[发明专利]一种向T细胞内传递外源性分子的方法

说明书

本发明涉及一种向T细胞内传递外源性分子的方法。所述方法包括将T细胞和含有外源性分子的试剂混合，将获得的细胞悬液滴加至光热基材表面，用近红外波段的激光光源照射细胞。所述方法通用性强、传递效率和转染效率高、细胞毒性小、改造细胞收获率高、一次性细胞处理通量大。采用本发明制备得到的CAR‑T细胞对肿瘤细胞的杀伤效率可高达95％。

技术领域

本发明涉及生物医学和医疗器械领域，具体涉及一种向T细胞内传递外源性分子的方法。

背景技术

免疫细胞疗法包括细胞因子治疗、免疫检查点封锁方法、获得性免疫治疗和嵌合抗原受体修饰T细胞免疫治疗(CAR-T)。

嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor)，是人工合成的T细胞受体，结构上是由胞外靶向连接区以及T细胞的激活信号结构域(铰链区、跨膜区、胞内信号转导区)组成。嵌合抗原受体T细胞是最具前景的肿瘤细胞免疫治疗方式之一。通过将患者的T细胞“重编码”，使其可以特异性识别肿瘤相关抗原靶点，识别结合后将激活增殖T细胞的信号传递至细胞内，引起T细胞激活和增殖，从而有效杀伤肿瘤细胞。通过这种靶向治疗可以有效治疗肿瘤甚至达到治愈的效果。相比于传统的治疗方法，CAR-T治疗展现出巨大的优势，如对肿瘤的特异性杀伤，只要表达它所针对的靶点就能杀伤，杀瘤范围广，并且对转移性和复发性肿瘤都有效。近几年，CAR-T细胞疗法作为一种新型的免疫细胞疗法在癌症治疗领域大放异彩，对急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治疗有显著疗效，被认为是最有前景的肿瘤治疗方式之一。

在CAR-T细胞疗法领域，安全和有效的T细胞改造技术的开发将标志着这类疗法开发进程上的一个转折点。CAR-T作为活细胞药物，与传统药物的开发具有很大的区别。基于CAR-T细胞的疗法是一种极为个性化的治疗方法，从患者的供血中分离T细胞，运用基因工程技术在体外给T细胞加入一个嵌合抗原受体基因，使其可以将这个嵌合抗原受体表达到T细胞的表面，从而使T细胞特异性的识别肿瘤细胞表面的特异性抗原分子，最终杀死肿瘤细胞，在体外扩增后将改性的T细胞(CAR-T)注入患者体内，达到清除癌细胞的效果。其中，如何安全有效的向T细胞内传输目的基因是关键步骤和主要挑战，寻找合适的免疫细胞改造技术对CAR-T细胞疗法的实现至关重要。

目前T细胞改造技术包括病毒感染、电穿孔和微流控传递。通过慢病毒感染的方式对原代T细胞进行基因改造是最为成熟的一种CAR-T细胞制备方法，但是该方法中病毒载体的制备成本高，而且存在诸多不确定因素，包括基因插入位点不明确、存在潜在的致瘤风险等。电穿孔技术不太适用于核酸以外的物质，比如蛋白质等，更有研究表明电穿孔会改变细胞的基因表达图谱，从而造成正常细胞功能出现长期缺陷。微流控基因传递技术在传递效率和产量方面具有一定的局限性。另外，也有文献报道利用金纳米颗粒采用光热法将小干扰RNA传递到T细胞上，但是大量金纳米粒子进入细胞导致该方法的细胞毒性大，且其传递效率也较低。

虽然全球CAR-T细胞疗法需求巨大，但是以上所述T细胞改造技术上的现状和瓶颈造成目前基因疗法制造速度相对慢，成本较高，而且制造方面不可扩展，无法满足市场需求。安全、有效并且可以扩大化的细胞操作技术成为开发成功细胞疗法的先决条件，现在改造细胞仍需要新技术以增加速度、效率、容量、降低突变风险。

发明内容

发明要解决的问题

为解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种能够高效的向T细胞内传递外源性分子如编码CAR蛋白的基因的方法，该方法传递效率和转染效率高而且改造细胞收获率高。

用于解决问题的方案

在一个技术方案中，本发明提供了一种向T细胞内传递外源性分子的方法，所述方法包括将T细胞和含有外源性分子的试剂混合，将获得的细胞悬液滴加至光热基材表面，用近红外波段的激光光源照射细胞。

在一个实施方式中，所述光热基材选自表面沉积有聚多巴胺的基材。