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Pipette dripping a solution into test tubes with a cell image in the background.

细胞治疗

Overview

近十年来细胞治疗取得了巨大的进展。在积累造血干细胞移植经验的基础上，利用基因工程、基因组编辑、免疫学、免疫治疗、干细胞生物学、理解疾病机制和细胞治疗制造的进展，在数百项临床试验正在进行中取得了相当大的进展。工程嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法(CAR-T)现已上市，用于治疗某些白血病和淋巴瘤。试验性细胞疗法正用于治疗广泛的血液恶性肿瘤。使用多种类型的自体和同种异体细胞与快速进化的细胞工程和编辑方法研究实体瘤、自身免疫性疾病、移植物抗宿主病(GvHD)、遗传疾病和神经退行性疾病。

细胞治疗的一个共同主题是需要在过程的每一步表征和理解细胞表型和异质性。这包括：

患者疾病的表征和预测性生物标志物的开发
表征从患者体内分离的细胞，作为细胞疗法生产的输入参数
在体外和临床前模型中研究候选细胞疗法
细胞疗法生产工艺的开发和优化
细胞产品放行检测
开发细胞疗法和输注后患者反应的监测工具

BD生物科学公司支持这一进程的每个阶段，利用单细胞多组学、高参数分析和信息学的研究工具，深入表征细胞样本的发现。

T, NK and Stem Cell Therapy

利用T细胞和NK细胞进行细胞治疗研究

T细胞疗法

CAR-T细胞包含抗体衍生的细胞外受体和T细胞衍生的细胞内信号域，在某些类型的白血病和淋巴瘤中显示出令人信服的结果，包括CD19 CAR-T的商业许可用于治疗复发性/难治性大B细胞淋巴瘤和急性淋巴细胞白血病。该技术在以CD-19、CD-20、CD-22、CD-30和B细胞成熟抗原(BCMA)为靶标的临床试验中，在B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)、B细胞非霍奇金淋巴瘤(B-NHL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)、霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤中也显示出有希望的初步结果，更多的研究正在进行中。¹改造T细胞，通过病毒载体表达CAR，使其能够识别特异性靶抗原。然后利用产生的T细胞活化消除肿瘤。T细胞靶向免疫调节剂如抗PD-1或CTLA4的单克隆抗体可在临床试验中与CAR-T细胞联合使用。²(CAR)T细胞治疗的通用步骤如下所示：

第1步：T细胞收集

通过白细胞分离术采集患者外周血单核细胞，然后通过富集方法分离T细胞，同时去除其他细胞，如B细胞、单核细胞、中性粒细胞、树突状细胞和污染的肿瘤细胞。

第2步：(CAR)T细胞生成

T细胞通过用含有CAR或其他感兴趣的修饰的病毒载体转导进行体外修饰。

第3步：(CAR)T细胞扩增和QC检测

然后在规定的细胞培养条件下生长和扩增(CAR)T细胞并收获。质量控制检测对于确保CAR-T细胞产品符合生产放行和患者输注的既定质量标准至关重要。

第4步：(CAR)T细胞输注

然后将收获的细胞输注给患者。

Diagram showing steps to collect and isolate T-Cells from an individual and tests performed on them.

增强(CAR)T细胞治疗方法的有效性

(CAR)设计已经经过了多个级别的增强，每个步骤都增加了结局的有效性和安全性。第四代CAR-T设计试图通过激活宿主效应T细胞或阻碍宿主抑制因子和强化记忆T细胞来递送细胞因子，从而调节肿瘤微环境。这些实验性产生细胞因子的CAR-T细胞，被称为重定向用于通用细胞因子杀伤(TRUCK)的T细胞，可以递送多种细胞因子，如IL-12、IL-15、IL-18或IL-21。³

相关的T细胞方法如工程T细胞受体也显示出希望。目前的努力方向是利用高精尖的细胞工程将新型T细胞疗法导向血液和实体肿瘤，同时避免毒性（特别是细胞因子释放综合征和神经毒性），用双重CAR或联合疗法对抗肿瘤逃逸机制，用分泌细胞因子的CAR-T细胞增强肿瘤细胞杀伤以改善肿瘤微环境中的免疫反应，添加修饰的检查点受体以防止阻断，在维持CAR-T细胞增殖和持久性的同时减少细胞耗竭，去除免疫原性成分以实现同种异体疗法。

利用NK细胞进行细胞治疗研究

有证据表明，除了T细胞外，人们也在探索将NK细胞用于细胞疗法的潜力。NK细胞是先天性免疫系统的一部分，被编程为保护正常自体细胞，在自身HLA等位基因和非HLA特异性激活受体的适当水平之间达到平衡。肿瘤细胞操纵HLA-I水平的平衡，阻断NK细胞的细胞毒活性。HLA–I水平的下调可以通过一种“丧失自我”识别机制诱导NK细胞介导的杀伤。⁴抑制机制包括杀伤免疫球蛋白样受体(KIR)和CD94/NKG2A，可识别主要组织相容性复合物(MHC)Ⅰ类分子。这一特性使能够在供体和受体KIR及其配体之间产生错配的操作成为可能，这可以有效克服移植后的同种异体反应性。该策略用于使用NK细胞的同种异体细胞治疗。⁵已在几种类型癌症的临床试验中对表达CAR的工程NK细胞（CAR-NK细胞）进行了评价。⁶此外，活化的NK细胞系NK-92也在临床试验中被研究用于细胞治疗，因为它可以在培养过程中轻松扩增，有效转染，并且可以克服NK细胞的一些局限性。⁷

造血干细胞移植(HSCT)*

造血干细胞移植已被公认为癌症患者化疗和放疗范例后的补救治疗，以及自身免疫性疾病患者的过继免疫治疗。在同种异体造血干细胞移植术中，通过匹配人类组织相容性位点(HLA)等位基因，整个免疫系统被供体细胞取代。目前的创新集中在降低移植物抗宿主病风险的辅助治疗（包括调节性T细胞疗法）、改善使用HLA不匹配移植的结局以及使用正常供体造血干细胞移植挽救血液遗传疾病。造血干细胞移植涉及以下步骤：

第1步：干细胞的动员和采集

干细胞可以使用粒细胞集落刺激因子（G-CSF）或非格司亭等因子从其生态位中或外周血中动员。这些因子被用来提高移植用干细胞的数量。⁸然后收集并保存干细胞。

第2步：预处理

预处理疗法可使病人为移植作好准备。放化疗组合疗法用于清除患者骨髓中快速分裂的细胞，包括恶性细胞，并在移植过程中为供体细胞创造空间。将免疫治疗与此策略相结合有助于预防癌细胞诱导的免疫抑制，以及减轻供体细胞排斥的风险。⁹

第3步：健康干细胞输注

在耗尽免疫细胞后，将健康的细胞注入患者体内。

第4步：移植和回收率

移植后，对患者进行监测，以确认植入状态，并确保没有排斥反应的迹象。

Diagram showing steps for stem cell collection and transplantation process.

*BD生物科学公司临床流式细胞术解决方案（包括仪器、软件和试剂），为实验室开发用于识别与多种免疫相关疾病的相关标记物测试提供了基础。这些解决方案未经FDA批准或批准用于这些疾病的诊断。分析物特定试剂。分析和性能特性尚未确定。

参考

Wang Z, Wu Z, Liu Y, Han W. New development in CAR-T cell therapy. J Hematol Oncol 2017;10(1):53. doi: 10.1186/s13045-017-0423-1
Fins S, Kong W, Williams EF, Milone MC, Fraietta JA. An introduction to chimeric antigen receptor (CAR) T-cell immunotherapy for human cancer. Am J Hematol. 2019;94(S1):S3-S9. doi: 10.1002/ajh.25418<
Knochelmann HM, Smith AS, Dwyer CJ, Wyatt MM, Mehrotra S, Paulos CM. CAR T cells in solid tumors: Blueprints for building effective therapies. Front Immunol. 2018;9:1740. doi: 10.3389/fimmu.2018.01740
Minetto P, Guolo F, Pesce S, et al. Harnessing NK cells for cancer treatment. Front Immunol. 2019;10:2836. doi: 10.3389/fimmu.2019.02836
Karantalis V, Schulman IH, Balkan W, Hare JM. Allogenic cell therapy: a new paradigm in therapeutics. Circ Res. 2015;116(1):12-15. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.114.305495
Rezvani K. Adoptive cell therapy using engineered natural killer cells. Bone Marrow Transplant. 2019;54(Suppl):785-788. doi:10.1038/s41409-019-0601-6
Romanski A, Uherek C, Bug G, et al. CD-19-CAR engineered NK-92 cells are sufficient to overcome NK cell resistance in B-cell malignancies. J Cell Mol Med.2016;20(7):1287-1294. doi: 10.1111/jcmm.12810
Karpova D, Rettig MP, DiPersio JF. Mobilized peripheral blood: an updated perspective. F1000Res. 2019;8:F1000 Faculty Rev-2125. doi: 10.12688/f1000research.21129.1
Zulu S, Kenyon M. Principles of conditioning therapy and cell infusion. In Kenyon M, Babic A, eds. The European Blood and Marrow Transplantation Textbook for Nurses: Under the Auspices of EBMT [Internet]. Cham (CH): Springer; 2018.

Cell Therapy Research Tools

BD生物科学公司提供细胞分析工具

从样品制备和细胞分选到流式细胞术以及下游测序和信息学分析，BD生物科学公司均提供了多种仪器、试剂和定制产品，可用于细胞治疗研究。

我们的研究细胞分析仪，例如BD FACSymphony™流式细胞仪，可同时测量多达50个参数。BD LSRFortessa™ System可分析多达20个参数。BD Rhapsody™ 单细胞分析系统可实现对数百个单细胞的高通量捕获和分析。我们的单细胞多组学试剂组合能够分析整个转录组或靶基因，并且诸如BD Rhapsody™ 免疫反应流式方案这样的靶物质流式方案还可分析特定的免疫细胞类型。通过我们的BD^®AbSeq技术，可以用超过100种抗体对同样的细胞进行检测，并可以通过我们的BD^®TCR/BCR分析方法追踪克隆多样性，以获得真正的单细胞多组学。

我们的主打临床细胞分析仪，BD FACSLyric™流式细胞仪也可在RUO模式提供高度标准化和一致的性能，在12种颜色下具有出色的灵敏度，并可提供检查跟踪和电子签名，以支持21 CFR第11部分的合规性，用于您的细胞治疗产品发布测试和新兴的临床应用。

此外，我们还提供了几种可用于细胞治疗研究的样品制备工具。BD Vacutainer^®采血管系列产品可用于血细胞和生物标记物的保存。

BD Horizon™ Dri Tumor and Tissue Dissociation Reagent (TTDR)能够实现温和、有效的解离，同时还能保存良好的抗原表位。TTDR可最大限度地提高细胞产量，同时最小化细胞死亡，从而有效分离多种肿瘤类型，使单细胞研究支持实体瘤细胞治疗的发展。BD Horizon™ Dri流式方案的干试混合剂为预先设计，可以使用多色流式方案优化并测试记忆T细胞、单核细胞亚群和T、B和NK细胞特性。

此外，我们的流式细胞术组合方案设计解决方案和超过9,000种免疫学研究试剂的综合产品组合，可从测试和发现阶段到揭示细胞治疗产品属性的特性、纯度、效力和安全性，支持细胞治疗研究的每一个步骤。也可以根据客户的规格制造定制的流式方案，包括可在不同时间和地点保持稳定性能的干试混合剂。最后，我们还可提供特殊订单的细胞处理试剂，满足细胞治疗产品制造中对辅助材料的GMP制造需求。

以上所有均由FlowJo™ v10软件的领先信息能力提供支持，为流式细胞术和单细胞多组学分析提供了最新的分析工具。

用于细胞分离的定制cGMP试剂

特异性	克隆	规格形式
CD4	(L200)	PerCP
CD25	(2A3)	APC
CD127	(40131)	PE

用于细胞治疗的细胞特性抗体研究进展

	调节状态	规格形式	产品亮点
单瓶	RUO 或 RUO GMP	液体	>6,000个直接结合的RUO抗体（ISO认证） >300个直接结合的RUO GMP抗体 Sirigen开发的创新染料技术，为更好的细胞分离和更简易多色分析提供了更为明亮的染料选择
定制抗体混合剂	RUO	• 液体或冻干 • 小瓶或96孔板	BD Lyoplate™ 培养板规格形式灵活，用户可自己定义实验布局，包括板内每个孔的确切内容
定制抗体偶联剂	RUO/GMP	液体	将任何荧光染料与BD产品组合中的任何抗体或客户提供的抗体结合。以BD Horizon Brilliant™染料为特色的广泛荧光染料组合为实验设计提供了灵活性。

调节状态

规格形式

产品亮点

单瓶

RUO 或 RUO GMP

液体

>6,000个直接结合的RUO抗体（ISO认证）

>300个直接结合的RUO GMP抗体

Sirigen开发的创新染料技术，为更好的细胞分离和更简易多色分析提供了更为明亮的染料选择

定制抗体混合剂

RUO

• 液体或冻干

• 小瓶或96孔板

BD Lyoplate™ 培养板规格形式灵活，用户可自己定义实验布局，包括板内每个孔的确切内容

定制抗体偶联剂

RUO/GMP

液体

将任何荧光染料与BD产品组合中的任何抗体或客户提供的抗体结合。

以BD Horizon Brilliant™染料为特色的广泛荧光染料组合为实验设计提供了灵活性。

仅供研究使用，不用于诊疗程序。

BD FACSLyric™流式细胞仪是1类激光产品。

BD FACSLyric™ Flow Cytometer仅供研究使用，且仅限结合BD FACSuite™ Application使用，最多12色。不用于诊疗程序。