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高效扩增原代T细胞,为推广细胞免疫疗法铺路


       一种简单易行的T细胞新扩增方法,可增速2至10倍,并证明该方法生产的嵌合抗原受体表达T细胞(chimeric antigen receptor-expressing T cells,CAR-T细胞)能够摧毁淋巴瘤小鼠模型中的淋巴瘤细胞。 

       利用人体免疫系统对抗癌症和其他疾病的过继性细胞转移技术能持续缓解病情,已有证据表明是一种极具潜力的有效疗法。但是,治疗性T细胞生产周期较长,如果想获得足以消灭靶细胞所需的T细胞数量通常需要花费数周。
 
       哈佛大学Wyss生物工程研究所生物启发工程(Biologically Inspired Engineering)David Mooney和工程与应用科学学院(SEAS)的John A. Paulson课题组在《Nature Biotechnology》发表文章,介绍了一种简单易行的T细胞新扩增方法,可增速2至10倍,并证明该方法生产的嵌合抗原受体表达T细胞(chimeric antigen receptor-expressing T cells,CAR-T细胞)能够摧毁淋巴瘤小鼠模型中的淋巴瘤细胞。
 
       研究人员的设计思路是模仿天然抗原提呈细胞(antigen-presenting cells,APCs)对原代T细胞扩增和生存的刺激作用,包括外部细胞膜线索和它们所释放的可溶性因子。
 
       这种APC-仿生支架(APC-ms)由被介孔(孔直径在2-50 nm之间)硅微杆(mesoporous silica rods,MSRs)支撑的流体脂质双分子层组成。脂质双分子层为T细胞受体激发提供膜结合线索,微杆使可溶性分泌信号持续释放。
 
       在培养液中,通过沉降和随机堆积,微杆可自发组成3D支架,所形成的空隙足以使T细胞进入、运动和积累,随后指导它们进行增殖。
 
       添加抗-CD3、抗-CD28和白细胞介素-2(IL-2)后, APC-ms促进原代小鼠和人类T细胞生存和扩增,单剂量APC-ms的多克隆扩增效率与市售传统免疫磁珠“Dynabeads”相比可提升2-10倍。经过一次刺激,2周后APC-ms可使罕见的细胞毒性T细胞亚群抗原特异性扩增量级大于自体单核细胞来源树突状细胞,再刺激的CD19 CAR-T扩增量级比使用Dynabeads提高了5倍以上。APC-ms培育的细胞对异种移植淋巴瘤模型的疗效与传统耗时培养没有差异。一系列比较试验总结,APC-ms扩增效率取决于刺激线索密度和初始培养物的数量。
 
       “我们设计了一个非常灵活的通用平台,可以放大血液样本中的特定T细胞类群,使包括CAR-T细胞疗法等许多现有治疗方法有效开展,增加免疫细胞疗法用途,”Mooney说。
 
       成功扩增来自血液样本中所有T细胞后,研究小组又证明APC-ms也可用于从更复杂的细胞混合物中扩增抗原特异性T细胞克隆。他们将组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)混入支架,将病毒蛋白来源的小肽引入T细胞,使免疫系统得以识别含特定小肽的外源蛋白。
 
       “我们坚信,我们创造了一个有效的技术平台,将促进精准免疫疗法发展,”项目发起人、文章一作Alexander Cheung说。
 
       本文介绍的“T细胞生物活化仿生支架平台”将推动许多临床疗法取得成功,扩大收益患者范围,挽救生命,为个体化医疗建设添砖加瓦。

       原文检索:Scaffolds that mimic antigen-presenting cells enable ex vivo expansion of primary T cells


       (本文转载生物通)

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