免疫细胞杀伤评价


        参与免疫细胞杀伤的主要细胞种类

       

1. 自然杀伤细胞(NK细胞)


       NK细胞可以直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞,属于先天免疫系统,通过释放细胞毒性颗粒(如穿孔素和颗粒酶)和产生细胞因子(如干扰素-γ)来发挥其免疫调节作用。这些毒性颗粒能够穿透靶细胞的细胞膜,导致其凋亡或坏死。


2. 杀伤性T细胞(CTL细胞)


       CTL细胞负责特异性地识别和杀死被病原体感染的细胞或癌细胞,属于适应性免疫系统。CTL可以分泌穿孔素破坏靶细胞膜,以实现裂解性杀伤;还可以通过表面配体FasL与靶细胞表面的Fas结合,或者通过释放粒酶B至靶细胞来诱导靶细胞的凋亡。


3. 单核细胞和巨噬细胞


       它们通过吞噬作用清除体内的病原体、衰老细胞和凋亡细胞等。此外,巨噬细胞还可以识别和杀伤肿瘤细胞。


4. 其他免疫细胞


       除了上述细胞外,还有其他免疫细胞参与免疫细胞杀伤过程,如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等。这些细胞在免疫应答中发挥着不同的作用,共同维护机体的免疫平衡和稳定。


   参与免疫细胞杀伤的主要细胞种类包括NK细胞、CTL细胞、单核细胞和巨噬细胞以及中性粒细胞等。这些细胞在免疫应答中相互协作,共同抵御病原体的入侵并清除体内的异常细胞。



        免疫细胞杀伤过程

       

   免疫细胞有效杀死癌细胞,需要开展一系列步骤,这里我们以T细胞杀死癌细胞为例,把这一系列步骤称为癌症免疫周期    。


[1]


图1. 癌症免疫周期示意图

       ①在肿瘤发生过程中产生的新抗原释放出来并被树突状细胞(DC)发现并进行处理。

       ②DC将监测到的MHCI和MHCII分子上的抗原呈递给T细胞。

       ③上一步骤结果会启动和激活针对癌症特异性抗原的效应T细胞反应。

       ④和⑤激活的效应T细胞转移至肿瘤位置。

       ③上一步骤结果会启动和激活针对癌症特异性抗原的效应T细胞反应。

       ④和⑤激活的效应T细胞转移至肿瘤位置。


        免疫杀伤实验挑战 & JuLI™ Stage的应用

       

   效应细胞的提取过程、免疫细胞-靶细胞共培养条件的控制、杀伤结果的量化和分析等多个难点。


   JuLI™ Stage活细胞成像分析系统能够实时、无侵入地观察免疫细胞(如自然杀伤细胞NK、细胞毒性T细胞CTL等)对靶细胞的杀伤过程。通过JuLI™ Stage,研究人员可以量化免疫细胞的杀伤效果。例如,在NK细胞杀伤实验中,可以利用JuLI™ Stage延时成像功能,实时记录靶细胞在受到免疫细胞NK细胞攻击后的形态和数量的变化,通过自带的STAT分析软件,可以量化靶细胞的数量及荧光强度变化结果。这种方法比传统的显微镜观察更为直观、准确,大大提高了实验成功率!


图2. JuLI™ Stage置于培养箱示意图
图3. JuLI™ Stage配备的3个软件及对应软件下的具体功能(拍摄/编辑/分析软件)
图4. 荧光细胞计数结果展示

          JuLI™ Stage文献案例

       来自浙江科技大学生命科学院的研究人员在《Immunobiology》期刊发表名为“PiggyBac-engineered T cells expressing a glypican-3-specific chimeric antigen receptor show potent activities against hepatocellular carcinoma”的文章。在这篇文章中,老师T细胞和癌细胞共培养,使用JuLI™ Stage对其进行监测,间隔8分钟拍摄一轮,共拍摄24h。结果表示GPC3CAR-T 细胞只对 SK-HEP-1-GPC3+ 细胞产生细胞毒性,导致粘附的肿瘤细胞缩小和上浮。而改造的 T 细胞对 GPC3 阴性的 SK-HEP-1 细胞没有影响,肿瘤细胞仍增殖良好,与 MOCK-T 细胞组相似。

图5. T细胞-癌细胞共培养实时监测

             参考文献

             [1] Chen DS, Mellman I. Oncology meets immunology: the cancer-immunity cycle. Immunity. 2013 Jul 25;39(1):1-10.

             [2] Wang P, Qin W, Liu T, Jiang D, Cui L, Liu X, Fang Y, Tang X, Jin H, Qian Q. PiggyBac-engineered T cells expressing a glypican-3-specific chimeric antigen receptor show potent activities against                             hepatocellular carcinoma. Immunobiology. 2020 Jan;225(1):151850.