簡化T細胞研究的工具
Aug 2023 BioLegend x 昶安專欄
簡化T細胞研究的工具
BIOLEGEND 昶安獨家代理
T細胞在適應性免疫中扮演不可或缺的重要角色，根據其特性發揮不同的免疫功能1。T 細胞及其抗原專一性的細胞毒性能力已在癌症免疫療法中發揮著核心作用，這種療法可增強個體自己的免疫系統，針對惡性腫瘤執行清除作用。有鑑於 T 細胞作為抗癌藥物和阻止過度免疫的重要性，T 細胞生物學始終是炙手可熱的研究領域。我們將在這篇文章裡討論T細胞相關研究中，每個步驟所需要的重要工具，包含從細胞分離到 T 細胞的激活/擴增、 T 細胞族群的分析及表徵。
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T細胞與其免疫反應由三個精確且獨立的訊息整合而成:
- T 細胞受體(T cell receptor; TCR)-CD3 複合體與抗原呈現細胞(antigen presenting cells; APC) 表面的特定抗原結合。
- 共同刺激分子CD28 結合APC表面 上的 B7-1 (CD80) 或 B7-2 (CD86) 蛋白。
- 影響 T 細胞分化和增生的細胞激素2。
無論是基礎研究，或是為了臨床應用治療所準備的T 細胞，以體外培養的方式來活化與擴增T細胞，是目前對於生產大量功能型 T 細胞必不可少的方式。首先，您必須從取得正確的細胞開始。我們提供 Lymphopure™ (Cat# 426201 & 426202)從血液中分離 PBMC，並提供磁珠原理的細胞分離系統 MojoSort™ (Cat# 480021, 480022, 480131)純化出 T 細胞及其各種不同的T細胞次群。接著就可與 APC 共同培養來激活 T 細胞。目前激活T細胞的方法主要透過抗 CD3 (Cat# 317325, 317326, 317347, 317348, 317349, 317350)和抗 CD28 (Cat# 302933, 302934, 302943, 302944, 302959, 302960) 單株抗體，這些抗體是可溶的、包覆於培養盤上或與磁珠偶聯，因此不再需要藉由APC或抗原來活化T細胞。與可溶性抗 CD3 抗體相比，抗 CD3/CD28 磁珠更具優勢，可以更有效地擴增 T 細胞，並可延長T 細胞增殖所持續的時間3。
BioLegend提供人類 CD3/CD28 T 細胞激活磁珠 (Cat# 422603)，可視為一種人造的 APC，透過 TCR-CD3 複合體和 CD28 受體提供一致且同步的信號，來模擬在體內 T 細胞活化的過程，並達到完全激活T細胞的目的。這些帶有磁性的超微珠大小均一，直徑6 µm，與 APC 大小相似，無需 APC 即可提供強效的 T 細胞激活功能（圖一）。
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圖一、(左圖) 使用MojoSort™ Human CD3 T Cell Isolation Kit (Cat. No. 480021) 從健康人 PBMC 中分離人 CD3+ T 細胞。 使用CD3/CD28 T 細胞激活磁珠擴增 CD3+ T 細胞。 激活後第 3 天，使用 MojoSort™ Magnet (Cat# 480019)將磁珠移除，而細胞則在含有 IL-2 (Cat# 589102)的培養基下繼續培養。 我們的人類 CD3/CD28 T 細胞激活磁珠與競廠的磁珠相似，可用來刺激 T 細胞。 (右圖)為使用人 CD3/CD28 T 細胞激活磁珠與人 CD3+ T 細胞共同培養第 5 天時的 PD-1 表達狀況。 回收細胞當天，以anti-human CD3 (clone SK7) APC (allophycocyanin) 與anti-human CD279 (PD-1) (clone NAT105) Brilliant Violet 421™進行細胞染色，通過流式細胞儀進行分析。 數據已排除細胞碎片、死細胞及細胞團塊。
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對於準備將基礎研究轉譯為藥物和治療開發的使用者來說，BioLegend 是該領域的領導者，我們提供整個生物應用製程中所需的高質量GMP 重組蛋白、功能性抗體和細胞培養試劑以加速研究進展。我們的單株抗體GMP Ultra-LEAF™ Purified anti-human CD3 SF Antibody (clone OKT3) 與GMP Ultra-LEAF™ Purified anti-human CD28 SF Antibody (clone S20013F)，從一開始就在無血清(serum-free, SF)的條件下生產完成。我們採用最優質的原材物料來製造這些 SF 抗體，排除使用血清可能造成的風險，提供可控、一致和安全性的T 細胞操作流程。
活化T 細胞後，來自細胞激素與生長因子(如 IL-2、IL-4、IL-6、TGF-β、TNF-α 及 IFN-γ)的信號傳導有助於驅動 T 細胞分化。藉由通過檢測T細胞表面標記分子與其分泌的細胞激素種類，可以有效幫助您針對特定的T 細胞次群進行功能性研究(圖二)。請來探索我們關於輔助型T 細胞的互動頁面，協助您了解特定T細胞次群，表現那些細胞表面標記分子、分化細胞激素及其作用細胞激素。 我們提供多種的重組細胞激素和生長因子產品，每一種產品都經過嚴格的質量測試和生物功能活性測試。
圖二、T細胞經過介白素刺激後的分化途徑。
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對於細胞治療，生物製造商可以使用我們的 GMP 重組蛋白，它是應用在研究或離體細胞生物製程的理想選擇。這些重組蛋白在經過 ISO 13485:2016 與 MDSAP 認證的GMP 設施中製造和測試而成，並在獨立的質控管理下進行監控。
有關 區分T 細胞次群表型的更多方法，請利用我們的基本標記線上資源，您可以得到文獻中常見的表型標記列表，以識別感興趣的細胞類型。當您確定所需的標記分子種類後，即可開始構建研究 T 細胞族群功能與複雜表型所需的多色流式抗體組合。我們還提供詳細的流式細胞技術操作步驟，例如如何使用胞內染色，以流式檢測細胞中的作用分子(包括細胞激素與趨化素)和訊息傳遞分子(例如基因轉錄分子與磷酸化蛋白)。分析細胞所分泌的細胞激素種類，可以幫助我們了解T 細胞的完整概況。 ELISA 和 LEGEND MAX™ 可以定量 T 細胞分泌的單一細胞激素的濃度，或使用 LEGENDplex™ 以流式技術同時進行各種免疫分析，可以在一個樣品中同時分析各種細胞激素。我們提供針對輔助型T細胞、CD8/NK 及各種其他細胞類型的預建構多色組合。
我們了解 T 細胞為細胞免疫的核心， 因此深入了解T細胞研究可以幫助釐清對於癌症和自體免疫等疾病的複雜病理機制。BioLegend的科學家為 T 細胞研究的每個操作步驟，開發各種不同的研究工具。 通過建立特定免疫細胞特有的表型特徵，研究人員可以研究免疫細胞在不同的環境下（例如不同的病程）的變化，並幫助揭示癌症等疾病的關鍵機制。想了解更多嗎？歡迎閱讀我們的相關文章，從 T 細胞研究的豐富歷史與重要里程碑，可以幫助您理解T細胞為何在促進人類健康福祉上極具潛力。
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參考文獻
- Zhu, Jinfang et al. “Differentiation of effector CD4 T cell populations (*).” Annual review of immunology vol. 28 (2010): 445-89. doi:10.1146/annurev-immunol-030409-101212. PubMed.
- Xia, Fan et al. “TCR and CD28 Concomitant Stimulation Elicits a Distinctive Calcium Response in Naive T Cells.” Frontiers in immunology vol. 9 2864. 4 Dec. 2018, doi:10.3389/fimmu.2018.02864. PubMed.
- Li, Yixin, and Roger J Kurlander. “Comparison of anti-CD3 and anti-CD28-coated beads with soluble anti-CD3 for expanding human T cells: differing impact on CD8 T cell phenotype and responsiveness to restimulation.” Journal of translational medicine vol. 8 104. 26 Oct. 2010, doi:10.1186/1479-5876-8-104. PubMed.