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细胞疗法中，细胞活力关乎产品质量与疗效。研究人员以 Jurkat 细胞为模型，探究 CBMPs 生产中短期液体储存条件对细胞活力影响。结果发现非冷冻储存应尽量缩短，RPMI 是较好储存液。该研究为优化 CBMPs 生产提供关键依据。
在生物制药蓬勃发展的当下，细胞疗法（Cell Therapy）为攻克癌症、遗传疾病等疑难杂症带来了新希望。基于细胞的药用产品（Cell-based Medicinal Products，CBMPs），像嵌合抗原受体 T 细胞（Chimeric Antigen Receptor T Cells，CAR-T 细胞）疗法，通过改造患者自身的 T 细胞，使其精准攻击癌细胞，已在临床治疗中展现出巨大潜力。然而，这类疗法的成功离不开高质量的细胞产品。在 CBMPs 的生产过程中，细胞要经历多个复杂步骤，从白细胞单采、转导、扩增到最终的灌装和分发。在这个过程中，细胞可能会受到各种因素的影响，导致细胞活力下降、杂质增多，进而影响产品质量、患者安全和治疗效果。
目前，细胞在非细胞培养条件下的短期液体储存是生产过程中无法避免的环节。比如，起始细胞材料可能需要在 2 - 8°C 下短期储存 2 - 4 天，而且在生产过程中，细胞还可能会暴露在含有二甲基亚砜（Dimethyl Sulfoxide，DMSO）的溶液中。DMSO 虽然是常用的冷冻保护剂，但在常温下对细胞活力有损害作用。同时，细胞培养液的选择、储存时间和温度等因素也会对细胞活力产生影响。然而，这些短期液体储存条件对细胞活力的具体影响还不明确，这就迫切需要深入研究来确定合理的储存时间限制和最佳储存条件。
为了解决这些问题，来自国外的研究人员开展了一项研究，以 Jurkat 细胞（一种永生 T 细胞系，作为 CAR-T 细胞的模型）为研究对象，评估不同液体储存条件下细胞的稳定性，包括细胞活力和细胞膜完整性。研究人员运用了两种基于流动成像显微镜（Flow Imaging Microscopy，FIM）图像的人工智能工具来评估细胞活力，并将其与传统的基于细胞染色的流式细胞术结果进行对比。
在研究过程中，研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是利用流式细胞术（Flow Cytometry），结合 Annexin V 和 Calcein AM 染色来检测细胞活力；二是运用机器学习工具，包括卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）和 ParticleSentryAI软件。其中，CNN 作为图像分类器对细胞图像进行分类，ParticleSentryAI软件则通过生成细胞的形态 “指纹” 来分析细胞活力。
细胞材料
研究使用的 Jurkat 细胞购自 CLS GmbH（德国埃佩尔海姆）。其细胞培养液由 Roswell Park Memorial Institute（RPMI）1640 培养基（Gibco，赛默飞世尔科技）和 10% 胎牛血清（Bio&Sell GmbH）组成。实验时，通过离心收集细胞，并将其重悬于相应的测试溶液中。
细胞短期液体储存稳定性
研究人员将 Jurkat 细胞在不同储存条件下存放，包括不同的储存介质（如细胞培养液、磷酸盐缓冲盐水（Phosphate Buffered Saline，PBS）、含不同浓度 DMSO 的溶液）、不同温度（室温、冷藏温度），最长储存时间为 24 小时。通过 Annexin V 和 Calcein AM 染色的流式细胞术检测发现，在所有储存条件下，细胞活力都会随时间下降。同时，DMSO 对细胞有损伤作用，且在室温下这种损伤比冷藏温度下更明显。
基于机器学习工具的图像分析应用
利用 CNN 和 ParticleSentryAI软件对 FIM 图像进行分析。CNN 可以将细胞分为活细胞、凋亡细胞、坏死细胞和细胞碎片四类。ParticleSentryAI软件通过生成细胞形态 “指纹”，无需样品预处理就能从 FIM 图像中观察到细胞活力向非活细胞转变的定性差异。不过，基于 CNN 测定的细胞活力与流式细胞术相比有所低估，但二者呈现的趋势一致。
研究结论表明，CBMPs 的非冷冻储存应尽量缩短，最好控制在 3 小时以内，因为细胞活力会快速下降。同时，不建议使用 PBS 等盐溶液储存细胞，RPMI 是更适宜的中间储存溶液。此外，应避免细胞长时间暴露于 DMSO 中。
在讨论部分，研究人员强调，确保 CBMPs 的高细胞活力和低杂质含量对于生产高效、高质量的产品至关重要。了解不同因素对细胞活力的影响，有助于优化 CBMPs 的生产过程和储存条件。这项研究为确定 CBMPs 生产过程中的最佳储存条件提供了重要依据，有助于提高细胞疗法的安全性和有效性，推动细胞疗法在临床治疗中的广泛应用。该研究成果发表在《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》上，为相关领域的研究和实践提供了有价值的参考。
