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细胞活性检测试剂盒在CAR-T细胞杀伤效应评估中的应用

2025-11-14

细胞活性检测试剂盒是CAR-T细胞杀伤效应评估的核心工具,通过定量检测靶细胞存活/死亡比例,直观反映CAR-T细胞的杀伤效率,主流试剂盒基于不同检测原理适配不同评估场景,应用需聚焦灵敏度、时效性与兼容性。

一、核心应用的检测试剂盒类型及原理

1. 乳酸脱氢酶(LDH)释放法试剂盒

原理:靶细胞被CAR-T细胞杀伤后,细胞膜破裂释放胞内LDH,试剂盒通过LDH催化底物生成有色产物,吸光度值与LDH释放量正相关,间接反映杀伤率。

应用特点:操作简便、无需标记细胞,适合高通量筛选(如96孔板批量检测),检测时间约30-60分钟,杀伤率计算需设置最大释放组(靶细胞裂解液)和自发释放组(未加CAR-T的靶细胞)。

适配场景:初步评估CAR-T细胞对不同靶细胞(如CD19+ Raji细胞)的杀伤活性,快速对比不同CAR结构或效靶比的杀伤差异。

2. CCK-8/MTT法试剂盒

原理:活细胞线粒体脱氢酶可将细胞活性检测试剂盒中底物(如WST-8)还原为有色甲臜,吸光度值与活细胞数量正相关,通过计算靶细胞存活比例推导CAR-T杀伤率。

应用特点:灵敏度高(可检测50-1000个活细胞),细胞毒性低,适合长期培养后的杀伤评估(如24-72小时),但需排除CAR-T细胞自身代谢对检测结果的干扰(设置CAR-T细胞单独培养对照组)。

适配场景:评估CAR-T细胞的长效杀伤能力,或低效靶比(如1:12:1)下的杀伤效应,适合精细化剂量-response实验。

3. 荧光素酶报告基因试剂盒

原理:将荧光素酶基因转入靶细胞,CAR-T杀伤靶细胞后,荧光素酶释放减少,通过检测荧光强度(底物与荧光素酶反应产生)定量活靶细胞数量。

应用特点:特异性极强、背景低,检测限可达10个活细胞,适合复杂体系(如含血清、细胞因子的共培养体系),可实时监测杀伤动态(如连续24小时检测)。

适配场景:体内外杀伤效应的精准定量(如小鼠异种移植模型中CAR-T的体内杀伤评估),或 CAR-T细胞穿透肿liu球后的杀伤能力检测。

4. Annexin V/PI双染流式检测试剂盒

原理:Annexin V结合凋亡靶细胞表面暴露的磷脂酰丝氨酸,PI穿透坏死细胞的破损细胞膜,通过流式细胞仪区分活细胞、凋亡细胞和坏死细胞,直接计算杀伤率(凋亡+坏死细胞比例)。

应用特点:可同时分析靶细胞死亡类型(凋亡/坏死),提供杀伤机制信息,适合深入研究 CAR-T细胞的杀伤模式(如穿孔素/颗粒酶途径、Fas/FasL途径)。

适配场景:机制研究类实验,或评估不同信号分子(如4-1BBCD28)修饰的CAR-T细胞对靶细胞凋亡的诱导效率。

二、应用关键参数与优化

1. 效靶比(E:T)设置

常规设置5个梯度(如1:15:110:120:140:1),覆盖低至高效应细胞比例,明确CAR-T细胞的杀伤剂量依赖关系。

针对高活性CAR-T细胞,可降低效靶比下限(如0.5:1),更精准反映其杀伤潜力;针对弱活性 CAR-T细胞,可提高上限(如 50:1)。

2. 共培养时间选择

短期杀伤(4-8小时):适合LDH释放法,反映CAR-T细胞的快速杀伤能力(如穿孔素介导的即时杀伤)。

中期杀伤(12-24小时):适配CCK-8Annexin V/PI双染,平衡杀伤效率与细胞代谢干扰,是常规评估的首选时间点。

长期杀伤(48-72小时):适合荧光素酶报告基因法,评估CAR-T细胞的增殖能力与持续杀伤效应。

3. 样品处理与对照设置

必须设置空白对照(无细胞的培养基)、靶细胞自发死亡对照(无CAR-T)、CAR-T细胞单独对照(无靶细胞),排除非特异性杀伤和细胞自身代谢干扰。

流式检测需提前优化Annexin VPI的染色浓度,避免荧光溢出;LDH检测需确保靶细胞裂解充分(最大释放组),减少自发释放组的背景干扰。

三、不同试剂盒的应用对比与场景适配

高通量筛选:优先选LDH释放法或CCK-8法,操作快速、成本较低,适合大量CAR-T候选克隆的初步筛选。

精准定量与体内实验:首选荧光素酶报告基因法,特异性强、抗干扰能力突出,数据重复性高。

机制研究与死亡类型分析:必选Annexin V/PI双染流式检测,可同步获取杀伤效率与死亡机制信息。

长期杀伤评估:推荐CCK-8法或荧光素酶报告基因法,细胞毒性低,可兼容长期共培养体系。

四、常见问题与解决方案

背景信号过高:优化样品稀释比例,延长洗涤步骤(如流式检测前洗涤2-3次),更换新鲜培养基降低自发释放。

结果重复性差:严格控制细胞接种密度(如96孔板每孔靶细胞1×10?-5×10?个),确保CAR-T 细胞与靶细胞充分混匀,设置3-5个复孔取平均值。

CAR-T细胞干扰检测:增加CAR-T细胞单独培养对照组,计算杀伤率时扣除CAR-T细胞的背景信号(如CCK-8法中减去CAR-T细胞的吸光度值)。

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