Incucyte实时活细胞分析系统助力神经退行性疾病及肿瘤免疫新疗法

在科学研究的前沿，赛多利斯的Incucyte实时活细胞分析系统早已成为众多CNS论文里的常客。就在今年的9月13日，又有两篇CELL论文借助Incucyte®展示出了更为丰富的研究数据。相关人士对此展开深入分析后，揭示出活细胞成像技术在这些研究中发挥着关键作用，能够为其带来更加“可视化”的科学视角。

植入“木马”分子治疗神经退行性疾病

蛋白质聚集这一现象会引发诸多广泛存在的神经退行性疾病。以阿尔茨海默病患者的大脑情况为例，在其大脑当中，tau蛋白与淀粉样蛋白会发生错误折叠，进而积聚形成细丝状的聚集物。针对聚集体展开靶向处理并将其去除，且要确保不影响功能性蛋白，这无疑是一项颇具挑战性的任务。

有研究发现了一种被称作“RING-Bait”的治疗策略。其中，RING为TRIM21蛋白的一个结构域，其功能在于对“垃圾”蛋白进行标记，随后将这些被标记的蛋白转交给细胞内的“垃圾处理工厂”，也就是蛋白酶体，使其完成降解过程。而Bait所指的是聚合蛋白的单体序列。当RING-Bait融合蛋白与聚集蛋白序列相结合后，便会被募集至聚集体之中，如此一来便促使聚集体能够被蛋白酶体所降解。值得一提的是，RING-Bait在发挥作用时，能够特异性地对tau聚集体进行降解，与此同时还可保留可溶性tau。

相关研究采用了稳定表达与绿色荧光蛋白融合的P301S 0N4R tau（即病理突变的tau蛋白）的HEK293细胞，以下将其简称为“TV细胞”。此前已有研究表明，在转染试剂发挥作用的情况下，TV细胞会通过形成又大又明亮的tau亮点状结构，以此来对从外源供应的tau聚集体作出响应。并且，能够借助Incucyte实时活细胞分析系统对tau聚集体的生成情况进行追踪（具体可参照图2、图3）。

为对tau-RING是否依赖泛素-蛋白酶体途径（UPS），以及是否以与内源性TRIM21相同的方式来降解聚集体展开测试，相关实验加入了E1泛素激活酶抑制剂（TAK-243）、VCP抑制剂（NMS-873）以及蛋白酶体抑制剂（MG-132）。实验结果显示，这些抑制剂全然阻止了tau-RING所介导的TVA细胞中tau聚集体的降解过程，这一情况表明泛素化途径在此过程中是不可或缺的（具体可参照图4）。

为实现RING-Bait序列达到最佳效率，诱饵（bait）与基材（即聚合蛋白单体序列）在结构上需具备兼容性，如此方能使诱饵有效地融入目标聚集体之中。

在人类tau蛋白病的情况中，不同疾病所涉及的细丝是由不同的tau亚型构成的。就家族性tau蛋白病而言，野生型tau（WT tau）与突变型tau的整合呈现出突变依赖性的特点。

基于上述情况，相关研究对野生型0N4R tau-RING在去除携带P301S突变聚集体方面的功效展开了探索。研究发现，野生型0N4R tau-RING在降解TVA细胞中的聚集体时，其有效性不及P301S 0N4R tau-RING（具体可参照图5）。这一结果表明，相较于野生型tau，携带P301S突变的tau在自聚方面的效率相对较低。

动物实验中，RING-Bait 去除了从阿尔茨海默病（AD）和进行性核上性麻痹（PSP）脑提取物中播种的 tau 聚集体，并延长了其存活时间。RING-Bait 策略可以通过替换 Bait 序列以匹配目标聚集体来应用于其他神经退行性疾病的治疗。

可能的下一代肿瘤免疫新疗法

线粒体丢失和功能障碍会导致T细胞耗竭，这是基于T细胞的免疫疗法成功的主要障碍。本文发现骨髓基质细胞与T细胞建立纳米管连接，并利用这些细胞间高速公路将基质细胞线粒体移植到CD8 T细胞中。这些捐献线粒体的T细胞扩增更稳健，浸润肿瘤的效率更高，并且与不吸收线粒体的T细胞相比，表现出更少的耗竭迹象和增强的抗肿瘤反应。

为对线粒体转移是否同样能够提升人抗肿瘤T细胞的疗效加以评估，相关研究借助Incucyte实时活细胞分析系统，针对CD19 - CAR T细胞对荧光标记的NALM6（NALM6是一种具有侵袭性的CD19人B细胞淋巴细胞白血病细胞系）所具备的细胞毒能力展开了评估。

研究结果显示，相较于来自Mito - 细胞（即未注入线粒体的细胞）的T细胞而言，源自Mito + 细胞（已注入线粒体的细胞）的T细胞呈现出显著增强的肿瘤杀伤能力。而线粒体功能失调的T细胞（标记为Mito EtBr），其抗肿瘤活性并未得到增强。由此证明，Mito + T细胞所展现出的功能是由供体线粒体所驱动的（具体可参照图6A）。

为了确定线粒体转移是否赋予 CD19-CAR T 细胞对耗竭的抵抗力，评估了线粒体细胞在肿瘤细胞重复攻击下杀死 NALM6 细胞的能力。Mito+细胞在六轮刺激中保持对癌细胞的强大细胞毒活性，而 Mito-细胞在第三轮开始失去杀伤能力，到第六轮几乎完全耗尽了功能（图6B，6C）。

移植健康线粒体的能力可能与 TIL（肿瘤浸润淋巴细胞）应用特别相关，因为它们的内源性线粒体经常被肿瘤微环境中发现的敌对条件造成不可修复的损害。当用 SK23-GFP（一种表达靶抗原 MART-1 的黑色素瘤细胞系）和Mito- TIL或Mito+共培养。Mito+TILs介导的肿瘤清除率更高（图7）。为了探索供体线粒体是否也可以来自原代 BMSC（骨髓基质细胞），将 MART-1 TIL 与来自三个不同供体产生的临床级原代 BMSCs 共培养。Mito+ TILs 始终表现出对增强的靶癌细胞的细胞毒性。

这些发现将细胞间线粒体转移确立为细胞器医学的原型，为下一代细胞疗法开辟了途径。

这些文章着重关注了Incucyte实时活细胞分析系统的哪些优势呢？

Incucyte实时活细胞分析系统可在培养箱内实现长达数周的连续观察，拍摄间隔最短能达到几分钟，这样既能减少人力投入，又可避免过多操作对细胞造成伤害以及导致细胞移动。

例如第二篇文章在进行6轮免疫细胞杀伤测试时，耗时约2周且涉及多个板位，能分别针对不同板位独立设置检测程序，并且该设备可兼容各类孔板和培养皿，通量较高。

第一篇文章则利用Incucyte的高通量特性测试了多种抑制剂的影响，其配备有划痕、肿瘤球、类器官、趋化、血管生成等多个分析拍摄模块，还有与之配套的相应耗材。

第二篇文章还使用了Incucyte实时活细胞分析系统的肿瘤球模式进行层扫拍摄，其软件设置高效简便且呈模块化，数据分析后可输出图片、视频、生长曲线等多种指标与参数。

Incucyt实时活细胞分析系统e能捕捉细胞的每一细节，使得结果更加准确，它拥有超100种优化过的活细胞专用荧光试剂、耗材，且具备详尽的操作流程指南（Protocol）。

此外，已有超16,000篇相关文章，这也体现出Incucyte实时活细胞分析系统在业内具有较高的认可度。

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