CAR-T细胞疗法已被成功应用于治疗多种血癌和血液系统恶性肿瘤；然而，其在实体瘤治疗领域的应用则更具挑战。肿瘤微环境（TME）由多种细胞组成，并表达积极抑制免疫功能的分子，限制了局部T细胞的功效。其中许多抑制机制利用的是维持正常T细胞稳态的信号通路。随着对免疫逃逸机制的深入理解，研究人员正在工程化CAR-T细胞，以更好地对抗TME免疫抑制并保持免疫细胞的抗肿瘤活性。
随着新型CAR-T细胞类型的发展，研究人员必须对这些细胞的功能进行表征和评估，以更好地了解其工作原理。由于工程细胞产品的异质性，bulk水平分析平均群体特征可能会错失单个细胞中存在的关键功能指标，因此在单细胞水平上评估生物功能至关重要。IsoPlexis的单细胞分泌组学解决方案为研究人员提供了一个自动化平台，在单细胞层面进行细胞因子分析，使他们能够轻松地进行细胞功能表型，并表征疗效和持久性的关键生物标志物。
评估工程T细胞的功能变化
最近发表在《Cancer Immunology Research》上的一篇论文描述了为克服TME免疫抑制而设计的CAR-T细胞的特征。研究人员试图通过靶向Fas信号来防止TME中T细胞的失效。通常而言，Fas信号通路作为免疫活化负反馈回路的一部分，可调节T细胞的扩增并减弱免疫功能。然而，实体瘤细胞可以通过分泌Fas配体（FasL）来利用这种信号传导，其与T细胞上的Fas受体结合并诱导细胞凋亡或死亡。FasL表达已在多种实体瘤中检测到，并显示与疾病进展、严重程度和恶性结果有相关性。
为了保护效应T细胞免受Fas信号通路的激活，研究人员对CAR-T细胞进行了改良，当T细胞与特定抗原结合时，该细胞可以分泌Fas诱体，从而防止Fas与FasL的相互作用。为了靶向实体瘤，CAR-T细胞被设计成靶向前列腺干细胞抗原（PSCA，一种由多种实体瘤表达的抗原）。研究人员证实，PSCA刺激可导致CAR-T细胞分泌Fas诱体分子，这种分泌可保护CAR-T细胞免受Fas信号的激活。
接下来，研究人员想了解这种修饰是如何影响细胞功能的。他们使用IsoPlexis单细胞分泌蛋白组学平台，评估了细胞的多功能性，即细胞分泌两种或多种细胞因子的能力。用表达FasL的胰腺癌细胞来刺激改造的分泌Fas诱体的CAR-T细胞（CAR.FD）。与对照CAR-T细胞相比，CAR.FD细胞中的多功能细胞比例更高，一些细胞表达的细胞因子有7种之多，而对照细胞最多仅表达4种细胞因子。
由于多功能性已被证实与提高效力、疗效和临床结果相关，CAR.FD细胞中观察到的多功能性增加是指导进一步研究的信息性性能指标。随后的体外和体内实验表明，与对照CAR-T细胞相比，表达Fas诱体的CAR-T细胞在控制肿瘤生长方面更有效。
使用单细胞指标了解工程T细胞功能
单细胞分析可产生诸多预测产品质量和功效的独特指标，如细胞多功能性。通过使用IsoPlexis单细胞自动分析平台，研究人员得以在开发早期获得关键数据，洞悉工程T细胞的功能。这些数据有助于推动研究发展，揭示治疗反应的潜在机制，并确定关键功能属性。IsoPlexis单细胞功能表型平台赋能科学家轻松评估细胞功能。
