我们身体的免疫系统是一个由器官、细胞和蛋白质组成的复杂网络，它们同步工作，保护我们的身体免受病原体引起的感染，并对抗体内引起疾病的变化，比如癌细胞的出现。细胞介导的细胞毒性是免疫系统对抗外来细胞的防御机制之一。

对参与细胞介导的细胞毒性的各种参与者的深入分析可以深入了解健康期间的正常过程和自身免疫性疾病期间的防御机制。然而，目前的分析方法无法准确描述细胞介导的细胞毒性的复杂性，因为这些方法采用间接方法。

新加坡国立大学(NUS) 健康创新与技术研究所的助理教授Cheow Lih Feng与他的团队成员Luah Yen Hoon博士和Wu Tongjin博士一起设计了一种简单而创新的方法来直接识别和分类免疫细胞参与细胞介导的细胞毒性。

“我的团队提出的新方法在识别能够有效消除靶细胞的杀伤细胞方面具有高度选择性。这与其他细胞介导的细胞毒性表征技术形成鲜明对比，这些技术是劳动密集型、耗时且选择性较低的， ”同样来自新加坡国立大学设计与工程学院生物医学工程系的助理教授 Cheow 说道。

这一新方法于2023年8月31日发表在《自然生物医学工程》上。

将杀伤细胞涂成绿色

在细胞介导的细胞毒性过程中，一些免疫细胞可以通过细胞裂解释放蛋白质来破坏外来细胞，这些蛋白质触发一系列破坏外来细胞的细胞过程。这些表现出细胞杀伤行为的免疫细胞被称为杀伤细胞。一旦这些外来细胞被杀死或裂解，它们就会将其细胞内内容物溢出到周围区域。

基于这一概念，新加坡国立大学团队提出了一种“绘制”负责破坏这些外来细胞的杀伤细胞表面的方法。研究人员将这种新方法命名为 PAINTKiller(“杀伤细胞的邻近亲和细胞内转移识别”)。

新加坡国立大学研究人员使用一种称为羧基荧光素琥珀酰亚胺酯(CFSE)的细胞内染色染料来对外来细胞进行染色。这种无毒染料可以进入并保留在细胞内。然后，研究小组修改了免疫细胞的表面，使这种受体能够在细胞裂解过程中外来细胞释放 CFSE 染料时捕获 CFSE 染料，从而使他们能够识别负责的杀伤细胞。

分选杀伤细胞用于免疫治疗应用

在成功设计 PAINTKiller 方法后，Cheow 助理教授和他的团队进行了一项实验，研究使用 PAINTKiller 对参与细胞介导的细胞毒性的杀伤细胞亚型进行分类的可能性。研究小组证明，与未标记的杀伤细胞相比，用 CFSE 染料标记的杀伤细胞在杀死外来细胞方面表现出更好的性能。

使用 CFSE 染料作为标识符，新加坡国立大学研究人员能够对杀伤细胞的亚型进行分类和提取，并单独培养它们。他们还发现，使用 PAINTKiller 方法进行 CFSE 标记的免疫细胞具有更好的杀伤能力，并且即使在 12 天后仍然有效。

这些有希望的结果表明 PAINTKiller 可以提供一种潜在的策略来生产更高质量的基于细胞的免疫疗法。