基于T细胞的治疗策略已经改善了许多种类癌症治疗的临床结果，包括淋巴瘤、多发性骨髓瘤和急性淋巴细胞白血病。然而，在急性髓系白血病（AML）的治疗研究以及临床应用中，应用的效果不尽如人意，最近的一些细胞治疗试验中出现导致对治疗不应答和脱靶效应。目前，很多研究者正在参与到探索新的T细胞工程技术的策略，以提供更好的AML治疗选择。
其中一种策略包括使用双特异性T细胞抗体（BiTEs），这种分子具有以抗原依赖的方式杀死肿瘤细胞的潜力，并将旁观T细胞招募到肿瘤细胞中的能力。BiTEs的半衰期较短，研究人员通过开发可以表达特定抗原受体的T细胞解决了这个问题，称为engager T细胞（ENG-T细胞）。通过对ENG-T细胞的进一步优化，可以提高疗效、持久性和耐受性，但这些修改需要额外的表征来了解这些细胞是如何运作的。IsoPlexis的多重单细胞分泌组技术，使研究人员能够深入了解单个工程细胞如何驱动针对肿瘤细胞的免疫反应。
文献分享
2022年５月，发表在Frontiers of Immunology上的文章中（1），研究人员研究靶向由AML细胞表达的肿瘤相关抗原CD123的ENG-T细胞，进行开发研究。在肿瘤治疗中，长期暴露于一种抗原会降低工程T细胞的活性。为了解决这个问题，研究人员修饰了ENG-T细胞使细胞具备了分泌IL-15的能力，IL-15是一种可以改善T细胞效应功能的细胞因子。
在进行细胞治疗相关的早期研究，尤其是如此文中的概念验证研究的时候，研究者希望能够找到足够的证据去判定想法的正确性，然后开启向临床应用和临床转化的漫漫研究征途，所以早期的验证尤为重要，需要有一种技术给出的数据作为可靠的表征去进行判断，而不是“人云亦云”式的使用所谓大家都在用或者通常使用的技术。必须在体外实验得到的结果能够去和体内结果建立相关性，这正是IsoPlexis单细胞分泌组技术能够给研究者带来的价值，解决了其它技术相关性差的问题。在细胞研究领域，对于细胞的表征得到的细胞多功能性和细胞多功能指数PSI能够预测细胞在临床实验中对于患者的疗效。这一特性使单细胞分泌组技术能够成为判断细胞治疗候选物、细胞治疗策略、指导细胞治疗分子设计、判断联合疗法有效性等应用的标准。
正因如此，研究人员使用单细胞分泌组技术来表征这种修饰如何影响细胞功能。比较了三组细胞：靶向CD19且可以表达IL-15的ENG-T细胞(CD19.IL15); 靶向CD123的ENG-T细胞，以及靶向CD123并表达IL-15的ENG-T细胞(CD123.IL15)。用表达CD123抗原的AML细胞刺激三组细胞，研究人员检测了每组细胞的多功能性，即一个细胞分泌两种或两种以上细胞因子的能力，发现在CD19.IL15组中，多功能性细胞的比例最低。CD123组较高，CD123组细胞多功能性最高（图1）。之前的研究表明，T细胞的多功能性的增加与疗效的改善和临床结果相关。
为了了解不同细胞类型之间的细胞因子分泌谱的差异，研究人员比较了不同类型的ENG-T细胞的细胞多功能指数（PSI）。PSI的计算方法是将多功能细胞的百分比乘以这些细胞分泌的蛋白的平均信号强度。PSI是细胞功能的标尺，PSI越高，细胞功能越强。三组的整体PSI与多功能性的趋势相同，其中CD123.IL15细胞对CD123抗原的反应最高。IsoPlexis的因子panel，集合了多种功能的因子，研究者可以对不同功能的因子进行单独比较。当比较仅来自效应细胞因子的PSI时，CD123.IL15细胞的PSI最高; 作为阴性对照的CD19.IL15细胞，PSI最低（图2)。综合细胞多功能性分析和PSI指数，CD123.IL15细胞有最独特的细胞因子组合，细胞也显示出更广泛的效应细胞因子分泌能力。另外的体内研究表明，IL-15的分泌提高了CD123-ENG T细胞的持久性、扩增和抗AML能力。
通过使用IsoPlexis的单细胞蛋白组学技术，研究人员可以获得对整个细胞疗法开发过程中细胞功能和活动相关的细胞因子的表征、多功能性和PSI等指标，多个维度的评估作为药物的细胞治疗产品。众多的研究和临床实验证明，只有通过单细胞水平分析细胞，才能更好的改进产品和治疗策略。通过提供更多关于细胞产品的信息，单细胞功能蛋白质组学使研究人员能够更充分地表征细胞治疗产品的功能。
参考文献
（1）Front Immunol. 2022 May.
Transgenic Expression of IL15 Retains CD123-Redirected T Cells in a Less Differentiated State Resulting in Improved Anti-AML Activity in Autologous AML PDX Models.Hong Mu-Mosley etc.
Doi: 10.3389/fimmu.2022.880108