作为抗癌领域最热门的概念,CAR-T(嵌合抗原受体T细胞免疫治疗)的数百个临床项目已在世界各地如火如荼地开展。截至2017年7月底,中国已有123项研究,仅次于美国的136项。毫无疑问,在临床试验过程中,研究者需要对大量患者的临床标志物进行分析和预测,并对临床反应进行综合评估和检测,以最大程度地避免副作用,从而对患者进行准确治疗。而且这绝对不是一个小工作量。
旨在转型和引领癌症免疫治疗的生命科学公司IsoPlexis针对CAR-T细胞治疗的这些瓶颈和相关解决方案。它可以提供单细胞水平的分析大数据,该公司开发的IsoCode芯片的潜在应用之一就是分析CAR-T细胞。
此外,值得注意的是,这项技术获得了两家科学新闻刊物的“癌症患者最佳治疗方法”称号。2017年12月,科学家评选出了2017年度十大医疗技术发明,其中排名第一的是该公司的IsoCode芯片和IsoLight平台,这是一个具有所有功能的系统,可以读取肿瘤的单个细胞。一周后,FierceBiotech还授予其“2017年度技术创新奖”。
Gilead的子公司Kite Pharma的转化医学总监JohnRossi也表示:“这项技术相当强大。目前依靠单一ELISA甚至多参数流式细胞仪的检测方法都无法提供IsoPlexis平台所能提供的分辨率。
因此,诺华和凯特都选择了拥有精确诊断和分析系统的IsoPlexis进行CAR-T临床试验合作。
在2017年4月的AACR(美国癌症研究协会)年会上,IsoPlexis公布了与Kite Pharma(吉利德公司的子公司)合作的数据。通过使用IsoPlexis专有的IsoCode芯片检测技术(SCBC)平台,检测治疗前CAR-T细胞产品的疗效与癌症患者治疗后的客观反应之间的统计学显著相关性。研究人员使用该平台分析了20种非霍奇金淋巴瘤(NHL)的CAR-T细胞治疗产品,并捕获数据以确定每种产品的PSI或细胞功能特征和强度。
2016年,诺华的CAR-T疗法研究人员还与iso plex研究人员达成合作,旨在通过iso plex的自动化平台测试他们的CAR-T候选产品在患者输注前后的相关性。
那么这个可以分析CAR-T细胞的芯片有什么特别之处呢?
通过捕捉和分析每个患者细胞的大量高精度数据,这项技术可以帮助医疗专业人员确定癌症患者是否可以从特定的治疗中受益。
Isoplexis的首席执行官麦凯(Mackay)表示,“这是具有长期影响的前瞻性信息,这是我们希望为整个治疗领域提供的信息。在这个过程中,你会知道这些免疫细胞是否会对患者造成有效或毒性反应,以及这种反应是否得到控制。这种准确性可能是CAR-T疗法的关键因素。
众所周知,CAR-T会引起危险的毒性反应,尤其是当细胞释放大量细胞因子时。Isoplexis的技术平台可以选择那些产生许多细胞因子的细胞,从而使这种毒性反应更容易控制。
IsoCode芯片包含数千个只能容纳单个细胞的小室。在每个微室中,15个分离空间的凹槽包含多达三种针对特定分泌蛋白的不同抗体;结合后,抗体会发出三种颜色的荧光,这使得研究人员能够区分蛋白质。这种新的单细胞技术使研究人员能够根据细胞分泌的蛋白质来分析细胞的特征。最多可同时分析42种不同的细胞因子、趋化因子和其他分子。
包括10个不同的面板,每个面板有24到42种抗体,成本为500到600美元。自动化IsoLight成像和工作流程平台的起价为20万美元。此外,IsoCode芯片还可以与其他荧光显微镜系统配对。
另外,虽然这些技术看起来都很先进,但是设备本身的操作却相当简单。只需要将肿瘤样本放置在设备的平面上,然后肿瘤细胞将在数千个微室中被逐个分析,而用户只需要读取计算机上的数据。
此外,该公司的第一个主要里程碑之一是表明该技术可以重复制造。现在,该公司每周可以生产数百个这种芯片,主要面向免疫肿瘤领域的研究人员。随着平台从原型转向实际产品,他们计划在2018年增加产量。
对此,这项技术的原始开发者、生物医学工程副教授范博士表示:“我们正在走向产品的量产,这可能是最令人兴奋的事情。”与此同时,范说他们已经收到了来自世界各地50所大学和医院的技术请求。作为开发这项技术的发明家和工程师,他很高兴看到这项技术已经在世界各地得到广泛应用。
虽然,也有类似的技术可以一次分析大量细胞。而来自耶鲁大学和加州理工学院的Isoplexis的技术可以单独读取每个单元,这种差异会带来很大的变化。它可以同时测量单个细胞分泌的多达42种免疫功能蛋白。如果没有Isoplexis技术所提供的详细信息,患者的数据通常看起来是一样的。
麦凯说:“我们可以看到每个细胞的额外功能蛋白,这对于确定患者是否能对治疗计划做出反应至关重要。”
关于等词
IsoPlexis自2013年成立以来发展迅速。总部位于美国康涅狄格州,主要设施占地10,300平方英尺,最近增加了4,500平方英尺。在过去的四年里,员工人数从五人增加到近五十人。
除了通过投资筹集的1890万美元,该公司最近还获得了美国国立卫生研究院(NIH)180万美元的拨款,用于开发一个自动化平台,以评估CAR-T产品的有效性和毒性,并预测患者的反应。此外,该公司从各联邦机构获得了740万美元,用于促进与精准医疗不同领域相关的技术发展。旨在为实体肿瘤患者提供更有效的免疫治疗,提高骨髓疾病和自身免疫性疾病的诊断水平,开发感染性疾病疫苗。
参考来源: