CAR-T 细胞培养

CAR-T 细胞体外培养概述

近年来,CAR-T 细胞免疫疗法被认为是最有希望攻克癌症的疗法之一。其有很多其他疗法无法比拟的优势,如 CAR-T 细胞可以具有多个靶向位点,提高肿瘤治疗的准确性,且作用过程不受 MHC(major histocompatibility complex)的限制;CAR-T 细胞杀瘤范围更广、效果更持久;技术属性强,可复制性强等。然而 CAR-T 细胞免疫疗法仍存在很多方面的限制,如 CAR-T 细胞体外培养。在 CAR-T 治疗过程中,需将经过技术改造的 T 细胞进行体外培养,达到符合治疗要求的细胞数量(一般一个病人需要几十亿,甚至上百亿个 CAR-T 细胞)后,再把它们回输到病人体内靶向杀死癌细胞,然而受限于目前的技术手段,CAR-T 细胞的体外培养时间占比较长,从而延长临床治疗周期。

最近一项新技术给我们带来了福音,这一技术通过体外模仿天然抗原提呈细胞(APCs)的系统,可以大大提升 CAR-T 细胞体外培养速度!该系统由介孔二氧化硅微棒支持流体脂质双层组成,脂质双分子层提供了 T 细胞受体刺激和共刺激的膜结合信号,而微棒能够缓释可溶性旁分泌信号。使用抗 CD3 抗体、抗 CD28 抗体和 IL-2,该研究显示 APC 模拟支架(APC-ms)促进人 CAR-T 细胞多至10倍的多克隆扩增。

CAR-T 细胞培养过程中的细胞因子

细胞因子(cytokines, CKs)是一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质(约5-20kDa),它们在细胞培养过程中发挥重要作用。如白细胞介素-2(IL-2)常被用于促进人体免疫细胞,特别是 T 细胞的激活和扩增。多年来,IL-2 用于培养和扩增各种 T 细胞,包括肿瘤浸润淋巴细胞(TIL),T 细胞受体 T 细胞(TCR-T 细胞)或具有嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T 细胞)等基因工程细胞。近来,有报道称 IL-2 长期培养 T 细胞可以促进终末分化和损伤,而不是增强 CAR-T 细胞的功能;然而,用 IL-2 短期培养的 T 细胞回输到患者体内可产生明显的抗肿瘤效果。

IL-2 能使 T 细胞在体外长期持续地增殖,故又被称为 T 细胞生长因子(T cell growth factor, TCGF)。静止 T 细胞不表达 IL-2R,因此不可以作为 IL-2 的靶细胞;受丝裂原或其它刺激活化后的 T 细胞表面能表达 IL-2R,可以对 IL-2 的刺激做出反应。IL-2 能增强 T 细胞的杀伤活性,在体外,可以与IL-4IL-5IL-6 共同诱导细胞毒性 T 细胞(cytotoxic T cell, Tc 或 CTL)的产生,并使其活性大大增强;由 IL-2 诱导产生的 Tc 回输到患者体内后可产生明显的抗肿瘤作用,但Tc 在体内不易存活,如同时再输入少量 IL-2,则可明显延长 Tc 在体内的存活时间,并增强其抗肿瘤效果。

CAR-T 细胞培养相关 GMP 级细胞因子产品列表

货号 产品名称 种属 纯度(by SDS-PAGE) 表达宿主
GMP-10015-HNAH Human GM-CSF / CSF2 Protein Human > 95 % HEK293 细胞
GMP-10139-HNAE Human IL-1 beta / IL1B Protein Human > 95 % E.coli
GMP-10395-HNAE Human IL6 / Interleukin-6 Protein Human > 95 % E.coli
GMP-10584-HNAE Human Interleukin-21 / IL-21 Protein Human > 95 % E.coli
GMP-10602-HNAE Human TNF-alpha / TNFA Protein Human > 95 % E.coli
GMP-10605-HNAE Human EGF / Epidermal Growth Factor Protein Human > 95 % E.coli
GMP-11846-HNAE Human IL4 / Interleukin-4 Protein Human > 95 % E.coli
GMP-CT011-H08H Human IL-12 (IL12A & IL12B Heterodimer) Protein Human > 95 % HEK293 细胞
GMP-10360-HNCE Human IL-15 / IL15 / Interleukin 15 Protein Human > 95 % E.coli
GMP-11821-HNAE Human IL7 / interleukin 7 Protein Human > 95 % E.coli
GMP-11725-HNAS Human IFN-gamma / IFNG / γ-IFN Protein Human > (59.9+28.9) % CHO 稳定细胞系

参考文献

1. Alexander S Cheung, David K Y Zhang, Sandeep T Koshy, David J Mooney. Scaffolds that mimic antigen-presenting cells enable ex vivo expansion of primary T cells. Nature Biotechnology. 2018;36:160–169

2. Zhang X1, Lv X2, Song Y. Short-term culture with IL-2 is beneficial for potent memory chimeric antigen receptor T cell production. Biochem Biophys Res Commun. 2018; 495(2):1833-1838