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血清替代应用丨人血小板裂解液hPL对T细胞扩增与TCM表型的影响:Sexton nLiven PR培养体系解析

摘要:
在人免疫细胞治疗快速发展的背景下,培养基补充剂对于T细胞扩增效率、细胞表型稳定性以及治疗效果具有重要影响。本文基于Sexton公开研究资料,系统解析人血小板裂解液(hPL)nLiven PR在T细胞培养中的应用表现,包括PBMCs扩增、中央记忆T细胞(TCM)维持、供体一致性以及与AB血清(ABS)之间的差异,为CAR-T、TCR-T及免疫细胞治疗培养体系优化提供参考。

关键词:
人血小板裂解液;hPL;T细胞培养;TCM;中央记忆T细胞;CAR-T;TCR-T;nLiven PR;免疫细胞治疗;细胞培养补充剂;AB血清;PBMC;细胞治疗;PR工艺;细胞扩增


一、前言:为什么T细胞培养越来越关注TCM表型

近年来,以CAR-T、TCR-T为代表的T细胞疗法,已成为肿瘤尤其是血液肿瘤治疗的重要方向。

传统细胞治疗通常更加关注:

  • 最终细胞总数
  • 细胞扩增倍数
  • 杀伤效率

等指标。

但越来越多研究发现:

T细胞最终的“表型质量”对于体内持久性与疗效同样关键。

其中:

TCM(Central Memory T Cell)

即:

中央记忆型T细胞

被认为是目前免疫细胞治疗中非常重要的功能性细胞亚群。

相比终末效应T细胞:

TCM细胞具有:

  • 更强扩增能力
  • 更长体内持续时间
  • 更强归巢能力
  • 更好的抗肿瘤持久性

等特点。

研究表明:

中央记忆T细胞在多种疾病模型中,相较效应记忆T细胞具有更优抗肿瘤效果。


TCM细胞的来源与特点

TCM来源于:

初始T细胞(Naive T Cell)

在抗原刺激后形成。

其能够:

  • 长期存活
  • 返回淋巴组织
  • 再次受到抗原刺激后迅速扩增

因此在CAR-T与TCR-T治疗中:

TCM比例通常被视为:

治疗质量的重要指标。

图1 中央记忆T细胞TCM的分化由来

图1 中央记忆T细胞TCM的分化由来


二、传统培养补充剂面临的问题

目前免疫细胞治疗生产中:

培养基补充剂主要包括:

  • 胎牛血清(FBS)
  • 人AB血清(ABS)

等。

但这些体系存在明显问题。


1、FBS存在动物源风险

胎牛血清虽然长期用于细胞培养,但存在:

  • 动物源风险
  • 批次差异
  • 监管压力
  • 病原污染风险

等问题。

因此在细胞治疗领域:

越来越倾向于:

减少甚至避免动物源成分。


2、人AB血清存在供体差异问题

相比FBS:

ABS虽属于人源体系,但依然存在:

  • 供体来源受限
  • 批次稳定性不足
  • 成分波动
  • 表型影响不确定

等问题。

尤其对于:

  • CAR-T
  • TCR-T
  • NK细胞

等产品而言:

培养体系稳定性直接影响最终细胞质量。


三、人血小板裂解液(hPL)为什么受到关注

什么是hPL

Human Platelet Lysate(hPL)

即:

人血小板裂解液

是将人血小板裂解后获得的培养基补充剂。

其富含:

  • 生长因子
  • 细胞因子
  • 趋化因子
  • 细胞调控蛋白

等活性成分。

图2 血小板裂解液hPL组成成分

图2 血小板裂解液hPL组成成分


hPL在细胞治疗中的优势

相比传统血清体系:

hPL通常具有:

  • 更接近人源环境
  • 更高安全性
  • 更低动物源风险
  • 更适合临床转化

等特点。

同时:

不同品牌hPL在:

  • 工艺
  • 病原体控制
  • 一致性
  • 表型维持

等方面也存在差异。


四、Sexton nLiven PR与ABS对T细胞扩增的比较

为了评估:

hPL对于T细胞治疗生产体系的影响

HCATS与Sexton开展了相关研究。

主要比较:

  • nLiven PR
  • 人AB血清(ABS)

两种培养体系。


五、PBMC扩增实验结果分析

研究人员从:

两名供体PBMCs

开始实验。

使用:

  • CD3/CD28激活
  • 静态培养体系
  • 培养14天

进行比较。


实验结果

在培养第8天:

PBMC总数差异尚不明显。

但到了第10天:

nLiven PR组扩增明显高于ABS组。

同时:

FACS分析显示:

nLiven PR组:

  • CD3+比例更高
  • T细胞亚群占比更高

说明:

hPL体系更有利于T细胞亚群扩增。

图3 PBMCs扩增效果比较

图3 两名供体PBMCs在ABS与hPL体系中的扩增比较


六、hPL对TCM表型的影响

相比单纯关注:

  • 细胞总数
  • 扩增倍数

研究者越来越重视:

TCM细胞比例。


为什么TCM比例重要

TCM比例越高:

通常意味着:

  • 更强持久性
  • 更好体内扩增
  • 更长治疗窗口
  • 更优治疗效果

因此:

最终产品中TCM比例已经成为:

细胞治疗质量评价的重要方向。


nLiven PR对TCM的影响

实验结果显示:

在静态培养体系中:

虽然:

  • ABS组
  • nLiven PR组

总细胞产量接近。

但:

nLiven PR组TCM比例显著增加。

而ABS组随着扩增:

TCM比例明显下降。

图4 nLiven PR提升TCM比例

图4 nLiven PR在培养14天后持续提升PBMCs中TCM比例


CD3+细胞实验结果

研究进一步采用:

CD3+阳性细胞

作为起始细胞。

结果发现:

在培养结束时:

约50%的T细胞亚群为TCM。

并且:

nLiven组TCM比例显著高于ABS组。

图5 CD3+细胞培养后TCM比例

图5 三个供体CD3+细胞培养后TCM比例比较


七、为什么nLiven PR更有利于维持TCM

研究指出:

在传统ABS培养体系中:

T细胞扩增往往伴随着:

向效应表型分化。

而nLiven PR则表现出:

  • 更稳定TCM维持
  • 更低终末分化倾向

说明:

其可能更加适合:

  • CAR-T
  • TCR-T
  • 长期免疫治疗

等应用。

研究中明确提出:

nLiven PR在整个体外培养过程中,对TCM表型具有选择性维持作用。


八、hPL对供体一致性的影响

细胞治疗另一个重要问题是:

供体差异。

不同供体来源:

通常会导致:

  • 扩增效率波动
  • 表型差异
  • 产品一致性下降

等问题。


搅拌培养体系实验

研究人员进一步在:

搅拌式生物反应器

中进行验证。

采用:

  • Dynabeads CD3/CD28激活
  • 培养11天

比较:

  • ABS
  • nLiven PR

两种体系。


实验结果

结果显示:

两组:

总扩增倍数差异不明显。

但:

nLiven PR组供体间变异明显更低。

具体来看:

  • nLiven PR组CV值约10%
  • ABS组CV值约23%

说明:

hPL体系能够降低供体差异带来的波动。

图6 不同供体间扩增一致性比较

图6 nLiven PR组供体间变异更低


九、TCM维持与治疗长期效果之间的关系

目前越来越多研究认为:

T细胞治疗的关键不仅是:

  • 杀伤能力
  • 扩增数量

更重要的是:

长期持续性。

而TCM恰好与:

  • 体内长期扩增
  • 免疫持续性
  • 复发控制

等密切相关。

因此:

培养过程中:

如何维持:

  • TCM比例
  • 低分化状态
  • 干性特征

已成为细胞治疗工艺开发的重要方向。


十、nLiven PR在T细胞培养中的潜在意义

综合实验结果:

nLiven PR在人免疫细胞培养中表现出:

1、更稳定的T细胞扩增

相比ABS:

扩增效率更稳定。


2、更高TCM比例

有利于:

  • 长期疗效
  • 体内持续性

等。


3、更低供体差异

有利于:

  • GMP生产
  • 标准化工艺
  • 临床一致性

等。


4、更适合细胞治疗转化

包括:

  • CAR-T
  • TCR-T
  • NK细胞
  • 免疫细胞治疗

等方向。


十一、其他研究结果支持

美国贝勒医学院相关研究也显示:

相比:

  • FBS
  • ABS

使用:

nLiven培养的T细胞

表现出:

  • 更高存活率
  • 更高TCM比例
  • 更低分化水平

等特点。

图7 hPL更有利于维持低分化T细胞状态

图7 相比FBS与ABS,nLiven更有利于维持较低分化状态


十二、Sexton hPL产品体系简介

目前Sexton提供多种:

无动物源hPL产品

包括:

  • Stemulate
  • nLiven PR
  • T-Liven

等。

其中:

nLiven PR

采用:

PR(Pathogen Reduced)病原体减少工艺

适用于:

  • 免疫细胞治疗
  • GMP生产
  • 临床研究

等。


T-Liven

属于:

封闭袋装系统hPL

并经过:

  • T细胞生长验证
  • 临床工艺优化

适用于:

  • CAR-T
  • TCR-T
  • GMP工艺

等方向。

图8 T-Liven封闭袋装系统

图8 T-Liven封闭袋装系统


十三、总结

在人免疫细胞治疗持续发展的背景下:

培养体系已经不仅仅关注:

  • 细胞数量
  • 扩增倍数

而是更加关注:

  • TCM比例
  • 细胞质量
  • 长期治疗效果
  • GMP一致性

等指标。

基于目前公开研究结果:

Sexton nLiven PR在人T细胞培养中表现出:

  • 更稳定扩增
  • 更高TCM比例
  • 更低供体差异
  • 更适合临床转化

等特点。

对于:

  • CAR-T
  • TCR-T
  • 免疫细胞治疗
  • GMP细胞工艺开发

等方向具有较高参考价值。


参考文献

  • Klebanoff CA, Gattinoni L, Torabi-Parizi P et al. Central memory self/tumor-reactive CD8+ T cells confer superior antitumor immunity compared with effector memory T cells. PNAS 2005.

  • Manufacturing of primed mesenchymal stromal cells for therapy. Nature Biomedical Engineering, 2019.

  • Torres Chavez A, McKenna MK, Canestrari E et al. Expanding CAR T cells in human platelet lysate renders T cells with in vivo longevity. J ImmunoTher Cancer 2019.


  • 本文基于Sexton公开资料由其中国官方提供商上海曼博生物整理,仅用于科研信息分享。上海曼博生物可提供Sexton人血小板裂解液、nLiven PR、T-Liven血小板裂解液及细胞治疗培养基补充剂相关产品与技术支持,支持T细胞培养、免疫细胞治疗及细胞治疗工艺开发应用。

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