友康生物
2024-07-05
公司熱點(diǎn)上期文章我們談到相比傳統(tǒng)手工培養(yǎng)細(xì)胞，細(xì)胞自動化培養(yǎng)技術(shù)主要有三大優(yōu)勢：一是能夠在一定程度上解放生產(chǎn)力、提升生產(chǎn)效率，把專業(yè)人才從繁瑣重復(fù)的細(xì)胞培養(yǎng)工作中解放出來，專注于創(chuàng)新工作；二是能很大程度上避免各種原因?qū)е碌募?xì)胞污染問題；三是無需高度依賴于熟練操作人員，而是標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化好的細(xì)胞培養(yǎng)方案可以被輕松復(fù)制到其他任何實(shí)驗(yàn)室直接運(yùn)行，讓細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果更具穩(wěn)定性。
自動化培養(yǎng)技術(shù)雖然優(yōu)勢巨大，但要真正將其在NK細(xì)胞的培養(yǎng)上實(shí)際應(yīng)用，卻困難重重，比如NK制備工藝的原因、試劑和耗材原因等，這些困難是如何影響NK細(xì)胞自動化培養(yǎng)進(jìn)程的，在本期文章中我們將為大家詳細(xì)介紹自動化培養(yǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的難點(diǎn)。
一、NK細(xì)胞制備工藝不固定
NK細(xì)胞自動化培養(yǎng)的難點(diǎn)之一在于NK細(xì)胞培養(yǎng)擴(kuò)增工藝不固定，NK細(xì)胞來源多樣、擴(kuò)增方式多樣，但是都各有優(yōu)劣勢，要摸索出一種成熟、安全、穩(wěn)定的制備工藝有比較大的難度。
NK細(xì)胞療法的技術(shù)流程概括起來主要包括三大環(huán)節(jié)：獲得細(xì)胞、擴(kuò)增生產(chǎn)、臨床使用。目前NK主要來源于以下三類細(xì)胞，各自優(yōu)劣如下：
1、從外周血或臍血中分離原代NK細(xì)胞
√優(yōu)點(diǎn)：安全性高、殺傷活性強(qiáng)
×缺點(diǎn)：細(xì)胞純度低且難以大量擴(kuò)增、低溫保存會影響細(xì)胞活性，給規(guī)?；a(chǎn)帶來較大挑戰(zhàn)
2、NK細(xì)胞系(NK-92、NKG、NK-YS等)
√優(yōu)點(diǎn)：不涉及分選純化步驟、體外擴(kuò)增得到的細(xì)胞群體一致性更好、其表面的殺傷抑制受體表達(dá)很低從而具有更優(yōu)異的殺傷能力
×缺點(diǎn)：需要輻照處理、存在致瘤性以及體內(nèi)存活時(shí)間極短
3、hESC和iPSC誘導(dǎo)定向分化
√優(yōu)點(diǎn)：表型與原代NK細(xì)胞更為接近，生長能力強(qiáng)，有利于獲得充足且同質(zhì)的細(xì)胞，更容易滿足臨床應(yīng)用要求
×缺點(diǎn)：技術(shù)難度較高，安全性和臨床有效性仍需面臨監(jiān)管挑戰(zhàn);也存在潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)
NK細(xì)胞的主要擴(kuò)增方式
1、純因子培養(yǎng)工藝
√優(yōu)點(diǎn)：安全性高，降低申報(bào)難度
×缺點(diǎn)：受限于血液樣本初始NK比例的不穩(wěn)定，培養(yǎng)的最終結(jié)果可能偏差較大，生產(chǎn)效率比較低，而且培養(yǎng)過程中需消耗大量細(xì)胞因子，成本較高
2、滋養(yǎng)層體系
√優(yōu)點(diǎn)：細(xì)胞擴(kuò)增活率高、速度快，容易獲得高表型的CD56+ NK細(xì)胞，純度高，殺傷性強(qiáng)
×缺點(diǎn)：引入的滋養(yǎng)層細(xì)胞為腫瘤細(xì)胞，其潛在安全風(fēng)險(xiǎn)難以完全消除，對細(xì)胞來源、歷史培養(yǎng)情況、安全性等方面需要建立管理標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)控體系，進(jìn)一步增加了NK細(xì)胞產(chǎn)品的獲批難度
二、試劑原因
NK細(xì)胞自動化培養(yǎng)的第二大難點(diǎn)是，缺少一款可以程序化培養(yǎng)NK細(xì)胞的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)基，受限于試劑的不穩(wěn)定，無法做到大部分樣本統(tǒng)一化培養(yǎng)，容錯(cuò)率不高。
NK細(xì)胞在免疫細(xì)胞治療中，明顯的優(yōu)勢在于安全性非常高，它是一種先天免疫細(xì)胞，無需抗原預(yù)先致敏即可非特異性殺傷腫瘤細(xì)胞，而且相較于CAR-T細(xì)胞療法而言，NK細(xì)胞具有更高的安全性，幾乎不會引發(fā)移植物抗宿主?。℅VHD）和細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS），有望成為可及性更高、治療惡性腫瘤的現(xiàn)貨型免疫細(xì)胞藥物。
要想發(fā)揮NK細(xì)胞免疫療法安全性高的優(yōu)勢，選擇外周血或臍帶血來源的NK細(xì)胞，采用純因子培養(yǎng)工藝，相比其他培養(yǎng)方法，是更為安全可靠的，也更有可能降低臨床申報(bào)的難度。然而外周血或臍帶血來源的NK細(xì)胞純度低，樣本初始NK比例不穩(wěn)定，市面上缺少一款程序化的培養(yǎng)基能讓不同質(zhì)量的樣本都達(dá)到一個(gè)可以滿足臨床使用要求的水平，因此培養(yǎng)結(jié)果成功率不高，很難做到規(guī)?；a(chǎn)。
三、耗材原因
NK細(xì)胞自動化培養(yǎng)的第三大難點(diǎn)在于，免疫細(xì)胞培養(yǎng)需要根據(jù)細(xì)胞密度判斷是否補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)基，現(xiàn)有耗材不滿足非接觸式檢測細(xì)胞密度。
細(xì)胞培養(yǎng)方案通常包含多個(gè)階段，每個(gè)階段都需要細(xì)致的監(jiān)控和調(diào)整。國家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心（NCATS）編制的《檢測指導(dǎo)手冊》中寫道，標(biāo)準(zhǔn)化的原代細(xì)胞培養(yǎng)條件對穩(wěn)健的檢測性能至關(guān)重要。特別注意細(xì)胞培養(yǎng)條件對試驗(yàn)的成功至關(guān)重要。細(xì)胞應(yīng)該匯合，但不能過度生長，這樣才能使試驗(yàn)正常進(jìn)行。操作者需要確定適合提供良好檢測信號的細(xì)胞生長條件和細(xì)胞層的密度。
通常情況下，研究人員通過在細(xì)胞培養(yǎng)顯微鏡下的視覺觀察來檢查細(xì)胞形態(tài)和匯合度。但是人的眼睛很容易產(chǎn)生視覺錯(cuò)覺。我們的眼睛處理的是感知到的細(xì)胞的大小和形狀，而不是實(shí)際大小。機(jī)器比人的眼睛更可靠，但是現(xiàn)有耗材不滿足機(jī)器對于細(xì)胞匯合度的判斷。
本期文章我們談到了要將自動化技術(shù)應(yīng)用到NK細(xì)胞的實(shí)際培養(yǎng)中，主要有以下三大難點(diǎn)：①NK細(xì)胞培養(yǎng)擴(kuò)增工藝不固定；②缺乏程序化培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)基；③現(xiàn)有耗材不滿足非接觸式檢測細(xì)胞密度。面對這些困難，友康如何一一擊破，真正讓NK細(xì)胞自動化培養(yǎng)設(shè)備走入每一個(gè)的實(shí)驗(yàn)室，下期為大家分享。
