 macrophages significantly predominate in the tumor zone [Zhu S, Luo Z, Li X, Han X, Shi S, Zhang T. Tumor-associated macrophages: role in tumorigenesis and immunotherapy implications. J Cancer [Internet], 2021; 12 (1): 54-64. Available from: https://www.jcancer.orv/v12p0054.htm].
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2809372C1 true RU2809372C1 (en) | 2023-12-11 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2691365C1 (en) * | 2013-11-20 | 2019-06-11 | Зе Юниверсити Оф Манчестер | Obtaining graphene oxide |
| RU214554U1 (en) * | 2022-05-25 | 2022-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины ФГБОУ ВО СПбГУВМ | Device for determining the phagocytic activity of alveolar macrophages |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2691365C1 (en) * | 2013-11-20 | 2019-06-11 | Зе Юниверсити Оф Манчестер | Obtaining graphene oxide |
| RU2779622C9 (en) * | 2018-06-29 | 2022-11-07 | Синьфу (Бэйцзин) Медикал Текнолоджи Ко., Лтд. | Complex for enhancing immune response |
| RU214554U1 (en) * | 2022-05-25 | 2022-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины ФГБОУ ВО СПбГУВМ | Device for determining the phagocytic activity of alveolar macrophages |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ALI M.R. et al. N-Hydroxysuccinimide crosslinked graphene oxide-gold nanoflower modified SPE electrode for sensitive detection of chloramphenicol antibiotic, RSC Advances, 2021, No.26. ХРАМЦОВ П. и др. Взаимодействие наночастиц оксида графена с клетками иммунной системы, Гены и клетки, 2020, том 15, No.3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Efficient co-delivery of neo-epitopes using dispersion-stable layered double hydroxide nanoparticles for enhanced melanoma immunotherapy | |
| Goutagny et al. | Targeting pattern recognition receptors in cancer immunotherapy | |
| Salcedo et al. | Vaccination of melanoma patients using dendritic cells loaded with an allogeneic tumor cell lysate | |
| US8609410B2 (en) | Method for activation treatment of antigen-presenting cell | |
| Koyama et al. | Exosomes derived from tumor cells genetically modified to express Mycobacterium tuberculosis antigen: a novel vaccine for cancer therapy | |
| JP2019524766A (en) | Biomaterials for modulating immune responses | |
| Lin et al. | Chitosan as an adjuvant-like substrate for dendritic cell culture to enhance antitumor effects | |
| US20220125835A1 (en) | Silicified immunogenic cells, methods of making, and methods of using | |
| CN107485711A (en) | With electroporation loading of cells with antigens | |
| WO2004074451A2 (en) | Loading of cells with antigens by electroporation | |
| Seif et al. | Yeast (Saccharomyces cerevisiae) polarizes both M-CSF-and GM-CSF-differentiated macrophages toward an M1-like phenotype | |
| Lee et al. | Outer membrane protein a of Salmonella enterica serovar Typhimurium activates dendritic cells and enhances Th1 polarization | |
| RU2809372C1 (en) | Use of graphene oxide to activate phagocytic function of macrophages | |
| Aloysius et al. | Generation in vivo of peptide-specific cytotoxic T cells and presence of regulatory T cells during vaccination with hTERT (class I and II) peptide-pulsed DCs | |
| Dehghan-Manshadi et al. | Protective immune response against P32 oncogenic peptide-pulsed PBMCs in mouse models of breast cancer | |
| Kovalcsik et al. | Poly (I: C)-induced tumour cell death leads to DC maturation and Th1 activation | |
| US20230035037A1 (en) | Teipp peptide variant and uses thereof | |
| US8378071B2 (en) | Peptide epitopes of VEGFR-2/KDR that inhibit angiogenesis | |
| Marongiu et al. | The inclusion into PLGA nanoparticles enables α-bisabolol to efficiently inhibit the human dendritic cell pro-inflammatory activity | |
| CN116801719A (en) | Formulations for cryopreservation of PBMC | |
| US20220226457A1 (en) | Method for the expansion of hpv immunogen specific t-cells | |
| US20230310608A1 (en) | Immunotherapy | |
| Yang et al. | A personalized vaccine combining immunogenic cell death-induced cells and nanosized antigens for enhanced antitumor immunity | |
| Karagouni et al. | Uptake of BSA-FITC Loaded PLGA nanoparticles by bone marrow-derived dendritic cells induces maturation but not IL-12 or IL-10 production | |
| Szachniewicz et al. | Mei gaarden |