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CAR T 细胞治疗中的细胞因子应答——ELISA 试剂盒和多重免疫检测 |
赛默飞提供各种 ELISA 试剂盒和多重免疫检测,以探索细胞治疗研究的各个方面。这些敏感和准确的测定可以表征CAR T治疗所涉及的可溶性标志物;包括T细胞的功效、效力和监测。
细胞免疫治疗或过继性细胞治疗 (ACT) 涉及使用注入患者体内的自体(自身)或异体(供体)细胞进行癌症治疗。已经使用的或正在研究用于过继性转移的免疫细胞包括肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL)、工程化 T 细胞受体细胞 (TCR) 或嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞、调节性 T 细胞 (Treg) 和其他细胞,如自然杀伤 (NK) 细胞。以下工作流程重点介绍了涉及 CAR 生成、分子性质功能验证以及在各种小鼠模型中检测其功效的五步过程(图 1)。
图1.CAR T 细胞工作流程。
进一步了解 CAR T 细胞治疗研究
请参阅 CAR T 细胞和其他过继细胞治疗工作流程
细胞因子在 CAR T 细胞治疗中发挥着重要作用,因为体外扩增和持续递送 T 细胞治疗剂量均需要细胞因子。在生产过程中将细胞因子基因整合到编码 CAR 的载体中,可以实现进一步的优化。在其中一个案例中,记录了使用 IL-2 提高自体 TIL 治疗转移性恶性黑色素瘤的有效性 [1]。细胞因子在提高过继性细胞治疗疗效中的重要性也通过以下事实得以证明,即淋巴细胞减少诱导的 IL-7 和 IL-15 等稳态细胞因子的升高是过继性转移 T 细胞增殖和存活的关键 [2, 3]。
了解组织微环境背景下的细胞因子谱也是开发有效的实体瘤细胞免疫治疗的关键因素。在一项研究中,反向细胞因子受体 (ICR) 的开发表明,在丰富的 IL-4 免疫抑制环境中,T 细胞的抗肿瘤能力增强。这类扩增免疫应答在分泌 IL-12 或 IL-18 的 CAR T 细胞中也有报道,这有助于延长治疗的半衰期,同时调节肿瘤微环境 [4, 5, 6]。
细胞免疫治疗会导致不良事件,如细胞因子释放综合征 (CRS) 或细胞因子风暴、心脏和神经毒性、低血压。这些不良事件由过继转移的细胞和/或其他宿主细胞对治疗的应答触发,并通过细胞因子的释放介导。因此,评估促炎性细胞因子等血清生物标志物对细胞免疫治疗的应答有助于确定后续毒性和早期干预的风险。监测细胞因子和与 CAR T 治疗相关的其他因子包括细胞毒活性、免疫调节中涉及的支持抗肿瘤活性和炎症的因子(表 1)[7]。
用于免疫微环境 | |||
---|---|---|---|
免疫检查点 | 有助于减少免疫抑制 | 增强细胞毒性作用 | 细胞因子释放综合征 |
LAG-3 | Granzyme B | GM-CSF | GM-CSF |
PD-1 | IFN-γ | IL-6 | IFN-γ |
TIM-3 | IL-5 | IL-8 | IL-1 α |
IL-8 | IL-12 | IL-1β | |
IL-17A | IL-15 | IL-2 | |
MIP-1 | Il-18 | IL-6 | |
TNF-α | IL-8 | ||
IL-10 | |||
IL-12 | |||
MCP-1 | |||
MIP-1A | |||
TNF-α |
体外 IFN-γ 生产和细胞毒性检测等效力检测用于确定 CAR T 细胞是否具有预期疗效和安全性。虽然这些独立的效力检测传递了重要的信息,但无法预测临床疗效和安全性。这可能是细胞免疫治疗产品的性质所导致,其中单一效力检测可能不足以预测复杂的特征,因此需要通过多种检测方法进行更全面的分析。
使用多重免疫检测来检测细胞因子为检测 CAR T 细胞的效力提供了一种间接且方便、全面的方法。可以使用 ProcartaPlex Panel 间接进行效力评估,这些 Panel 与细胞毒性检测结合使用,表明在使用表达 CD19 的 K562 细胞过夜刺激后,CAR T 细胞产生的细胞因子水平高于未转导的对照组(图 4)。
除了 CAR T 治疗的整体效力,T 细胞耗竭标记的表达也是一个重要的变量,可以通过免疫检测来表征。实体瘤具有致密的微环境,会降低 CAR T 的疗效;通过监测细胞因子的释放量,可以评估治疗的总体效果。一些研究报道了 TGF-B 等免疫抑制性细胞因子可加速CAR T 细胞耗竭 [8]。这类研究对于治疗方法的设计至关重要,需提供最佳数量的细胞因子而不造成不良影响或 CAR T 细胞过早耗竭。在其中一个案例中,虽然 IL-2 被视为 T 细胞增殖的强诱导剂,但其也加速了 CAR T 细胞耗竭。在临床前模型中,用 IL-15 或 IL-7 替代 IL-2 后,CAR T 细胞存活率提高,这一结果使用 ProcartaPlex 多重免疫检测 Panel 根据细胞因子和趋化因子的分泌而得出 [9]。
ELISA 试剂盒可用于检测与细胞治疗研究相关的各种标记,包括炎症细胞因子、生长因子和免疫检查点。这些试剂盒可以用于不同形式的生物来源,并使研究人员能够研究 CAR T 癌症治疗的关键靶点。
适用于常见靶标的 Invitrogen ELISA 试剂盒,如 IL-2 , IFN α , TNF 等 ,见表 2。 IFN γ 人 ELISA 试剂盒 与其他市售替代品的比较如图 2 所示。
细胞因子 ELISA 试剂盒 生长因子 ELISA 试剂盒 免疫肿瘤学 ELISA 试剂盒
了解更多有关 ELISA 试剂盒和组件的信息
图2.使用 Invitrogen 人 IFN-γ ELISA 试剂盒和竞品 ELISA 试剂盒获得的代表性数据。使用 Invitrogen IFN γ 人 ELISA 试剂盒检测人血清样品,并与其他的 ELISA 进行比较。数据相关性达到 R2=0.9083.
ProQuantum 免疫检测试剂盒是高灵敏度、高性能蛋白质检测试剂盒,无需专用仪器。这些试剂盒采用邻近扩增技术将分析物特异性高亲和力抗体-抗原结合与 qPCR 的信号检测和扩增能力相结合,实现了简单而强大的下一代蛋白质定量平台。ProQuantum 检测试剂盒可用于检测小样品量的靶蛋白靶标,这有利于使用有限数量的样品进行细胞治疗研究。
表 3 中列出了适用于 IL-10 , TNF α ,嗜酸性粒细胞趋化因子等常用靶标的 Invitrogen ProQuantum 免疫检测试剂盒。 图 3 中显示了使用 IL-2 人 ProQuantum 免疫检测试剂盒 KI 标准曲线。
查找细胞因子 ProQuantum 检测 查找生长因子 ProQuantum 检测查找癌症 ProQuantum 检测
进一步了解 ProQuantum 免疫检测试剂盒的工作原理
阅读 BioProbes Journal 文章:ProQuantum 高灵敏度免疫检测试剂盒——新一代靶标特异性蛋白质定量产品
图 3.人 IL-2 的代表性标准曲线。使用 Invitrogen 人 IL-2 ProQuantum 免疫检测试剂盒获得的 IL-2 标准曲线显示 IL-2 蛋白质动态范围较宽 (0.0128–5,000 pg/mL)。
ProcartaPlex 免疫检测 Panel 支持同时测量和跟踪细胞治疗研究中涉及的各种可溶性靶标。可以通过测定供体 CAR T 细胞 的体外细胞毒性来确定其效力。例如,使用 ProcartaPlex Human Cytokine & Chemokine Panel 1A 34plex (图 4) 检测 CD19 表达 K562 细胞过夜刺激后产生的细胞因子。与未转导的对照相比, CAR T 细胞产生了更高的细胞因子信号,尽管三个供体的 CAR T 细胞在不同标记物的表达水平上存在差异 (图 4)。
选择下述一种预混 Panel,或使用 Panel 选择工具定制最符合您 CAR T 细胞治疗研究需求(包括免疫和炎症、T 细胞监测或调节,或研究生长因子、趋化因子或细胞因子)的 Panel。
图4.CAR T 细胞与表达 CD19 的 K562 细胞共培养过夜后的效力评估。使用 ProcartaPlex 人细胞因子 & 趋化因子检测组合 1A , 34plex 进行间接细胞毒性测定。在本项研究中使用以下供体:供体 A,39 岁男性(货号:LP101-1/8,批号:A5708,ID 号:9745);供体 B,39 岁男性(货号:LP101-1/4,批号:3018208,ID 号:12990);供体 C,43 岁女性(货号:LP101-1/4,批No. 3018209, ID No. 12117).
产品名称 | 规格 | 货号 |
---|---|---|
ProcartaPlex Human Cytokine/Chemokine/Growth Factor Panel 1, 45plex 靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX450-12171-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX340-12167-901 |
ProcartaPlex Human Immuno-Oncology Checkpoint Panel 1, 14plex 靶标列表 [微球编码]: | 96 次 | EPX14A-15803-901 |
ProcartaPlex Human Immuno-Oncology Checkpoint Panel 2, 14plex 靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX140-15815-901 |
ProcartaPlex Human Immuno-Oncology Checkpoint Panel 3, 9plex 靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX090-15820-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX370-15846-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX180-12165-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX160-12175-901 |
QuantiGene RNA 基因表达分析为多重基因表达定量提供了快速、高通量的解决方案,可同时测量 96 孔板或 384 孔板的单个孔中多达 80 个目的基因。QuantiGene Plex 分析基于杂交,并结合了分支 DNA (bDNA) 技术,该技术使用信号扩增而不是靶标扩增来直接测量 RNA 转录物。该检测在 Luminex 平台上运行,工作流程简单,不需要 RNA 纯化。有了这些功能,用户就可以使用相同的样本,将用于基因表达谱分析的 QuantiGene 工作流程与用于蛋白质定量的 ProcartaPlex 工作流程合并(图 5)。
图 5.QuantiGene 基因表达和 ProcartaPlex 蛋白质定量检测的组合工作流程。
细胞免疫治疗或过继性细胞治疗 (ACT) 涉及使用注入患者体内的自体(自身)或异体(供体)细胞进行癌症治疗。已经使用的或正在研究用于过继性转移的免疫细胞包括肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL)、工程化 T 细胞受体细胞 (TCR) 或嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞、调节性 T 细胞 (Treg) 和其他细胞,如自然杀伤 (NK) 细胞。以下工作流程重点介绍了涉及 CAR 生成、分子性质功能验证以及在各种小鼠模型中检测其功效的五步过程(图 1)。
图1.CAR T 细胞工作流程。
进一步了解 CAR T 细胞治疗研究
请参阅 CAR T 细胞和其他过继细胞治疗工作流程
细胞因子在 CAR T 细胞治疗中发挥着重要作用,因为体外扩增和持续递送 T 细胞治疗剂量均需要细胞因子。在生产过程中将细胞因子基因整合到编码 CAR 的载体中,可以实现进一步的优化。在其中一个案例中,记录了使用 IL-2 提高自体 TIL 治疗转移性恶性黑色素瘤的有效性 [1]。细胞因子在提高过继性细胞治疗疗效中的重要性也通过以下事实得以证明,即淋巴细胞减少诱导的 IL-7 和 IL-15 等稳态细胞因子的升高是过继性转移 T 细胞增殖和存活的关键 [2, 3]。
了解组织微环境背景下的细胞因子谱也是开发有效的实体瘤细胞免疫治疗的关键因素。在一项研究中,反向细胞因子受体 (ICR) 的开发表明,在丰富的 IL-4 免疫抑制环境中,T 细胞的抗肿瘤能力增强。这类扩增免疫应答在分泌 IL-12 或 IL-18 的 CAR T 细胞中也有报道,这有助于延长治疗的半衰期,同时调节肿瘤微环境 [4, 5, 6]。
细胞免疫治疗会导致不良事件,如细胞因子释放综合征 (CRS) 或细胞因子风暴、心脏和神经毒性、低血压。这些不良事件由过继转移的细胞和/或其他宿主细胞对治疗的应答触发,并通过细胞因子的释放介导。因此,评估促炎性细胞因子等血清生物标志物对细胞免疫治疗的应答有助于确定后续毒性和早期干预的风险。监测细胞因子和与 CAR T 治疗相关的其他因子包括细胞毒活性、免疫调节中涉及的支持抗肿瘤活性和炎症的因子(表 1)[7]。
用于免疫微环境 | |||
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免疫检查点 | 有助于减少免疫抑制 | 增强细胞毒性作用 | 细胞因子释放综合征 |
LAG-3 | Granzyme B | GM-CSF | GM-CSF |
PD-1 | IFN-γ | IL-6 | IFN-γ |
TIM-3 | IL-5 | IL-8 | IL-1 α |
IL-8 | IL-12 | IL-1β | |
IL-17A | IL-15 | IL-2 | |
MIP-1 | Il-18 | IL-6 | |
TNF-α | IL-8 | ||
IL-10 | |||
IL-12 | |||
MCP-1 | |||
MIP-1A | |||
TNF-α |
体外 IFN-γ 生产和细胞毒性检测等效力检测用于确定 CAR T 细胞是否具有预期疗效和安全性。虽然这些独立的效力检测传递了重要的信息,但无法预测临床疗效和安全性。这可能是细胞免疫治疗产品的性质所导致,其中单一效力检测可能不足以预测复杂的特征,因此需要通过多种检测方法进行更全面的分析。
使用多重免疫检测来检测细胞因子为检测 CAR T 细胞的效力提供了一种间接且方便、全面的方法。可以使用 ProcartaPlex Panel 间接进行效力评估,这些 Panel 与细胞毒性检测结合使用,表明在使用表达 CD19 的 K562 细胞过夜刺激后,CAR T 细胞产生的细胞因子水平高于未转导的对照组(图 4)。
除了 CAR T 治疗的整体效力,T 细胞耗竭标记的表达也是一个重要的变量,可以通过免疫检测来表征。实体瘤具有致密的微环境,会降低 CAR T 的疗效;通过监测细胞因子的释放量,可以评估治疗的总体效果。一些研究报道了 TGF-B 等免疫抑制性细胞因子可加速CAR T 细胞耗竭 [8]。这类研究对于治疗方法的设计至关重要,需提供最佳数量的细胞因子而不造成不良影响或 CAR T 细胞过早耗竭。在其中一个案例中,虽然 IL-2 被视为 T 细胞增殖的强诱导剂,但其也加速了 CAR T 细胞耗竭。在临床前模型中,用 IL-15 或 IL-7 替代 IL-2 后,CAR T 细胞存活率提高,这一结果使用 ProcartaPlex 多重免疫检测 Panel 根据细胞因子和趋化因子的分泌而得出 [9]。
ELISA 试剂盒可用于检测与细胞治疗研究相关的各种标记,包括炎症细胞因子、生长因子和免疫检查点。这些试剂盒可以用于不同形式的生物来源,并使研究人员能够研究 CAR T 癌症治疗的关键靶点。
适用于常见靶标的 Invitrogen ELISA 试剂盒,如 IL-2 , IFN α , TNF 等 ,见表 2。 IFN γ 人 ELISA 试剂盒 与其他市售替代品的比较如图 2 所示。
细胞因子 ELISA 试剂盒 生长因子 ELISA 试剂盒 免疫肿瘤学 ELISA 试剂盒
了解更多有关 ELISA 试剂盒和组件的信息
图2.使用 Invitrogen 人 IFN-γ ELISA 试剂盒和竞品 ELISA 试剂盒获得的代表性数据。使用 Invitrogen IFN γ 人 ELISA 试剂盒检测人血清样品,并与其他的 ELISA 进行比较。数据相关性达到 R2=0.9083.
ProQuantum 免疫检测试剂盒是高灵敏度、高性能蛋白质检测试剂盒,无需专用仪器。这些试剂盒采用邻近扩增技术将分析物特异性高亲和力抗体-抗原结合与 qPCR 的信号检测和扩增能力相结合,实现了简单而强大的下一代蛋白质定量平台。ProQuantum 检测试剂盒可用于检测小样品量的靶蛋白靶标,这有利于使用有限数量的样品进行细胞治疗研究。
表 3 中列出了适用于 IL-10 , TNF α ,嗜酸性粒细胞趋化因子等常用靶标的 Invitrogen ProQuantum 免疫检测试剂盒。 图 3 中显示了使用 IL-2 人 ProQuantum 免疫检测试剂盒 KI 标准曲线。
查找细胞因子 ProQuantum 检测 查找生长因子 ProQuantum 检测查找癌症 ProQuantum 检测
进一步了解 ProQuantum 免疫检测试剂盒的工作原理
阅读 BioProbes Journal 文章:ProQuantum 高灵敏度免疫检测试剂盒——新一代靶标特异性蛋白质定量产品
图 3.人 IL-2 的代表性标准曲线。使用 Invitrogen 人 IL-2 ProQuantum 免疫检测试剂盒获得的 IL-2 标准曲线显示 IL-2 蛋白质动态范围较宽 (0.0128–5,000 pg/mL)。
ProcartaPlex 免疫检测 Panel 支持同时测量和跟踪细胞治疗研究中涉及的各种可溶性靶标。可以通过测定供体 CAR T 细胞 的体外细胞毒性来确定其效力。例如,使用 ProcartaPlex Human Cytokine & Chemokine Panel 1A 34plex (图 4) 检测 CD19 表达 K562 细胞过夜刺激后产生的细胞因子。与未转导的对照相比, CAR T 细胞产生了更高的细胞因子信号,尽管三个供体的 CAR T 细胞在不同标记物的表达水平上存在差异 (图 4)。
选择下述一种预混 Panel,或使用 Panel 选择工具定制最符合您 CAR T 细胞治疗研究需求(包括免疫和炎症、T 细胞监测或调节,或研究生长因子、趋化因子或细胞因子)的 Panel。
图4.CAR T 细胞与表达 CD19 的 K562 细胞共培养过夜后的效力评估。使用 ProcartaPlex 人细胞因子 & 趋化因子检测组合 1A , 34plex 进行间接细胞毒性测定。在本项研究中使用以下供体:供体 A,39 岁男性(货号:LP101-1/8,批号:A5708,ID 号:9745);供体 B,39 岁男性(货号:LP101-1/4,批号:3018208,ID 号:12990);供体 C,43 岁女性(货号:LP101-1/4,批No. 3018209, ID No. 12117).
产品名称 | 规格 | 货号 |
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ProcartaPlex Human Cytokine/Chemokine/Growth Factor Panel 1, 45plex 靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX450-12171-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX340-12167-901 |
ProcartaPlex Human Immuno-Oncology Checkpoint Panel 1, 14plex 靶标列表 [微球编码]: | 96 次 | EPX14A-15803-901 |
ProcartaPlex Human Immuno-Oncology Checkpoint Panel 2, 14plex 靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX140-15815-901 |
ProcartaPlex Human Immuno-Oncology Checkpoint Panel 3, 9plex 靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX090-15820-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX370-15846-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX180-12165-901 |
靶标列表 [微珠编号]: | 96 次 | EPX160-12175-901 |
QuantiGene RNA 基因表达分析为多重基因表达定量提供了快速、高通量的解决方案,可同时测量 96 孔板或 384 孔板的单个孔中多达 80 个目的基因。QuantiGene Plex 分析基于杂交,并结合了分支 DNA (bDNA) 技术,该技术使用信号扩增而不是靶标扩增来直接测量 RNA 转录物。该检测在 Luminex 平台上运行,工作流程简单,不需要 RNA 纯化。有了这些功能,用户就可以使用相同的样本,将用于基因表达谱分析的 QuantiGene 工作流程与用于蛋白质定量的 ProcartaPlex 工作流程合并(图 5)。
图 5.QuantiGene 基因表达和 ProcartaPlex 蛋白质定量检测的组合工作流程。
仅供科研使用,不可用于诊断目的。