田高輝,張琴星,史江舟,趙芬芳,王 寧,趙家旋,盧玉琳,徐 瑤
1.武漢科技大學(xué)生命科學(xué)與健康學(xué)院生物醫(yī)學(xué)研究院,湖北 武漢 430081;
2.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院,天津 300457
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,各種可以人為操縱DNA和RNA的工具也得到了長足發(fā)展,并改變了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)程[1]?;虔煼軌蛸x予細(xì)胞或有機(jī)體在自然狀態(tài)下不存在的能力[2]。在基因改造方面,慢病毒是最典型的代表,因?yàn)槠渚哂羞M(jìn)入細(xì)胞并將遺傳物質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞的天然能力[3]。慢病毒載體經(jīng)過幾十年的發(fā)展,目前已經(jīng)進(jìn)入了第三代慢病毒載體階段。第一代慢病毒載體包含人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)基因組的大部分,以及一種病毒的包膜蛋白,最常見的是水泡性口炎病毒糖蛋白(vesicular stomatitis virus glycoprotein,VSV-G)[4],VSV-G可以識(shí)別在細(xì)胞上廣譜表達(dá)的低密度脂蛋白受體[5-6],因此使得該慢病毒載體可轉(zhuǎn)導(dǎo)廣泛的細(xì)胞;第二代慢病毒載體去除了輔助毒性因子VIF、VPR、VPU和NEF[4],提高了其安全性且不影響慢病毒轉(zhuǎn)運(yùn)遺傳物質(zhì)的能力;第三代慢病毒載體將病毒基因組gag和pol分裂成單獨(dú)的質(zhì)粒[7],進(jìn)一步降低了由基因重組導(dǎo)致的的復(fù)制型慢病毒產(chǎn)生的概 率。
嵌合抗原受體T(chimeric antigen receptor T,CAR-T)細(xì)胞技術(shù)是通過分子生物學(xué)和基因工程改造技術(shù),將靶向特異性抗原的單鏈抗體的輕重鏈可變區(qū)序列在患者的T細(xì)胞膜上表達(dá),進(jìn)而特異性地殺死腫瘤細(xì)胞,達(dá)到治療癌癥的目的[8-9]。慢病毒載體的出現(xiàn)極大地推動(dòng)了CAR-T細(xì)胞治療的發(fā)展。目前,已有多種CAR-T細(xì)胞治療進(jìn)入臨床應(yīng)用階段[10]。研究[11-13]表明,CAR-T細(xì)胞在治療B細(xì)胞惡性腫瘤方面取得了前所未有的療效,最顯著的是應(yīng)用抗CD19 CAR-T細(xì)胞治療B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病的完全緩解率高達(dá)90%。
對(duì)于霍奇金淋巴瘤,CD30是一個(gè)理想的候選靶點(diǎn),因?yàn)槠湓诨羝娼鹆馨土瞿[瘤細(xì)胞中表達(dá)豐富且具有特異性,在正常組織中表達(dá)有限[14]。抗CD30 CAR-T細(xì)胞是最近新興的靶向CD30分子的CAR-T細(xì)胞,對(duì)霍奇金淋巴瘤有很好的治療作用[15]。有臨床研究[16-17]表明,抗CD30 CAR-T用于治療復(fù)發(fā)或難治性霍奇金淋巴瘤,淋巴清除后產(chǎn)生高應(yīng)答率并持續(xù)一般時(shí)間,具有極好的安全性和極小的毒性。隨著抗CD30 CAR-T細(xì)胞研究的進(jìn)行,利用慢病毒載體制備CAR-T細(xì)胞的技術(shù)研究取得了很大進(jìn)展,然而原代T細(xì)胞抗CD30 CAR慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)條件還沒有進(jìn)行全面細(xì)致的研究。
影響慢病毒靜止轉(zhuǎn)導(dǎo)的因素通常有感染復(fù)數(shù)(multiplicity of infection,MOI)、溫育密度、轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化時(shí)間和轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度等[18-20]。本實(shí)驗(yàn)旨在優(yōu)化抗CD30 CAR-T細(xì)胞的慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)參數(shù),以制備出高質(zhì)量的抗CD30 CAR-T細(xì)胞,以期為臨床試驗(yàn)所需的大量細(xì)胞的制備提供依據(jù),同時(shí)也為其他靶點(diǎn)CAR-T細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)優(yōu)化提供參 考。
抗CD30 CAR慢病毒和CD30檢測(cè)蛋白為武漢波睿達(dá)生物科技有限公司贈(zèng)予,人原代T細(xì)胞從人外周血中提取,人CD3磁珠和人T cell TransAct購自德國Miltenyi公司,T25和T75細(xì)胞培養(yǎng)瓶購自美國Corning公司,轉(zhuǎn)導(dǎo)試劑聚凝胺(Polybrene)購自翌圣生物科技(上海)股份有限公司,胎牛血清購自上海吉泰依科賽生物科技有限公司,DMEM-Basic、RPMI-1640及TexMACSTMGMP培養(yǎng)基均購自美國Gibco公司。
流式抗體:7-AAD、PE抗人CD25抗體和Alexa Fluor 488 Donkey抗兔免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)抗體購自美國Biolegend公司,BV421抗人CD69抗體購自深圳市達(dá)科為生物技術(shù)股份有限公司。
1.2.1 人原代T細(xì)胞的分離
采集健康人群外周血,經(jīng)等體積的生理鹽水稀釋后,緩慢加到已預(yù)先加入20 mL淋巴細(xì)胞分離液的50 mL離心管中,700×g離心20 min,離心時(shí)調(diào)節(jié)離心機(jī)升降參數(shù)至最低,離心后將環(huán)狀乳白色淋巴細(xì)胞層用移液器吸出,得到單個(gè)核細(xì)胞。以10 μL/2×107個(gè)細(xì)胞的比例加入人CD3磁珠,加入4倍體積的分選緩沖液后4 ℃溫育15 min,用5 mL分選緩沖液重懸,將懸液通過磁力柱,T細(xì)胞會(huì)通過磁珠被吸附到柱子上,用2 mL分選緩沖液洗兩遍柱子后,在柱子中加入5 mL分選緩沖液,用力快速推動(dòng)柱子上的活塞將T細(xì)胞沖洗下來,收集沖洗下來的細(xì)胞。
1.2.2 慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)T細(xì)胞
1.2.2.1 不同MOI對(duì)T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響
取需要數(shù)目的生長狀況良好的原代T細(xì)胞于6孔板中,采用MOI為0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、3.00的梯度對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo),轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)補(bǔ)加Polybrene使其終濃度為5 μg/mL。轉(zhuǎn)導(dǎo)后持續(xù)監(jiān)測(cè)CAR-T細(xì)胞的增殖情況,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)導(dǎo)效率和細(xì)胞存活率。
1.2.2.2 轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)T細(xì)胞溫育密度對(duì)T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影 響
確定最優(yōu)的MOI后,采用0.2×1 07、0.5×107、1.0×107、2.0×107個(gè)/mL的溫育密度轉(zhuǎn)導(dǎo)T細(xì)胞,轉(zhuǎn)導(dǎo)后監(jiān)測(cè)CAR-T細(xì)胞的增殖情況,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)導(dǎo)效率和細(xì)胞存活 率。
1.2.2.3 轉(zhuǎn)導(dǎo)前T細(xì)胞活化時(shí)間對(duì)T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影 響
確定最優(yōu)的MOI和溫育密度后,選用人T cell TransAct刺激T細(xì)胞0、8、16、24、48及72 h后,轉(zhuǎn)導(dǎo)T細(xì)胞,轉(zhuǎn)導(dǎo)后監(jiān)測(cè)CAR-T細(xì)胞的增殖情況,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)T細(xì)胞激活情況、轉(zhuǎn)導(dǎo)效率和細(xì)胞存活率。
1.2.2.4 轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度對(duì)T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響
轉(zhuǎn)導(dǎo)相同數(shù)量的T細(xì)胞,分別用T25和T75培養(yǎng)瓶作為容器,使轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度分別為0.16和0.53 mm,轉(zhuǎn)導(dǎo)后監(jiān)測(cè)CAR-T細(xì)胞的增殖情況,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)導(dǎo)效率,采用鈣黃綠素釋放法檢測(cè)抗CD30 CAR-T細(xì)胞的體外殺傷效率。
1.2.3 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)
收集大于5×105個(gè)CAR-T細(xì)胞于流式管中,向每管中加入1 ~ 2 mL流式緩沖液,500×g離心5 min,去掉上清液,重復(fù)洗2遍,用流式緩沖液配制好工作濃度的染色抗體重懸細(xì)胞,4 ℃避光染色30 min后,加入1 mL流式緩沖液終止染色,500×g離心5 min,棄去上清液,重復(fù)洗2遍,加2 μL 7-AAD抗體于100 μL流式緩沖液中重懸細(xì)胞,2 ~ 3 h內(nèi)通過流式細(xì)胞術(shù)分析檢測(cè)。
1.2.4 鈣黃綠素釋放法檢測(cè)抗CD30 CAR-T細(xì)胞的細(xì)胞毒性
選取L428細(xì)胞系作為陽性靶細(xì)胞,人骨髓瘤細(xì)胞系K562作為陰性靶細(xì)胞,效應(yīng)細(xì)胞為抗CD30 CAR-T細(xì)胞。將經(jīng)鈣黃綠素標(biāo)記、濃度為5×104個(gè)/mL的靶細(xì)胞接種于U底96孔培養(yǎng)板中,100 μL/孔。按不同效靶比(25∶1、5∶1、1∶ 1)加入各組效應(yīng)細(xì)胞,體積為100 μL/孔。設(shè)置陽性對(duì)照組(加入裂解液)和陰性對(duì)照組(加入磷酸緩沖鹽溶液)。各組均設(shè)3個(gè)復(fù)孔,在37 ℃生化培養(yǎng)箱中溫育2.5 ~ 3.0 h。后將96孔板以700×g離心10 min,從各孔吸取150 μL上清液對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)移到預(yù)先標(biāo)記好的新的平底96孔板中,置于酶標(biāo)儀(參數(shù)設(shè)置:激發(fā)光波長為485/20,發(fā)射光波長為530/25)掃描讀取熒光值。根據(jù)以下公式計(jì)算各組效應(yīng)細(xì)胞的細(xì)胞毒性:特異性裂解百分比(%)=(實(shí)驗(yàn)組熒光值-陰性對(duì)照組熒光值)/(陽性對(duì)照組熒光值-陰性對(duì)照組熒光值)×100%。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
本研究采用GraphPad Prism 8軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以±s表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
MOI對(duì)于T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)效率具有決定性的影響,因此我們首先從該條件開始進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo)條件的優(yōu)化。根據(jù)本課題組以往研究[17],分別采用MOI為0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、3.00的梯度對(duì)健康人群外周血來源的新鮮T細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo)。通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)不同MOI對(duì)于抗CD30 CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)效率的影響,結(jié)果顯示,MOI為1.00、1.50和3.00組在第8天的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率顯著高于0.00、0.25和0.50組[(25.60±3.51)%、(26.33±5.32)%和(32.67±6.47)%vs(1.00±0.00)%、(9.17±2.23)%和(14.50±4.81)%,P<0.01],1.00、1.50和3.00組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05,圖1A),各組CAR-T細(xì)胞在轉(zhuǎn)導(dǎo)第8天的細(xì)胞存活率均為80%左右,組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 [(84.67±5.20)%、(81.17±2.79)%、(79.50±2.74)%、(79.67±1.63)%、(79.00±1.55)%和(77.83±1.72)%,P> 0.05,圖1B]。
圖1 不同MOI對(duì)于抗CD30 CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響Fig.1 Effects of different MOI on transduction of anti-CD30 CAR-T cell
本實(shí)驗(yàn)還研究了不同MOI對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞增殖能力的影響,結(jié)果顯示,不同MOI對(duì)于抗CD30 CAR-T細(xì)胞的增殖能力的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,圖1C),但1.00、1.50和3.00組在第16天的抗CD30 CAR-T有效細(xì)胞數(shù)(T細(xì)胞數(shù)×轉(zhuǎn)導(dǎo)效率)顯著高于0.00、0.25和0.50組(P均<0.01);1.00、1.50、3.00組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖1D)。根據(jù)不同MOI的轉(zhuǎn)導(dǎo)條件下,轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、抗CD30 CAR-T細(xì)胞總數(shù)和有效細(xì)胞數(shù)等3個(gè)方面的情況,綜合慢病毒成本,最終選擇MOI=1.00作為慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)T細(xì)胞的關(guān)鍵參 數(shù)。
溫育密度會(huì)影響細(xì)胞與慢病毒之間的接觸[19],可能會(huì)進(jìn)一步影響轉(zhuǎn)導(dǎo)效率,因此本研究選取不同的溫育密度對(duì)轉(zhuǎn)導(dǎo)條件進(jìn)行優(yōu)化。通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)不同溫育密度對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)效率和細(xì)胞存活率的影響,結(jié)果顯示,各組抗CD30 CAR-T細(xì)胞在轉(zhuǎn)導(dǎo)第8天的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率和細(xì)胞存活率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[轉(zhuǎn)導(dǎo)效率:(24.00±8.51)%、(25.50±7.87)%、(25.33±8.09)%和(24.50±7.58)%,P>0.05;細(xì)胞存活率:(81.17±1.94)%、(83.50±2.07)%、(83.67±2.66)%和(80.83±3.49)%,P>0.05,圖2A、2B]。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)顯示,不同溫育密度得到的抗CD30 CAR-T細(xì)胞之間的增殖情況差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05,圖2C);0.2×107組在第16天的抗CD30 CAR-T有效細(xì)胞數(shù)顯著低于0.5×107、1.0×107和2.0×107組(P<0.05),但0.5×107、1.0×107、2.0×107組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖2D)。
圖2 不同溫育密度對(duì)于抗CD30 CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響Fig.2 Effects of different incubation densities on transduction of anti-CD30 CAR-T
本實(shí)驗(yàn)還研究了不同溫育密度對(duì)于抗CD30 CAR-T細(xì)胞毒性作用的影響,結(jié)果顯示,0.5×107、1.0×107組抗CD30 CAR-T細(xì)胞的細(xì)胞毒性顯著高于2.0×107組[(46.00±1.41)%vs(45.00±1.41)%vs(35.50±2.12)%,P<0.05,圖2E]。綜上所述,根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、細(xì)胞存活率、抗CD30 CAR-T有效細(xì)胞數(shù)及體外殺傷效率等情況得出最佳溫育密度為0.5×107和1.0×107個(gè)/mL,從生產(chǎn)成本方面考慮,最終選擇MOI=1.0、溫育密度為1.0×107個(gè)/mL作為慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)T細(xì)胞的關(guān)鍵參數(shù)。
T細(xì)胞的激活水平與慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)效率密切相關(guān)[21]。T細(xì)胞的激活狀態(tài)可以根據(jù)CD25和CD69的表達(dá)水平來衡量[22],通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)不同轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化時(shí)間對(duì)CD25和CD69的表達(dá)情況,結(jié)果顯示,在加入人T cell TransAct刺激后,T細(xì)胞被激活(圖3A)。T細(xì)胞的持續(xù)激活會(huì)影響其存活率,結(jié)果顯示,持續(xù)刺激72 h后T細(xì)胞的活率低于80%,顯著低于其他組[(97.00±0.00)%、(95.67±1.53)%、(93.00±3.46)%、(90.33±3.06)%、(85.67±5.51)%和(77.00±5.57)%,P<0.01,圖3B]。轉(zhuǎn)導(dǎo)后通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)不同活化時(shí)間對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)效率的影響,結(jié)果顯示,24、48和72 h組抗CD30 CAR-T細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率顯著高于0、8和16 h組[(35.00±5.15)%、(42.60±9.45)%、(41.20±8.64)%、(51.83±9.20)%、(56.50±7.87)%和(55.75±2.22)%,P<0.05],但24、48和72 h組間的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(51.83±9.20)%、(56.50±7.87)%和(55.75±2.22)%,P> 0.05,圖3C]。
圖3 不同活化時(shí)間對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響Fig.3 Effects of different activation times on transduction of anti-CD30 CAR-T
本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了不同活化時(shí)間對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞增殖情況的影響,結(jié)果顯示,在第11天時(shí),48 h組的有效細(xì)胞數(shù)顯著高于其他組(P<0.05);但在第15天時(shí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05,圖3D)。因此,為了更加準(zhǔn)確地驗(yàn)證活化時(shí)間對(duì)CAR-T細(xì)胞的影響,本研究分別選用活化時(shí)間為24和48 h進(jìn)行放大研究。
為進(jìn)一步驗(yàn)證上述研究結(jié)果,我們將轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞起始量由0.5×107個(gè)提高到2.0×107個(gè),培養(yǎng)容器從6孔板改為培養(yǎng)瓶,其他條件與上述一致。通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)24和48 h活化后CD25和CD69的表達(dá)情況,結(jié)果顯示,48 h組CD69陽性細(xì)胞比例及其平均熒光強(qiáng)度(mean fluorescence intensity,MFI)均低于24 h組,48 h組CD25陽性細(xì)胞比例略高于24 h,但CD25的MFI明顯升高,T細(xì)胞被激活(圖4A),此結(jié)果與2.3結(jié)果保持一致。有研究[23]顯示,T細(xì)胞大小也與其激活有關(guān),因此本研究檢測(cè)了不同活化時(shí)間細(xì)胞大小的變化,結(jié)果顯示,隨著刺激時(shí)間的延長,T細(xì)胞逐漸變大,進(jìn)一步說明T細(xì)胞被激活(圖4B)。轉(zhuǎn)導(dǎo)前細(xì)胞存活率檢測(cè)結(jié)果顯示,24和48 h組間的細(xì)胞存活率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(81.33±1.15)%vs(82.67±3.51)%,P> 0.05,圖4C]。轉(zhuǎn)導(dǎo)后通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)兩組轉(zhuǎn)導(dǎo)效率,結(jié)果顯示,24和48 h組間轉(zhuǎn)導(dǎo)效率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,圖4D)。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,48 h組的增殖速率顯著高于24 h組(P<0.01,圖4E)。綜上所述,根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、細(xì)胞存活率及細(xì)胞增殖速率等情況,最終選擇MOI=1.0、溫育密度為1.0×107個(gè)/mL、轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化48 h作為慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)工藝的最佳條件。
圖4 活化時(shí)間為24和48 h之間的比較Fig.4 Comparison of activation time between 24 and 48 h
轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度為轉(zhuǎn)導(dǎo)體積/底面積。T細(xì)胞在轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)迅速沉積在容器底部,導(dǎo)致轉(zhuǎn)導(dǎo)體系頂部溶液中的慢病毒很難與沉積下來的T細(xì)胞接觸,進(jìn)而可能影響T細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)。為了驗(yàn)證上述猜想,分別采用0.16和0.53 mm兩種轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度對(duì)T細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,0.16 mm組在第8天的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率顯著高于0.53 mm組[(62.00±1.41)%vs(37.00±2.83)%,P<0.01,圖5A]。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,0.16 mm組抗CD30 CAR-T細(xì)胞的增殖倍數(shù)顯著高于0.53 mm組(P<0.05,圖5B)。
圖5 不同轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度對(duì)于抗CD30 CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響Fig.5 Effects of different height on transduction of anti-CD30 CAR-T
本研究還分析了不同轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞毒作用的影響,結(jié)果顯示,在相同效靶比時(shí),0.16和0.53 mm組對(duì)L428腫瘤細(xì)胞的殺傷作用差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[效靶比為25∶1時(shí):(14.67±2.08)%vs(17.67±1.53)%,P> 0.05,圖5C]。綜上所述,根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)效率、增殖倍數(shù)、體外殺傷效率等情況,選擇MOI=1.0、溫育密度為1.0×107個(gè)/mL、轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化48 h、轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度為0.16 mm作為最終轉(zhuǎn)導(dǎo)優(yōu)化條件。
CAR-T細(xì)胞療法是基于免疫細(xì)胞的療法之一[24]。由于T細(xì)胞具有細(xì)胞毒性、體外培養(yǎng)增殖良好、病毒載體易轉(zhuǎn)導(dǎo)等特點(diǎn)[25],CAR-T細(xì)胞現(xiàn)在已經(jīng)成為常見且有效的用于癌癥治療的基因修飾細(xì)胞[26]。慢病毒可以高效地將基因整合到靜止期和增殖期的真核細(xì)胞的基因組中并穩(wěn)定表達(dá)[27],臨床安全性也高于其他病毒[28],由于上述原因,目前最成熟的CAR-T基因修飾方法是慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)法[29]??笴D30 CAR-T細(xì)胞的慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)條件鮮見報(bào)道,因此本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)MOI、溫育密度、轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化時(shí)間和轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度等轉(zhuǎn)導(dǎo)條件進(jìn)行研究,優(yōu)化慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)T細(xì)胞時(shí)的參數(shù),以制備出轉(zhuǎn)導(dǎo)效率更高、功能更強(qiáng)的抗CD30 CAR-T細(xì)胞,為抗CD30 CAR-T細(xì)胞后續(xù)的臨床研究提供參 考。
本研究結(jié)果顯示,MOI等于1、溫育密度為1.0×107個(gè)/mL、轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化48 h、轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度為0.16 mm時(shí),轉(zhuǎn)導(dǎo)得到的抗CD30 CAR-T細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率更高,增殖效果更好,但對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞的殺傷功能無影響。原代T細(xì)胞取材于不同健康人群外周血,因此原代T細(xì)胞間可能存在個(gè)體差異。MOI轉(zhuǎn)導(dǎo)參數(shù)研究結(jié)果顯示,MOI大于1時(shí),抗CD30 CAR-T細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率處于平臺(tái)期,可能其他靶點(diǎn)的慢病毒在進(jìn)行CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)該現(xiàn)象;轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化時(shí)間決定了T細(xì)胞的狀態(tài),可能會(huì)影響T細(xì)胞相關(guān)基因的表達(dá)水平,進(jìn)而影響慢病毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)效果和表觀遺傳修飾;T細(xì)胞的直徑只有8 ~ 10 μm,轉(zhuǎn)導(dǎo)體系過高導(dǎo)致上層慢病毒顆粒無法與T細(xì)胞接觸,進(jìn)而影響轉(zhuǎn)導(dǎo)效率。本研究將轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度作為慢病毒靜止轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究參數(shù),同時(shí)也驗(yàn)證了我們的猜想:轉(zhuǎn)導(dǎo)體系的高度趨近于T細(xì)胞的直徑時(shí),可能會(huì)使慢病毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率不斷提高。本研究對(duì)不同轉(zhuǎn)導(dǎo)條件下的抗CD30 CAR-T細(xì)胞的分析評(píng)價(jià)指標(biāo)較少,可通過細(xì)胞表型、耗竭程度、表觀遺傳及細(xì)胞因子等[30-33]進(jìn)行進(jìn)一步研究,以提高抗CD30 CAR-T細(xì)胞的質(zhì)量。
綜上所述,本研究通過對(duì)MOI、溫育密度、轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化時(shí)間和轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度等轉(zhuǎn)導(dǎo)參數(shù)的研究,最終獲得了最優(yōu)的轉(zhuǎn)導(dǎo)條件:MOI等于1、溫育密度為1.0×107個(gè)/mL、轉(zhuǎn)導(dǎo)前活化48 h、轉(zhuǎn)導(dǎo)體系高度為0.16 mm。這樣的轉(zhuǎn)導(dǎo)條件可以顯著提高抗CD30 CAR-T細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率,增強(qiáng)抗CD30 CAR-T細(xì)胞的增殖能力,且對(duì)抗CD30 CAR-T細(xì)胞的殺傷能力無顯著影響。
利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。