在細胞治療過程中,評價免疫細胞的增殖能力,以其對靶細胞的殺傷能力是細胞治療過程中非常關鍵的環節。其中DELFIA? EuTDA細胞毒法和DELFIA? BrdU細胞增殖方法,憑借其高靈敏度、易操作性性等諸多優勢,已逐漸成為主流的檢測技術。在此,通過以下一系列的應用案例,我們將向大家展示DELFIA? EuTDA、DELFIA? BrdU、活體影像及放射性檢測等方法如何助力免疫細胞殺傷研究。
一,CAR-T細胞殺傷
毫無疑問,CAR-T療法已成為當下最火的腫瘤細胞療法之一。同樣作為CAR-T大國,中國多數CAR-T療法已進入臨床研究,并且產業化發展迅速,而美國則還集中在臨床前研發[1]。
安全性是CAR-T療法的一大挑戰。除了細胞因子風暴外,CAR-T療法還會誘發移植物抗宿主反應 (graft versus host disease GVHD)等安全隱患。鑒于選擇性去除CD45RA陽性細胞能有效抑制GVHD發生[2],研究利用CD45RA陰性T細胞群體開展靶向CD19的 CAR-T療法,來提高治療安全性。結合DELFIA的細胞殺傷檢測法和基于Calcein-AM標記的流式法,研究證明CD45RA陰性 CAR-T細胞能有效殺傷CD19陽性腫瘤細胞系,并能作用于原代NK細胞殺傷耐受的MLL重排白血病原始細胞SJ4-11(K562為敏感細胞對照,RS4;11為耐受細胞對照)[3]。
由于CD45RA-細胞主要為CD3+CD45O+記憶T細胞,因此針對常見的病原體和疫苗應有更好的回憶應答(Recall response)。通過使用DELFIA Cell Proliferation Assay 檢測摻入的BrdU,研究確認CD45RA- T細胞對人CMV、Epstein–Barr 病毒、 herpes simplex 病毒和tetanus toxoid有更為顯著的免疫反應(下圖a,增殖指標)。基于同樣的增殖檢測平臺,研究利用PBMC開展Mixed lymphocyte reaction (MLR),對比不同細胞亞群的同種異體反應。相較于CDRA-效應細胞群體,CD45RA+細胞在MLR實驗中具有更高的增殖能力(下圖b)和IFN-γ分泌能力(下圖c)[3]。

進一步的體內實驗研究繼續利用了PerkinElmer IVIS活體成像平臺,在白血病小鼠模型的基礎上,研究證明CD45RA-的 CAR-T療法在不誘導GVHD的同時,發揮強效的抗癌效果[3]。借助活體成像的優勢,研究追蹤CD19+ SEM細胞在小鼠體內的擴增情況,確認在接種18天后腫瘤的信號強度足以模擬頑固性白血病小鼠模型。在此模型的基礎上CD45RA-的 CAR-T療法同樣能迅速發揮作用,兩周內強力抑制生物發光信號至檢測限以下。最后,基于同樣的檢測平臺結合重復接種腫瘤細胞,研究證明CD45RA-的 CAR-T療法還能作用于復發白血病小鼠模型。

二,CAR-NK細胞殺傷
CAR-T細胞療法的成功和興起也推動了其他類型的CAR研究,其中就包括針對實體瘤的CAR-NK療法。相較于T細胞,NK細胞可以在沒有抗體和MHC的幫助下靶向疾病細胞,因此能發動更為快速的免疫反應并能有效針對無MHC I表達的腫瘤細胞。同時, NK細胞更為安全,支持“Off-the-Shelf”的大規模生產和直接異體治療。目前在國內已有多家醫療企業推動CAR-NK治療,如博生吉的CD7 CAR-NK。
在6月份的Molecular Therapy期刊上,廣州醫科大學附屬第三醫院的研究向我們展示了最新的CAR-NK臨床應用。為了特異靶向腫瘤細胞表面抗原NKG2DLs,研究在NKG2D受體的胞外結構域基礎上融合參與NK細胞活化的核心分子DAP12,并進一步通過RNA轉染途徑提升CAR-NK安全性。基于DELFIA的細胞殺傷檢測法,研究證明NKG2D-DAP12 (NKG2Dp)能有效的裂解多種腫瘤細胞系,優于對照NK和NKG2D-CD3z(NKG2Dz)[4]。
借助Perkinelmer提供的HCT116-luc報告細胞系,研究通過活體成像方法,在體內水平證明CAR-NK能有效控制腫瘤發展。進一步的臨床研究證明CAR-NK的引入能迅速引起腫瘤退縮和腫瘤細胞減少,強調NKG2D CAR是一種很有前景的細胞治療方案[4]。
三,T細胞殺傷
T細胞不僅是免疫系統的核心成員,也是適應性免疫反應的基石。因此,T細胞功能的全面評價在腫瘤免疫療法的開發過程中至關重要,其中就包括腫瘤疫苗的研發。早期基于經典腫瘤相關抗原gp100的研究證明細胞因子RANTES的引入能顯著提升小鼠脾臟細胞的殺傷能力。同時,RANTES表達的時間點非常關鍵。疫苗引入前12和24小時表達RANTES能有效提升T細胞的殺傷能力,而48小時則沒有這個現象。基于動物實驗,研究推測多種細胞參與殺傷,包括CD8+,NK細胞和CD4+細胞群體。進一步基于DELFIA細胞毒法研究證明TRAIL和FasL參與了殺傷過程[5]。
