近年來，細胞過繼療法成為腫瘤治療大熱選手，受到各大藥企和醫療機構的青睞。細胞過繼療法是指將對腫瘤有免疫效應的淋巴細胞傳輸給腫瘤患者，或者取腫瘤患者自身的免疫細胞體外活化、增殖後再輸入患者體內，使其發揮抗腫瘤作用。其中，CAR-T療法就屬於細胞過繼療法的一種，CAR-T療法對復發/難治性多發性骨髓瘤等血液腫瘤具有極大的緩解效果，但是其120萬一針的天價費用使極大多數腫瘤患者家庭望而卻步。
2022年1月27日，Shana O。 Kelley研究組在Nature Biomedical Engineering上發表題為Efficient recovery of potent tumour-infiltrating lymphocytes through quantitative immunomagnetic cell sorting的研究論文 ，提出一種透過免疫磁性靶向腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）的微流控方法（MATIC），可顯著提高腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）的分選效率，為細胞過繼療法降價提供新希望。中國留學生王宗傑為該論文的第一作者。
其實，造成細胞過繼療法需要120萬一針的高昂費用的主要原因是現有的TIL分選技術費時又費力，耗時大約需要10周，佔整個交貨週期的80%。目前大多數TIL分選使用的是熒光啟用細胞分選和磁啟用細胞分選方法，但是這兩種方法並不能達到高容量、高回收率和高純度的細胞分選效果。由於液滴形成不佳或掃描不準確，熒光啟用細胞分選通常會損失50-70%的細胞；而磁啟用細胞分選由於分離柱中存在大量的死細胞和碎片，其TIL分選純度較差。
近年來，微流控技術的快速發展，因其高通量、高選擇性、每小時細胞分選可達200，000，000個等優點，為TIL的分選提供新方法。因此，研究人員提出免疫磁性的微流控方法（MATIC），從而達到TIL分選的高產量、高純度、高效價的目的。
MATIC法，是磁啟用細胞分選和微流控細胞分選的結合體。磁啟用細胞分選，也就是TIL表面抗原與連線有磁珠的特異性抗體結合，在外加磁場中，透過抗體與磁珠相連的TIL被吸附而滯留在磁場，而具有線速度梯度的微流控室可提供不同水平的拖拽力，無該表面抗原的細胞在微流控室被洗脫，從而達到分離的目的。TIL可由微流控裝置進行分類和回收，在體外擴增和表徵後輸入腫瘤患者體內，達到細胞過繼治療的目的（圖1）。
圖1 MATIC法的流程圖。
研究人員對分離後得到的TIL進行綜合表徵，發現與熒光啟用細胞分選和磁啟用細胞分選相比，MATIC法具有高水平的效能，實現了TIL純度高達98%，且回收率是前者的5-30倍（圖2）。對分離後的TIL進行體外培養和擴增，研究人員還發現，與熒光啟用細胞分選和磁啟用細胞分選相比，MATIC法的TIL呈現出加速的生長曲線（圖3），且免疫應答的基因包括NFkB和JAK-STAT能更好地被啟用（圖4）。
圖2熒光啟用細胞分選、磁啟用細胞分選、MATIC法的TIL純度和回收率的對比。
圖3 熒光啟用細胞分選、磁啟用細胞分選、MATIC法的TIL 14天生長曲線。
圖4 熒光啟用細胞分選、磁啟用細胞分選、MATIC法的免疫應答基因被啟用的對比。
研究人員還測定MATIC法的TIL是否能夠透過靶向標記物特異性亞群，以達到最大化療效。結果顯示，MATIC法可有效地分選CD39中等水平表達的TIL亞群，而文獻報道CD39是T細胞對腫瘤反應性和T細胞衰竭的標誌物。為了研究不同CD39表達水平的TIL亞群抗腫瘤的效果，研究人員將分類後的TIL輸入攜帶MC-38腫瘤的小鼠體內，結果顯示CD39中等水平表達的TIL亞群具有最好的抗腫瘤效果，且中位生存期延長60%（圖5）。同時，研究人員還發現CD39中度表達的TIL具有良好的自我更新能力，有利於抗腫瘤。
圖5 不同CD39表達水平的TIL亞群治療MC-38腫瘤的情況。
該文獻報道的MATIC法，為細胞過繼療法的TIL分選提供了一種快速、高通量、高回收率、低成本的方法，與傳統的熒光啟用細胞分選和磁啟用細胞分選，更有利於臨床的應用和規模的擴大。MATIC法顯著地提高了TIL分選的效率和效價，極大地降低了細胞過繼療法的成本，為細胞過繼療法大幅度惠及更多的腫瘤患者人群提供了極大的希望，在不久的將來，細胞過繼療法再也不用被天價費用而束之高閣了。
參考文獻
［1］ Wang Z， Ahmed S， Labib M， Wang H， Hu X， Wei J， Yao Y， Moffat J， Sargent EH， Kelley SO。 Efficient recovery of potent tumour-infiltrating lymphocytes through quantitative immunomagnetic cell sorting。 Nat Biomed Eng。 2022 Jan 27。
撰文｜Carrie Tan
編輯｜小耳朵
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