1、免疫细胞代谢在建立新一代 细胞疗法中的核心作用2免疫细胞就像哨兵,随时准备对外来抗原和癌细胞等多种触发因素作出迅速响应,精确可控地调节其功能。近期,我们对代谢平衡与免疫细胞功能之间复杂的动态联系有了更丰富的认识。这些理解让我们可以监测并控制代谢重编程方式,使其与微环境信号协同作用,并驱动和调节免疫细胞的功能、命运和适应性。在本交互式电子书中,我们介绍了如何使用安捷伦 Seahorse XF 分析仪实时测量免疫细胞生物能量代谢。我们还引用了最近发表的文献示例,以说明免疫治疗领域的前沿研究者和机构如何应用这些工具来应对细胞工程、细胞构造子检测以及生产过程中治疗细胞效价监测方面的挑战。收集解冻和给药
2、配制和冻存分离和重编程扩增细胞工程细胞生产如何通过改变培养条件调节代谢表型?细胞命运、适应性和功能的代谢特征是什么?代谢表型和细胞功能之间有什么联系?如何实时测量免疫细胞代谢表型?CAR 结构的设计如何增强免疫细胞持久性?如何改善和恢复 TME 中的 T 细胞功能?能否将生物能量代谢调节与其他疗法相结合来增强反应?能否通过抑制调节通路来恢复有利的细胞生物能量代谢?细胞代谢为何是开发细胞治疗产品的关键质量指标?分化状态是否是抗肿瘤活性的重要决定因素?离体扩增和未分化表型之间应达到怎样的适当平衡?如何通过改变培养条件调节最终产品的代谢表型?代谢重编程前言3索引代谢重编程细胞工程工艺开发和细胞生产结
3、论用户好评其他资源代谢重编程图 1:免疫细胞代谢表型的测量,展示了糖酵解/OXPHOS 比例与细胞命运、适应性和功能之间的关系5免疫细胞适应性、命运和活化的生物能量代谢 动态的免疫细胞功能或命运与不同的代谢重编程策略之间有着复杂的联系。在初始状态下,T 细胞主要利用线粒体呼吸(OXPHOS)满足 ATP 需求,其 ATP 需求通常低于效应表型细胞。而效应细胞需要增加总 ATP 产生量才能满足快速增殖的要求。在这些细胞中,糖酵解贡献了总 ATP 生产中相对较大的比例,以满足加速的能量需求。糖酵解是能量产生的快速响应机制:当能量需求急剧增加,需要快速的代谢反应时,糖酵解可以快速提供所需能量。但是糖
4、酵解速率的提升无法持续。相比之下,线粒体负责常规的能量管理,在出现入侵后使系统恢复秩序 它们关注的是恢复、平衡和持久性。如果免疫细胞无法恰当调节其代谢需求,就会导致无能或耗竭状态,而病原体擅长利用这些状态。在本章中,我们将参考可用于安捷伦 Seahorse XF 分析仪的一系列检测试剂盒,了解影响免疫细胞适应性、命运和活化的生物能量代谢。这些试剂盒可用于实时测量免疫细胞代谢表型。T 细胞命运初始细胞效应细胞糖酵解糖酵解/OXPHOS 比例氧化磷酸化时间耗竭干预T 细胞适应性T 细胞命运T 细胞活化记忆细胞长期代谢重编程安捷伦 Seahorse XF 实时 ATP 速率测定的更多信息了解有关安捷
5、伦 Seahorse XF 实时 ATP 速率测定可在同一细胞孔中同时测量线粒体和糖酵解 ATP 的生成速率。因此,该测定提供了能量生成总量的定量标尺(总 ATP 生成速率),直接指示了不同细胞状态下的能量需求。该测定提供了不同细胞群中这些通路之间相对平衡的定量标准(XF ATP 速率指数),对细胞表型和功能提供了独特见解。免疫细胞的代谢重编程免疫细胞在微环境中的代谢重编程可以影响细胞的命运和功能。T 细胞的活化、分化和增殖会产生独特的代谢需求,以支持细胞内发生的各种过程的能量需求。下载海报图 2:安捷伦 Seahorse XF 实时 ATP 速率测定图,图中显示了 ATP 生成速率图 3:活
6、化前后糖酵解和线粒体呼吸生成 ATP 的速率安捷伦 Seahorse XF 实时 ATP 速率测定生物能量图ATP 生成速率(pmol/min)65%35%50%75%25%线粒体呼吸糖酵解总计50%初始 T 细胞活化 T 细胞效应 T 细胞记忆 T 细胞刺激天数糖酵解(%)ACT 活化ATP 生成速率(pmol.min-1.1 105 细胞-1)10008006004002000糖酵解 ATP线粒体 ATP6监测增殖免疫细胞的生物能量表型代谢重编程00 ACT24%65%45%39%39%40%37%68101214记忆细胞效应细胞 初始细胞OCR(pmol/min)时间(min)适应寡霉素