CAR-T/CAR-NK療法正在改變腫瘤治療的前景，但其生產本身也面臨一系列挑戰。與大多數藥物不同，由于CAR-T療法使用患者自己的T細胞，是高度個性化的，細胞治療產品的質量在批次和患者之間存在顯著差異。在開發過程中，最重大的挑戰之一是表征制備CAR-T產品的質量和效力。華盈生物利用IsoPlexis單細胞功能蛋白組學技術，可通過評價單個CAR-T細胞的多功能性，根據其功能定義細胞的質量，有效幫助研究者很好的迎接CAR-T生產工藝的評估和改進的挑戰。

 

 

 

圖2  IsoLight單細胞蛋白質組分析系統成為CAR-T細胞生產工藝中的關鍵一環

       研究人員采用了兩種生產制備方法，對比了不同的方法制備的CAR-T細胞的差異。第一種方法（M1）在第5天以洗滌步驟終止轉染，而第二種方法（M2）在第3天終止轉染。復蘇的CAR-T細胞用抗CD4或抗CD8磁珠分選，并與表達CD19或CD22抗原的靶細胞共培養。去除靶細胞后，將CAR-T細胞懸液載入IsoCode單細胞蛋白質組芯片，捕獲單細胞的細胞因子信號，數據使用IsoSpeak軟件進行分析（圖 3）。

              圖3  Isoplexis分析CAR-T細胞的基本流程

       結果表明，無論是靶向CD19還是CD22的CD4+或者CD8+的CAR-T細胞產品，使用M2方法制備得到的細胞，細胞多功能指數更高(圖4)。即使用M2制備的CAR-T產品表現出更高的多功能性，也表現在效應性因子和刺激性細胞因子的增加。這一單細胞多功能數據清楚地表明，與之前使用的M1相比，M2顯著改善了雙特異性CD19/CD22 CAR-T細胞產品的功能。

 圖4  單細胞多功能性用于評估不同制備方法得到的CAR-T細胞產品

|   技術優勢

       考慮到細胞治療產品生成跟品質，細胞治療行業從細胞處理工作流程，細胞分離、細胞培養到最終細胞產物的配方都需要更多自動化的流程。IsoPlexis的IsoLight單細胞因子檢測系統采用全自動檢測的工作方式和端到端(End-to-end)工作流程，包含細胞培養，捕獲因子信號，多重因子檢測，影像數據讀取及導出。簡單直觀的IsoSpeak多維生信分析軟件，無需特別培訓生信分析人員來進行數據分析。大幅提高工程細胞產品開發和流程的優化。

|   經典案例 （點擊可觀看視頻）

      早在2018年一篇Blood雜志文章中研究了治療非霍奇金淋巴瘤(NHL)靶向CD19 CAR-T細胞，檢測了在輸注前CAR-T細胞的多功能性及PSI指數，并發現與臨床結果有正相關性。研究表明，這些患者輸注前CAR-T的多功能性與患者接受治療后的客觀反應(OR)和細胞因子釋放綜合征(CRS)具有統計學正相關性，通過單細胞體外實驗能夠預測臨床治療結果及不良反應。PSI可以有效區分對治療有應答者和無應答者（圖5）。

 圖5  CAR-T細胞PSI與患者預后具有顯著相關性

       2020年Gastroenterology雜志發表一項CAR-T改良方法靶向實體瘤的研究。研究對比分析了靶向肝細胞癌高表達 的GPC3兩個不同抗原表位的CAR-T功效。研究者首先體外實驗發現了靶向hYP7的CAR-T細胞比靶向HN3的CAR-T細胞具有更強的腫瘤殺傷能力。為了佐證這一結果，研究者采用了Isoplexis單細胞功能蛋白組分析兩種CAR-T細胞，結果發現了hYP7-CAR-T細胞具有更高的多功能性指數（PSI）。Isoplexis分析結果和體外效能相一致，為下一步的體內實驗提供了重要的質控評估依據。最終的體內實驗也證實了hYP7-CAR-T細胞具有更強的抑制和消除腫瘤細胞的能力（圖6）。

 圖6  單細胞功能蛋白組作為CAR-T細胞功效的質量評估指標

|   相關文獻

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[2]. McKenna MK, Englisch A, Brenner B, Smith T, Hoyos V, Suzuki M et al. Mesenchymal stromal cell delivery of oncolytic immunotherapy improves CAR-T cell antitumor activity. Mol Ther. 2021;29(5):1808-1820.
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