选择细胞的方法技术

提供了用于在

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】选择细胞的方法


[0001]本专利技术涉及基于所需特征使用装置选择细胞的方法
。
然后可以扩增这些选择的细胞用于治疗或制造用途
。
该方法可用于过继细胞疗法
(ACT)
，特别是细胞免疫疗法，但也有其他用途，特别是在来自群体的细胞的表征中，通常群体中的细胞已被遗传改造
。
此外，该方法可用于基于细胞产生所需分子
(
例如免疫球蛋白或免疫治疗药物
)
的能力来选择细胞
。
合成生物学是一个发展迅速的领域，可以利用细胞生产药物
、
燃料
、
食品和饮料，或者生产可以降解塑料和其他污染物的酶
。
本专利技术的装置属于微流体领域，并且涉及能够操纵微滴的微流体装置
。

技术介绍

[0002]细胞的快速和高通量处理是研究
、
开发和制造过程中的一项重大挑战
。
对于细胞疗法和细胞衍生疗法等生物治疗药物的产生尤其如此，其中需要识别和选择细胞，同时保留细胞以供进一步扩增或测试
。
尽管微流体装置已经发展起来了，但现有的细胞分选
、
测定和选择方法仍然缓慢而繁琐
。
[0003]基于细胞的疗法的批准正在增加，至关重要的是要确保输注到患者体内的细胞具有所需的特征，而且不具有可能对患者造成任何风险的特征
。
已知从患者身上取出
、
遗传改造
(
基因疗法
)
并替换到患者中的细胞用于许多疾病，包括免疫系统遗传性疾病
、
血红蛋白病
、
代谢性疾病和癌症
。
基于细胞的基因疗法在眼部疾病和病症中的其他用途是已知的
。
[0004]在一个实例中，基因工程为
T
细胞配备了一种称为嵌合抗原受体
(CAR)
的细胞表面受体
。
这种
CAR
‑
T
细胞在能够通过表达的细胞表面标记物与癌细胞结合并引发特异性抗肿瘤反应方面具有关键优势
。
虽然目前获得许可的治疗方法涉及自体再输注
T
细胞，但未来使用同种异体
T
细胞是可能的
。
然而，重要的是，仅使用具有稳定表型的
CAR
‑
T
细胞，具有稳定表型的
CAR
‑
T
细胞在其表面无修饰地表达正确的
CAR
，并且这种
CAR
不显示出“靶向非肿瘤
(on target/off
‑
tumour)”以及实际上“脱靶”的结合能力，从而使患者的健康细胞被靶向
。
此外，在输注前确定
CAR
‑
T
对其靶点具有疗效是有用的
。
目前批准的两种
CAR
‑
T
细胞疗法在剂量一致性
、
患者安全性和生产过程影响方面存在许多已知的缺陷
。
据了解，这些缺陷在过继细胞疗法和基因疗法领域都有
。
[0005]重要的潜在因素包括：
[0006]·
治疗和生产剂量之间的产量存在巨大差异，给患者带来不可预测的疗效
。
[0007]·
已知的脱靶效应
(
例如中枢神经系统脱靶和心脏靶标
)
会对一些患者产生严重的不良反应
。
[0008]·
白细胞分离法的可变产量要求保持最大的细胞成活力，并需要仔细选择输入细胞亚群
。
[0009]·
污染物
(
如
B
细胞
)
会破坏培养物
。
[0010]·
由于没有直接的自动化方法来测量针对肿瘤靶标的
T
细胞活性，因此很难或不可能预测患者的反应
。
[0011]此外，细胞可用于制造或生产用于多种用途，包括治疗适应症
、
测定
、
研究
、
食品和饮料
、
农业以及作为原材料的产品
。
这有效地利用细胞产生产物，这些产物可以作为分泌产物例如免疫球蛋白从细胞中收获，或者通过裂解细胞来回收细胞内产物，例如药物分子而收获
。
[0012]特别令人感兴趣的是从杂交瘤和淋巴细胞制造免疫球蛋白
。
通常需要鉴定产生具有特定抗原结合能力的免疫球蛋白的细胞，从而如果确定了特定抗原结合特征，则可以扩增或分析该细胞
。
这种免疫球蛋白通常是抗体，例如单克隆抗体，并且可以用于治疗或用于测定和研究
。
在选择具有这种特征的一个或多个细胞时，可能需要筛选数千个细胞
。
由于收获和鉴定产生所需产物的细胞之间的中间步骤可能会导致损失和
/
或降低的性能，因此最好将细胞直接装载到装置上并减少处理步骤
。
在没有先前
FAC
分选的情况下，期望的细胞与不期望的细胞的比率大大降低
。
这里需要大的液滴处理和筛选能力
。
[0013]选择具有生产产物的所需特征的细胞可能导致细胞在测试过程中受损或被破坏，这在选择生产所需产物的细胞时是不希望的
。
[0014]因此，需要一种稳健的方法，该方法简化了筛选细胞以获得所需特征的劳动密集型过程，允许对这种细胞进行选择和随后的扩增或进一步测试，弃去具有不期望特征的特定细胞，并减少总时间和成本
。
因此，重要的是，不仅可以测试细胞，还可以回收细胞
。
已经提出了微流体平台来解决这种需求，但是迄今为止还没有方法被证明在临床环境中是实用和可靠的
。
特别是，对多个细胞同时进行多重测定的能力已被证明是困难的，此外，以高通量形式同时处理许多细胞的能力也是困难的
。
事实上，这种装置的大部分工作是由固定结构的使用决定的，例如隔离栏
(sequestration pens)
，这不允许对细胞进行多次测定的灵活性
。
一些平台不允许在单个细胞水平上进行研究，而是在多个细胞上进行测定
。
此外，不灵活的系统意味着只能对细胞进行单一的测定，因为没有机制允许进行连续的测定发生，或者一旦测定完成无法保留细胞以进行进一步扩增
。
测定的小型化减少了测定步骤中消耗的试剂量，从而降低了耗材的成本
。
[0015]本公开提供了用于细胞选择的方法，其中细胞被放置到微滴中，并且其中用于操纵微流体芯片表面上的包含细胞的微滴的致动机构是介质电润湿
(EWOD)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
用于在
EWOD
或
oEWOD
装置中基于至少一个特征来选择细胞和
/
或一个或多个细胞的一部分的方法，所述方法包括：
i.
提供微滴的测试组，所述微滴包括至少培养基或培养基和至少一个细胞；
ii.
提供微滴的至少一个报告子组，所述微滴包含一个或多个报告子实体；
iii.
将所述测试组的微滴与所述至少一个报告子组的微滴合并以形成合并的测定微滴组；和
iv.
使用能够基于至少一个特征的存在检测所述报告子实体的变化的检测系统来监测所述测定微滴组，以及
v.
基于报告子实体的变化从组中选择微滴的子集，所述子集包含所选择的细胞；其中通过将包含至少一个细胞和培养基的微滴组分裂，来创建包含至少培养基的微滴的测试组，进一步创建包含至少一个细胞的微滴的参考组；和
/
或进一步地，其中在步骤
(i)
至
(v)
中的任一个之前或之后，将包括至少一个细胞的微滴的测试组分裂成至少两个微滴组，所述组是：包括至少培养基或培养基和至少一个细胞的适于与报告子实体组的微滴合并的微滴的测试组；以及包含至少一个细胞的微滴的参考组
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中所述细胞的特征选自以下中的任一个或多个：一种或多种细胞表面分子的存在；一种或多种细胞活动的存在；细胞形态；一种或多种细胞分泌物的存在；和
/
或一种或多种细胞内产物的存在
。3.
根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在分裂包含至少一个细胞的微滴组之前，在允许细胞分裂的条件下培养所述细胞
。4.
根据权利要求3所述的方法，其中所述条件包括将包含至少一个细胞的微滴组与包含培养基的微滴组合并
。5.
根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中所述微滴的参考组和测试组被分裂，使得参考组或微滴包含与包含在微滴的测试组中的细胞相对应的细胞的至少一个克隆拷贝
。6.
根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中所述包含至少一个细胞的微滴的测试组与包含用于裂解所述细胞的试剂的微滴组合并
。7.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中检查包含至少一个细胞的任何微滴组中的细胞的形态特征，并且所述形态特征用于选择细胞的子集
。8.
根据权利要求7所述的方法，其中所述形态特征包括大小
、
形状
、
粘附状态
、
细胞膜状态和
/
或细胞内特征的存在
。9.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤
(ii)
之前，对含有至少一个细胞的微滴组进行至少一次测定以确定细胞的特征，所述测定是通过将包含至少一个细胞的所述微滴组与包含至少一个报告子实体的至少一个微滴组合并并基于所述特征的存在确定所述至少一个报告子实体的变化来进行的
。10.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤
(iv)
之后，将至少一个含水微滴组与合并的微滴测定组合并，并且随后分裂合并的微滴组
。11.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述方法的任何阶段，丢弃不需要的或空的微滴
。
12.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中从所述装置分配所述选择的微滴组的细胞
。13.
根据权利要求
12
所述的方法，其中在分配所述选择的微滴组之后，处理其中包含的细胞以扩增群体和
/
或培养克隆
。14.
根据权利要求
12
或
13
所述的方法，其中，在分配所述选择的微滴组之后，对其中包含的细胞和
/
或非细胞实体如分泌物
、
代谢物进行进一步分析，包括但不限于以下任意一种或多种：
I.
质谱法；
II.
表面等离子体共振；
III.
高效液相色谱法；和
/
或
IV.
基因分析，包括核酸测序和
PCR
扩增
。15.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述测试组的微滴对应于所述参考组的微滴，使得可以基于所述微滴的测试组中所述报告子实体的变化来选择保留在所述参考组中的细胞
。16.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞是遗传改造的
。17.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞在步骤
(i)
之前进行遗传改造，包括以下步骤：
a.
提供微滴组，每个微滴包括至少一个细胞；
b.
提供修饰微滴组；每个微滴包含能够修饰细胞的一个或多个遗传元件；
c.
将含有细胞的微滴与含有一个或多个遗传元件的微滴合并，形成微滴组，每个微滴都含有遗传改造的细胞
。18.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞的特征是成活力
、
细胞活化和
/
或细胞杀伤能力
。19.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞的特征在于，它们能够制造以下产物中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：光投发现有限公司，
类型：发明
国别省市：