今年8月，Adaptimmune宣布其TCR-T細(xì)胞療法Afami-cel已經(jīng)獲得美國FDA批準(zhǔn)上市，這是全球首款獲批上市用于治療實體瘤的TCR-T細(xì)胞療法。首款TCR-T細(xì)胞療法獲批上市令行業(yè)振奮，自2017年FDA批準(zhǔn)Kymriah以來，不斷有新的細(xì)胞治療產(chǎn)品獲批。細(xì)胞治療領(lǐng)域的范圍不斷擴(kuò)大，新的免疫細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞的新技術(shù)正在研究中，全球研發(fā)項目也在不斷增加。

就讓我們跟隨著“細(xì)胞治療之父”Carl June教授的研究進(jìn)展，看看Incucyte®實時活細(xì)胞成像如何在該領(lǐng)域大展身手。

2013
TCR-T療法的開拓^[1]

2013年發(fā)表在《Science Translational Medicine》的論文，詳細(xì)分析了針對MAGE A3抗原的T細(xì)胞受體（TCR）在癌癥治療中的開發(fā)、測試及其影響。研究人員開發(fā)了一種特異性針對HLA-A*01限制的MAGE A3抗原的高親和力T細(xì)胞受體，用于過繼性療法以靶向表達(dá)MAGE A3抗原的癌細(xì)胞。使用Incucyte®測試了腫瘤細(xì)胞殺傷實驗以及針對心肌細(xì)胞殺傷體外實驗的安全性評估。
不同突變的 MAGE A3 TCR-T（a3a，a3b,b2a,b2b等）細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞殺傷實驗: 通過 Incucyte®平臺檢測凋亡細(xì)胞數(shù)。以HLA - A * 01 + （括號中顯示為 +/++/+++ HLA-A*01 狀態(tài)）不同腫瘤細(xì)胞為靶細(xì)胞，將其與轉(zhuǎn)導(dǎo)的TCR-T細(xì)胞共培養(yǎng)，并檢測細(xì)胞凋亡情況，以此評估T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷效果。


iCell殺傷實驗：將iCell心肌細(xì)胞與a3a和野生型轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞共培養(yǎng)，使用Incucyte®的相差圖像觀察iCell在24小時后的存活情況，以評估a3a 轉(zhuǎn)導(dǎo)的T對iCell的殺傷作用。iCells 會被 a3a轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞殺死，但不會被野生型轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞殺死。提示表達(dá)高親和力MAGE A3 TCR的T細(xì)胞注入患者體內(nèi)可能會對心臟組織產(chǎn)生致命毒性。
 

因為Incucyte®軟件計算的準(zhǔn)確性和成像清晰度，C.June是最早使用Incucyte®的客戶之一


2020
CAR-M創(chuàng)始文章^[2]

2020年Carl June團(tuán)隊在《Nature Biotechnology》上發(fā)表的關(guān)于通過基因工程改造人類巨噬細(xì)胞使其表達(dá)嵌合抗體受體（CAR）來治療癌癥的研究�？紤]到巨噬細(xì)胞獨特的效應(yīng)功能和他們穿透腫瘤的能力，研究者用CAR基因改造了人巨噬細(xì)胞以引導(dǎo)它們針對腫瘤的吞噬活性。CAR-Ms（CAR巨噬細(xì)胞）在體外展現(xiàn)出了抗原特異性的吞噬作用以及腫瘤清除。在兩個實體瘤異種移植小鼠模型中，單次輸注CAR-Ms降低了腫瘤負(fù)擔(dān)并且延長了整體生存。Incucyte®用來評估CAR-M對腫瘤細(xì)胞的吞噬和殺傷作用 CAR-M對腫瘤細(xì)胞的吞噬和殺傷作用
Incucyte®結(jié)果：h圖，pH依賴性染料和Her2標(biāo)記的微球被UTD（未轉(zhuǎn)導(dǎo)）或CAR-M吞噬的情況，說明CAR19ζ巨噬細(xì)胞以一種抗原特異性的方式吞噬攜帶抗原的腫瘤細(xì)胞。K圖,殺傷動力學(xué)試驗，使用Incucyte®評估在10:1的E:T比率下，UTD或CAR-M對SKOV3細(xì)胞的殺傷動力學(xué)。CAR-M以一種劑量和時間依賴性的方式根除了SKOV3。
 
 
無論終點法還是實時的細(xì)胞效應(yīng)，Incucyte®都在行！
 
 
2022
TCR-T突破性發(fā)現(xiàn)^[3]

2022 年Carl June團(tuán)隊在《Nature》上發(fā)表論文介紹使用合成的IL-9受體來增強(qiáng)用于治療實體腫瘤的過繼細(xì)胞療法。將正交IL-2受體胞外域（ECD）與共同γ鏈（γc）細(xì)胞因子IL-4、IL-7、IL-9和IL-21受體的胞內(nèi)域（ICD）融合，作為嵌合抗原受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)序列IL-2Rβ-ECD-IL-9R-ICD（o9R）其轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞在小鼠黑色素瘤和胰腺癌模型中表現(xiàn)出優(yōu)越的抗腫瘤效力。本文中使用Incucyte®進(jìn)行實時細(xì)胞殺傷實驗和TCR-T細(xì)胞連續(xù)殺傷實驗。


Incucyte®數(shù)據(jù)：人黑色素瘤細(xì)胞（nRFP-M407）在加入未轉(zhuǎn)導(dǎo)或共轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞（ho2R–NYESO1-TCR或ho9R–NYESO1-TCR）后的殺傷效力。每72小時加入新的黑色素瘤細(xì)胞，并使用Incucyte®系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測。ho9R–NYESO1-TCR可以對腫瘤細(xì)胞連續(xù)殺傷，而不衰竭。
 
 
連續(xù)殺傷往往要做很長時間，比如兩個星期，活細(xì)胞成像的無干擾拍攝優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了！


2024
NK細(xì)胞凍不得，但是有辦法！^[4]

今年4月份Carl June團(tuán)隊在《Nature Communications》發(fā)表的關(guān)于自然殺傷（NK）細(xì)胞在冷凍保存后功能受損的機(jī)制以及通過細(xì)胞因子預(yù)處理來改善其恢復(fù)和功能的方法。研究發(fā)現(xiàn)冷凍保存后的NK細(xì)胞在解凍后通過細(xì)胞凋亡死亡，主要由于細(xì)胞毒性顆粒中的顆粒酶B泄漏。作者提出在冷凍保存前對NK細(xì)胞進(jìn)行白細(xì)胞介素-15（IL-15）和白細(xì)胞介素-18（IL-18）的聯(lián)合預(yù)處理可以恢復(fù)NK細(xì)胞的功能。Incucyte®來測試實時的細(xì)胞毒性和凋亡實驗。


Incucyte®結(jié)果：e圖，使用K562細(xì)胞作為靶細(xì)胞，檢測NK細(xì)胞在冷凍保存前后的細(xì)胞毒性。結(jié)果表明，冷凍保存后的NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性顯著低于非冷凍保存的NK細(xì)胞。b圖，Incucyte®Caspase-3/7染料來指示早期凋亡。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從解凍后4小時開始，冷凍保存的NK細(xì)胞中caspase-3/7激活水平高于非冷凍保存的NK細(xì)胞，并在9小時后迅速上升至平臺期。c圖使用Incucyte® Cytox NIR染料來指示細(xì)胞死亡，實驗從解凍后12小時開始檢測到細(xì)胞死亡，并且在剩余的時間內(nèi)細(xì)胞死亡數(shù)量逐漸增加。表明冷凍保存的NK細(xì)胞在解凍后會經(jīng)歷程序性細(xì)胞死亡，而不是由于急性物理損傷導(dǎo)致的壞死。


Incucyte®結(jié)果：使用IL-15+IL-18預(yù)處理的NK細(xì)胞在冷凍保存前后的細(xì)胞殺傷結(jié)果表明經(jīng)過IL-15+IL-18預(yù)處理的NK細(xì)胞，其細(xì)胞毒性在冷凍前后保持相似。說明IL-15+IL-18預(yù)處理對NK細(xì)胞的保護(hù)作用，促進(jìn)NK細(xì)胞的恢復(fù)功能。


Incucyte®證實了冷凍保存的NK細(xì)胞死亡是在解凍后的一段時間內(nèi)逐漸發(fā)生的，而不是立即發(fā)生的壞死，明確了凋亡發(fā)生的時間進(jìn)程。活細(xì)胞實時成像，不讓您錯過每個細(xì)節(jié)。



為什么細(xì)胞治療研究要用Incucyte®實時活細(xì)胞分析系統(tǒng)呢？

• 培養(yǎng)箱內(nèi)可長達(dá)數(shù)周的連續(xù)觀察，最短幾分鐘間隔拍攝，減少人力，防止過多操作對細(xì)胞的傷害
• 6個板位，分別獨立設(shè)置檢測程序，可以兼容各種孔板和培養(yǎng)皿，通量高
• 高效簡便的模塊化軟件設(shè)置和數(shù)據(jù)分析，輸出圖片、視頻、生長曲線等多指標(biāo)多參數(shù)
• 大于100種優(yōu)化過的活細(xì)胞專用熒光試劑、耗材及詳盡的Protocol，文章數(shù)大于16,000篇

只要放好您的細(xì)胞，其他交給Incucyte® 吧！

 

-參考文獻(xiàn)-

[1] Cameron BJ, Gerry AB, Dukes J, et al. Identification of a Titin-derived HLA-A1-presented peptide as a cross-reactive target for engineered MAGE A3-directed T cells. Sci Transl Med. 2013;5(197):197ra103.

[2] Klichinsky M, Ruella M, Shestova O, et al. Human chimeric antigen receptor macrophages for cancer immunotherapy. Nat Biotechnol. 2020;38(8):947-953.

[3] Kalbasi A, Siurala M, Su LL, et al. Potentiating adoptive cell therapy using synthetic IL-9 receptors. Nature. 2022;607(7918):360-365.

[4] Berjis A, Muthumani D, Aguilar OA, et al. Pretreatment with IL-15 and IL-18 rescues natural killer cells from granzyme B-mediated apoptosis after cryopreservation. Nat Commun. 2024;15(1):3937