利用 T 细胞快速活化和扩充过程加快免疫肿瘤学研究

免疫肿瘤学疗法的成功打开了通向新型癌症消除策略的大门；然而，在我们可以视癌症为过去的疾病之前，我们依旧要走很长的路。深刻了解如何激活和调节免疫系统对于开发新方法指导免疫系统对抗癌细胞，而不触发副作用如自身免疫性疾病或细胞因子风暴为必需。

不过，免疫系统是一个高度复杂的生物网络。它由不同的细胞类型组成，这些细胞类型相互协调，区分大量的自身抗原和非自身抗原，以根除病原体，并且还自我调节，以避免对自身组织产生免疫应答。了解这个复杂系统的微妙平衡比最初想象更棘手，并且需要可靠的工具帮助研究人员了解其细微差别，从而开发安全有效的疗法。

阐明 T 细胞（白细胞，也称为 T 淋巴细胞）的分子与细胞生物学的发现催生了新的免疫肿瘤治疗策略，包括检查点抑制剂、过继性细胞疗法和癌症疫苗。¹ 要研究体外 T 细胞，研究人员必须经常促进 T 细胞活化和扩充，一个可以根据以下所需研究输出使用不同方法实现的过程： 

• 长期 T 细胞活化： 经常进行长期 T 细胞活化以研究 T 细胞增殖、耗竭或分化，并且也可用于需要庞大细胞群体之时。 
• 短期 T 细胞活化：即刻 T 细胞活化用于研究活化后数秒至数分钟发生的事件，例如包括 Zap-70 磷酸化、ERK 磷酸化、钙流、转录变化等。

回归基础：什么是 T 细胞活化？

大多数的现有免疫肿瘤疗法利用 T 细胞攻击肿瘤细胞。这些疗法可以单独使用或与其他免疫肿瘤治疗药或常规治疗如化疗联合使用。因此，改进我们对如何活化 T 细胞的认识及我们对 T 细胞与其他免疫细胞相互作用的了解，以及癌症用来逃避免疫系统的机制，将打开通向开发其他治疗药的大门。

在体内，T 细胞与抗原呈递细胞 (APC)（如树突细胞）相互作用时活化，这些抗原呈递细胞向 T 细胞呈递主要组织相容性 (MHC)分子背景下的肽抗原。² T 细胞受体复合体由 T 细胞受体 (TCR) 本身以及含多种基于免疫受体酪氨酸的激活基序 (ITAM) 的 CD3 信号转导链组成。TCR 对抗原呈递细胞表面上肽-MHC 复合体的识别导致位于 CD3 受体胞质尾 ITAM 中的酪氨酸磷酸化。共刺激受体如 CD28 也必须参与，以保持 T 细胞活化并防止它们变得无反应。活化性细胞因子还可以通过提供二级和三级信号来调节 T 细胞活化。受共刺激受体放大的 TCR 信号组合导致 T 细胞活化，此时抗原特异性 T 细胞群体快速生长并分化。

相关：交互式 T 细胞受体信号转导通路

在实验室中，CD3 激动剂抗体和 CD28 激动剂抗体经常用于活化 T 细胞，因为它们模拟 TCR/CD3 复合体和 CD28 共刺激受体两者的配体接合，引起下游信号转导，从而导致 T 细胞活化和扩充。

用于 T 细胞活化和扩充的抗 CD3/CD28 抗体试剂盒

长期 T 细胞活化

当需要更大数量的活化 T 细胞时或者在研究一个历经数天发生的生物过程（例如分化或耗竭）时，可以使用长期 T 细胞活化。Human Anti-CD3/CD28 T Cell Activation Kit #70976 提供经验证、无内毒素和无叠氮化物的抗体，这些抗体适合历经数天活化培养的 T 细胞。

使用 Phospho-SLP-76 (Ser376) (D7S1K) Rabbit mAb #92711 （上图）、SLP-76 (E4N7E) Rabbit mAb #25361（中图）或 β-Actin (D6A8) Rabbit mAb #8457（下图），对未经处理（泳道 1）或经 Human Anti-CD3/CD28 T Cell Activation Kit #70976 处理（30 分钟）（泳道 2）的 Jurkat 细胞的提取物进行蛋白质印迹分析。

更快的一步式 T 细胞活化

T 细胞信号转导的早期事件在活化后按秒级到分钟级发生，并且一般不能使用历经数天时间进行的传统长期 T 细胞活化法研究。如果您有兴趣测量这些事件或者正在寻找一种需要较少手动时间的快速活化试剂盒，Rapid-Act T Cell Activation Kit (Human, Anti-CD3/CD28) #70976 或 Rapid-Act T Cell Activation Kit (Mouse, Anti-CD3/CD28) #86772 是更好的选择。这种快速作用活化法使得精细控制 T 细胞刺激时程实验成为可能，并且特别可用于机制研究以了解在活化过程开始时发生的信号转导事件。

使用 Phospho-SLP-76 (Ser376) (E3G9U) XP^® Rabbit mAb (Alexa Fluor^® 488 Conjugate) #47876（顶行）或浓度匹配的 Rabbit (DA1E) mAb IgG XP^® Isotype Control (Alexa Fluor^® 488 Conjugate) #2975（底行）和共染色的 CD3 (UCHT1) Mouse mAb (APC Conjugate) #19881，对未经处理（左栏）或经 Rapid-Act T Cell Activation Kit (Human, Anti-CD3/CD28) #88179) 处理（15 分钟；右列）的人外周血单核细胞进行流式细胞分析。

与传统的活化试剂盒一样，这些试剂盒包含为活化 T 细胞所需的经验证、无内毒素和无叠氮化物的抗体，但 CD3 抗体和 CD28 抗体合并于经专门配制以使这些抗体预聚集的单一混合物中。 

这种快速实验步骤仅在一个孵育步骤中就刺激细胞，最大限度减少了孵育时间和洗涤，使活化时程按分钟规模进行成为可能并且与刺激 T 细胞扩充的其他传统方法相比，提供增长的灵活性。此外，利用 Dynabeads 活化 T 细胞的实验步骤需要一个额外步骤在流式细胞术分析之前从您的样本去除珠子，以避免因堵塞而影响数据，这些堵塞可能降低您的活化产率并给您的实验增加甚至更多时间。

如果您需要在研究中捕获早期和/或短暂的信号转导事件，则缩减活化和样品分析之间的时间至关重要。使用 CST^® Rapid-Act T Cell Activation Kit 活化的 T 细胞也可用于 T 细胞增殖和耗竭测定法，因此您将能够研究在免疫应答早期和后期发生的生物学过程。

是否可以使用细胞刺激混合物（例如 Cell Stimulation Cocktail (with Protein Transport Inhibitors) (500X) #23318），以佛波醇酯 12-十四酸酯 13-乙酸酯 (PMA) 和离子霉素用化学方式诱导短期 T 细胞活化？在活化下游信号转导级联时，以这种方式处理细胞绕过 T 细胞受体，致使实际的体内生物学再现得更少。 

T 细胞已活化。现在该怎么办？

一旦您的 T 细胞已活化，您现在准备好在后续实验中使用诸如流式细胞术和免疫印迹法等应用了。我们用于蛋白质印迹法和流式细胞术的抗体均由 CST 科学家使用 Hallmarks of Antibody Validation^™ 对每种应用严格、独立地加以验证，因此您可以专注于从基于细胞的测定法中获得答案。这些来自 CST 的可靠且经验证的工具使您更轻松确定自身可以激发免定疫系统来确定和攻击癌细胞的创新性方式，从而启动免疫系统来识别和攻击癌细胞，让我们更靠近癌症成为过去疾病的那一天。 

其他资源

• 用人免疫细胞标记物指南或小鼠免疫细胞标记物指南确定您的样品中最初有哪些其他免疫细胞。
• 探索交互式 T 细胞受体信号转导通路图。

选择以下参考文献 

1. Waldman AD, Fritz JM, Lenardo MJ. A guide to cancer immunotherapy: from T cell basic science to clinical practice. Nat Rev Immunol. 2020;20(11):651-668. doi:10.1038/s41577-020-0306-5
2. Shah K, Al-Haidari A, Sun J, Kazi JU. T cell receptor (TCR) signaling in health and disease. Signal Transduct Target Ther. 2021;6(1):412. Published 2021 Dec 13. doi:10.1038/s41392-021-00823-w
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