AIDS治疗反应器制造技术

本发明专利技术涉及生物医学领域的AIDS治疗反应器，其特征在于，以外源基因整合改变T细胞的基因结构而制备永生细胞系并以T细胞表面抗体为细胞生长激活剂人工产业制备能结合HIV和产生细胞因子的CD4+细胞，以高生物相容性材料包裹而制成既能防止细胞及其碎片甚至HIV滤出又能为CD4+细胞产生细胞因子及结合HIV提供场所的反应器，当体外分离的血浆流经反应器时HIV与CD4+细胞发生结合或进入胞内而被清除，同时产生的细胞因子随血浆经细胞间隙流出而回输体内，从而实现了既清除HIV又补充细胞因子的将HIV引出体外加以清除的人工CD4+T细胞替代疗法，比局限于体内杀灭HIV但难以实现的传统疗法更可行而无毒副作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医学领域中AIDS治疗反应器，主要用于体外清除游离于艾滋病患者血细胞外的艾滋病毒，与此同时补充艾滋病患者体内所缺乏的CD4+T细胞因子，达到治疗艾滋病的目的。
技术介绍
艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HumanImmunodeficiencyVirus，HIV)引起的传染病，在全球广泛流行，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。HIV是感染人类免疫细胞的反转录病毒，直径约120纳米，大致呈球形，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。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109～1010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。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；HIV感染后可刺激机体生产囊膜蛋白(Gp120，Gp41)抗体和核心蛋白(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，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，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，使失去感染力，但HIV无法被免疫系统杀灭、清除，终究要在抗体失去中和活性后又恢复感染力。目前艾滋病治疗常用的抗病毒一线药物是逆转录酶抑制剂，该药不能杀灭HIV，存在个体差异、耐药性、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、肝损伤等多种毒副作用，其他如HIV蛋白酶抑制剂、HIV整合酶抑制剂、细胞因子、疫苗治疗、基因治疗和单克隆抗体被动免疫疗法等，均因为各种原因而难以普遍应用。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HIV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。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。但未见制备CD4+T细胞用于体外治疗艾滋病的报道。
技术实现思路
为了解决久攻不克的艾滋病治疗领域的世界性难题，本专利技术人提出了本专利技术。本专利技术的目的是要提供AIDS治疗反应器；另一目的是要提供反应器的制备及应用方法。本专利技术的目的是这样实现的：基于HIV通过其受体CD4分子选择性地感染CD4+T细胞且造成CD4+T细胞大量破坏和免疫功能丧失而致病的机理，通过外源基因整合而改变CD4+T细胞的基因结构，从而使之转化为既保持原细胞生物学特性又能在体外无限制生长的永生化细胞系，并利用CD4+T细胞表面特有分子抗体作为细胞生长的刺激剂，建立适应体外人工产业制备既能结合HI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生物医学领域的AIDS治疗反应器，其特征在于，以外源基因整合CD4+细胞的基因组制备CD4+细胞永生细胞系，所述CD4+细胞永生细胞系能结合HIV和产生细胞因子，再以高生物相容性材料包裹配制于细胞冻存液的所述CD4+细胞永生细胞系，从而制成既能防止细胞及其碎片以及HIV滤出，又能为CD4+细胞产生细胞因子及CD4+细胞结合HIV提供场所的反应器。

【技术特征摘要】
1.一种用于生物医学领域的AIDS治疗反应器，其特征在于，以外源基因整合CD4+细胞的基因组制备CD4+细胞永生细胞系，所述CD4+细胞永生细胞系能结合HIV和产生细胞因子，再以高生物相容性材料包裹配制于细胞冻存液的所述CD4+细胞永生细胞系，从而制成既能防止细胞及其碎片以及HIV滤出，又能为CD4+细胞产生细胞因子及CD4+细胞结合HIV提供场所的反应器。2.根据权利要求1所述的AIDS治疗反应器，其特征在于，所述的CD4+细胞包括CD4+T细胞、CD4+单核细胞、CD4+巨噬细胞、CD4+树突状细胞、通过化学偶联、交联、亲和吸附制成的包被有CD4分子的颗粒，和/或与CD4+细胞功能相似的颗粒。3.根据权利要求1所述的AIDS治疗反应器，其特征在于，所述的CD4+细胞永生细胞系是以CD4+细胞表面抗体为细胞生长激活剂制备而成。4.根据权利要求3所述的AIDS治疗反应器，其特征在于，所述的CD4+细胞表面抗体包括抗CD3单克隆抗体、抗CD3/CD28双抗体。5.根据权利要求1所述的AIDS治疗反应器，其特征在于，所述反应器与血浆分离器相连，当经血浆分离器分离的血浆流经反应器时，HIV与CD4+细胞发生结合或进入胞内而被清除，同时产生的细胞因子随血浆经细胞间隙流出。6.根据权利要求1-5任一所述的AIDS治疗反应器，其特征在于，所述的外源基因包括人端粒酶逆转录酶(hTERT)、猴肾病毒40(SV40)。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁炳焕，李兰娟，虞晓鹏，杨艳梅，黄颖之，
申请(专利权)人：翁炳焕，
类型：发明
国别省市：浙江;33