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熙寧小課-第106期 | 細(xì)胞免疫原性ELISPOT檢測分析能力更新 ——全血運(yùn)輸穩(wěn)定性至48小時
發(fā)布作者:熙寧生物發(fā)布時間:2023-05-19

細(xì)胞免疫原性ELISPOT檢測方法流程


酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)技術(shù)(Enzyme Linked Immunospot Assay,簡稱ELISPOT)是細(xì)胞免疫學(xué)研究中最敏感的檢測方法,可以在單細(xì)胞水平對抗體分泌細(xì)胞(如B細(xì)胞)及細(xì)胞因子分泌細(xì)胞(如T細(xì)胞)進(jìn)行檢測,可達(dá)20-25斑點(diǎn)/100萬細(xì)胞,由于該方法是進(jìn)行抗原刺激后免疫細(xì)胞的功能性檢測,因此也具有極佳的生理相關(guān)性。

ELISPOT常用于疫苗領(lǐng)域藥效學(xué)評估, 是mRNA感染性疫苗和mRNA/DC腫瘤疫苗藥效學(xué)評估中關(guān)鍵的技術(shù)方法,也是AAV based藥物細(xì)胞免疫原性評估重要的技術(shù)手段。

ELISPOT基本原理是通過免疫細(xì)胞和對應(yīng)刺激物進(jìn)行共培養(yǎng),類似于ELISA雙抗夾心法對有刺激反應(yīng)的免疫細(xì)胞進(jìn)行檢測。由于免疫細(xì)胞激活機(jī)理的復(fù)雜性性,根據(jù)免疫細(xì)胞的來源選擇,刺激物的類型,刺激方式的不同會衍生出不同的應(yīng)用方向,以及不同靈敏度的ELISPOT檢測方法,簡要的技術(shù)流程如圖1所示:


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圖1. ELSIPOT檢測流程圖


細(xì)胞免疫原性ELISPOT檢測方法難點(diǎn)解析


在基因治療藥物的臨床生物分析實(shí)踐中,細(xì)胞免疫原性檢測有諸多的難點(diǎn):

1.  ELISPOT通常需要刺激物和對應(yīng)陽性PBMC才能進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證,在實(shí)際的方法學(xué)驗(yàn)證過程中由于刺激物對應(yīng)的陽性PBMC不易獲取,的因此有些檢測機(jī)構(gòu)的做法是,方法并不進(jìn)行驗(yàn)證。即使進(jìn)行驗(yàn)證也通常采用CEF作為刺激物,篩選健康人PBMC作為陽性PBMC進(jìn)行方法學(xué)的精密度,穩(wěn)定性以及穩(wěn)固性驗(yàn)證,從而證明整體平臺體系的可靠性。熙寧生物秉持嚴(yán)謹(jǐn)可靠的方法開發(fā)驗(yàn)證質(zhì)量要求,除采用CEF刺激陽性PBMC作為主體驗(yàn)證外,基于對于基因治療藥物原理的了解,在正式樣品分析前會進(jìn)行專屬于該基因治療藥物的特異性較差驗(yàn)證,如對于AAV治療藥物,會基于AAV病毒載體存在預(yù)存的陽性PBMC,對于AAV藥物的細(xì)胞免疫原性檢測,篩選出健康人群體中的陽性PBMC,進(jìn)行AAV衣殼蛋白多肽庫的交叉驗(yàn)證,確保在進(jìn)行樣品分析前檢測方法的可靠性。

2.  ELISPOT的檢測結(jié)果會受到樣品PBMC本身的質(zhì)量的影響較大,如果PBMC分離或者保藏不當(dāng),很可能會失去功能學(xué)活性,導(dǎo)致假陰性的結(jié)果。ELISPOT檢測結(jié)果同時受到樣品PBMC本身免疫狀態(tài)影響,如在采集時處于免疫活躍狀態(tài),會出現(xiàn)較多的背景斑點(diǎn),檢測結(jié)果得到的斑點(diǎn)數(shù)會是假陰性。因此,為了得到更加真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行樣品分析時,如圖2所示,對于每一個樣品均會設(shè)置CD3刺激組來監(jiān)控PBMC的功能活性,Medium分組來監(jiān)控PBMC的免疫背景,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行特定抗原的檢測分析。


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圖2ELISPOT樣品分析體系


3.  ELISPOT作為最為靈敏的檢測技術(shù),結(jié)果受到的影響因素較多,樣品進(jìn)行分析時往往會出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù),很多供應(yīng)商只匯報檢測斑點(diǎn)結(jié)果,并不能有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)解讀。熙寧生物對于ELISPOT檢測技術(shù)和細(xì)胞免疫具有深刻的理解,基于CD3組的方法學(xué)驗(yàn)證數(shù)據(jù)得到了PBMC最小響應(yīng)閾值MIR,基于Medium組的方法學(xué)驗(yàn)證數(shù)據(jù)得到最小效應(yīng)限LOD,結(jié)合實(shí)踐情況,會對每一個檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的結(jié)果,,確保數(shù)據(jù)的科學(xué)性和合理性。

 

細(xì)胞免疫原性ELISPOT檢測方法關(guān)鍵點(diǎn)解析


在基因治療藥物的臨床生物分析實(shí)踐,細(xì)胞免疫原性檢測有以下關(guān)鍵點(diǎn):

 

1.  如圖3展示的T細(xì)胞激活原理,ELISPOT方法學(xué)的靈敏度跟刺激物選擇有關(guān),通常情況方法的靈敏度的高低排序?yàn)?,含有多肽?fù)合物的抗原遞呈細(xì)胞>多肽>蛋白/病毒顆粒。對于腫瘤疫苗和DC疫苗,由于機(jī)體免疫細(xì)胞對其反應(yīng)比較溫和,建議使用最為靈敏的刺激物。熙寧生物有豐富的穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株和免疫細(xì)胞培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),可進(jìn)行有多肽復(fù)合物的抗原遞呈細(xì)胞的培養(yǎng)和制備,設(shè)計更加復(fù)雜也更加靈敏的ELISPOT檢測方法。



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圖3T細(xì)胞激活原理

 

2.  在臨床檢測過程中,從全血樣品采集到分離PBMC的中間時間不應(yīng)超過8小時,不然分離出來的的PBMC的功能活性會受到極大影響,造成大部分樣品假陰性的結(jié)果。對于這個在臨床檢測分析的痛點(diǎn),熙寧生物自主開發(fā)了相應(yīng)的方法,可將全血分離PBMC的穩(wěn)定時間延長至48小時,在保證檢測結(jié)果真實(shí)可靠的前提下,滿足臨床運(yùn)營商,從從臨床中心進(jìn)行樣本采集運(yùn)輸?shù)椒治鰧?shí)驗(yàn)室的可操作性,考察結(jié)果如4所示:

 

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圖4熙寧全血穩(wěn)定性測定結(jié)果

 

結(jié)語


細(xì)胞免疫原性評估對象是PBMC,但PBMC由于全血采集后的穩(wěn)定性較差,且免疫背景較為復(fù)雜,使得ELISPOT的檢測結(jié)果的解析變得極為復(fù)雜,甚至很多時候檢測結(jié)果本身也有失真的風(fēng)險。需要基于對方法和作用機(jī)理的充分理解,來保障檢測的順利進(jìn)行。熙寧生物通過合理的樣品分組設(shè)計,方法學(xué)參數(shù)驗(yàn)證確定,會對每一個臨床樣品的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行充分解讀。同時基于臨床試驗(yàn)樣品全血采集后穩(wěn)定性較短的難點(diǎn),研發(fā)了一款全血穩(wěn)定劑,可將全血采集后的穩(wěn)定時間延長到48小時,在確保樣品穩(wěn)定結(jié)果真實(shí)的情況下盡可能了便利臨床運(yùn)營。

 

基因治療作為熱門的新興療法,近些年發(fā)展迅速。同時,基因治療藥物研發(fā)需求多樣化、技術(shù)復(fù)雜度高的特點(diǎn),也對檢測分析帶來巨大挑戰(zhàn)。熙寧生物搭建了基于基因治療藥物檢測需求的基因檢測平臺、細(xì)胞/病毒檢測平臺、流式檢測平臺和免疫檢測平臺等,能夠滿足研發(fā)項目在不同階段的在生物分析需求。團(tuán)隊專注于GCT領(lǐng)域,積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的技術(shù)服務(wù)能力,通過qPCR/ddPCR技術(shù)、細(xì)胞法中和抗體檢測技術(shù)、ELISPOT細(xì)胞免疫原性檢測技術(shù)、流式檢測技術(shù)、ELISA/MSD檢測技術(shù)等多平臺技術(shù)互聯(lián),打通技術(shù)隔閡,真正實(shí)現(xiàn)“一個臨床/項目,一個生物分析實(shí)驗(yàn)室,一個技術(shù)項目團(tuán)隊”的服務(wù)方式,為基因治療產(chǎn)品生物分析提供完整解決方案。


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