T细胞激活利器—CD3/CD28单抗偶联磁珠

2011年，美国宾夕法尼亚大学教授Carl H. June等人在《新英格兰医学杂志》（NEJM）发表了一项重磅研究：使用基因修饰后的自身T细胞治疗难治性和复发性慢性淋巴细胞白血病患者[1]，这就是随后在全球掀起研究和治疗高潮的CAR-T疗法，而Carl H. June也因此被跟随者们尊称为“CAR-T之父”，一举奠定了其在CAR-T江湖中的地位。

2012年，Carl H. June教授在宾大的同僚——格鲁普（Stephen Grupp）医生采用CAR-T技术手段，经过美国FDA授权后，成功治疗了一名传统疗法完全无效的白血病患儿艾米丽·怀特黑德，引起了全球癌症治疗界的轰动，而艾米丽的故事也传播到了世界各地。之后，格鲁普医生陆续治疗了各类癌症患者300余人，并取得了达到94%治愈率的惊人疗效，打破了“癌症不可治愈”的神话。2013年，《科学》杂志将CAR-T等癌症免疫疗法评为“全球10大年度科技突破”第一名。

迄今为止，CAR-T技术已经从第一代由以色列科学家Zelig Eshhar设计的缺乏共刺激信号的T细胞发展到了现在第五代通用现货型的CAR-T，而全球范围内目前已经有8款CAR-T药物上市，包括在中国境内上市的奕凯达（复星凯特）和倍诺达（药明巨诺），以及在今年2月28日被美国FDA批准上市的西达基奥仑赛（传奇生物）。
众所周知，CAR-T技术发挥疗效的核心秘密就在于两点：1，高分辨率的靶点；2，T细胞毒性的增强。这两个要素缺一不可，而T细胞毒性的发挥与嵌合的共刺激信号分子的表现又密不可分。
01基于CD3/CD28 bsAB目前，市场上的单抗品种也非常多，为了提高筛选的特异性，双特异性抗体也伴随着市场的需要而应运而生。双特异性抗体（bispecific antibody, bsAb）作为新兴的人工合成抗体分子，可以同时特异性识别和结合两种及以上不同的抗原和表位，并阻断其介导的相关信号通路发挥作用。从20世纪80年代bsAb概念首次被提出以来，由于我们人类对癌症发病机制的深入了解，以及基因工程手段的不断创新和发展，使得治疗性单克隆抗体的构建、表达和纯化技术得以提高并推动了bsAb的研发。迄今为止，bsAb已经发展出近80种结构形式，目前有超过50种以上正处于临床试验的不同阶段，主要针对癌症和免疫性相关疾病等。CD3是双抗最常搭配的靶点之一，在肿瘤细胞部位行使募集T细胞的作用。但双抗分子与CD3亲和力过强的话，也会导致免疫T细胞过度激活，诱发细胞因子释放综合症（CRS）。利用靶向T细胞表面受体CD3从而募集和激活细胞毒性T细胞杀死癌细胞，就是bsAbs在癌症治疗方面的主要机理。另外，根据患者自身独特的免疫特征、治疗机制和临床需求来设计不同的BsAb结构，也为癌症和免疫性疾病的个性化治疗提供新的思路。
众所周知，T淋巴细胞的活化是免疫应答中十分重要的环节。许多研究结果证实，T细胞活化和增殖的诱导需要两个信号：第一个信号是诸多免疫细胞表面都有的白细胞抗原肽（MHC分子）与T淋巴细胞表面的T细胞受体（TCR）、CD3等与抗原提呈细胞（APCs）表面特异结合产生的特异性抗原刺激信号，这个信号是后天特异形成的；第二个信号则是非特异性的共刺激信号，主要由APCs表面多对共刺激分子和T细胞的相应受体相互作用后产生（如：CD28、CTLA-4和CD80、CD86,4-1BB和4-1BBL，CD40和CD40L，PD-1和PD-L1等），其中CD28是最为重要的共刺激分子，经过这个信号的刺激之后，T细胞呈现完全活化的状态，从而分泌大量的细胞因子和表达细胞因子受体[3]，履行杀伤能力。这两个信号缺一不可。如果缺乏共刺激信号，第一信号非但不能有效激活特异性T细胞，反而导致T细胞失能，增加能量消耗，并带来不可预估的消极作用；而在体外，联合使用CD3、CD28的抗体刺激T细胞，模拟体内T细胞活化的双信号作用，是目前体外进行T细胞激活与扩增应用最广泛的方法[4]。在体外联合使用CD3和CD28的抗体刺激T细胞，模拟T细胞活化的双信号作用，是进行T细胞激活与扩增应用最广泛的方法。除直接使用功能学抗体以外，目前磁珠法（CD3/CD28抗体偶联磁珠）以及多聚体法（CD3/CD28抗体偶联Streptamer多聚体）也是激活扩增T细胞比较常见的两种方法。以上说到的无论是抗体法、磁珠法、亦或者是多聚体法，归根结底都是借助于CD3与CD28抗体对T细胞进行刺激。
02同立海源CD3/CD28单抗偶联磁珠

CAR-T和TCR-T是目前肿瘤免疫治疗技术的热点，不管是CAR-T技术还是TCR-T技术，T细胞的体外培养都可以使用CD3单抗和CD28单抗，刺激T细胞使其激活和扩增。

同立海源生物提供的GMP级CD3/CD28单抗偶联磁珠（货号：GMP-TL601）可以提供T细胞激活与扩增所需的主要信号和协同刺激信号。每支产品含有2×10^8数量的4.5um超顺磁珠，与细胞大小相匹配，同时偶联抗人CD3单抗和抗人CD28单抗。

原理

利用 CD3/CD28免疫磁珠进行磁性细胞分离，CD3⁺ T细胞便可从所得分离产物中分离并富集。分离后，CD3⁺T细胞在磁珠的存在下培养。通过结合免疫磁珠上的抗CD3和抗CD28抗体，磁珠可以提供T细胞活化和扩增所需的初级和共刺激信号。被激活的T细胞产生IL-2（白介素2）、 GM-CSF（粒细胞巨噬细胞刺激因子）、IFN-γ（干扰素γ） 和 TNF-α（肿瘤坏死因子α），发挥T细胞的作用和功能。

产品特点

• 4.5um磁珠与细胞大小匹配。
• T细胞活化无需滋养层细胞
• 产品表现稳定，对细胞损伤小
• 9-14天可扩增100倍以上
• ISO9001、ISO13485质量体系认证

实验数据

   流式细胞术检测CD3/CD28磁珠活化CD3⁺T细胞的阳性率>95%

使用方法

参考资料：

[1] Porter, D. L., Levine, B. L., Kalos, M., Bagg, A. & June, C. H. Chimeric antigen receptor-modified T cells  in ch ronic lymphoid leukemia. N. Engl. J. Med. 365, 725–733 (2011).

[2] Siwei N , Zhuozhi W , Maria M C , et al. Biology drives the discovery of bispecific antibodies as innovative therapeutics [J]. Antibody Therapeutics(1):1.

[3]Kay, J.E., 1991. Mechanisms of T lymphocyteactivation. Immunology Letters 29, 51 – 54

[4]Trickett A, Kwan YL. T cellstimulation and expansion using anti-CD3/CD28 beads. J Immunol Methods.  2003 Apr 1;275(1-2):251-5.

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