首页 > 科技创新> 创新进展

北科院新材料所张艳梅团队在免疫细胞扩增材料及淋巴结类器官构建领域取得新突破

发布时间:2025年05月23日 16:04

图1. 抗体修饰水凝胶材料显著提高了T细胞扩增效率。(a)直接使用培养基培养、在培养基中加入T细胞激活抗体培养、采用磁珠法、采用本项目开发的水凝胶(Hydrogel)法扩增人原代T细胞明场图。(b)不同培养扩增方法对T细胞的扩增效率。

图1. 抗体修饰水凝胶材料显著提高了T细胞扩增效率。(a)直接使用培养基培养、在培养基中加入T细胞激活抗体培养、采用磁珠法、采用本项目开发的水凝胶(Hydrogel)法扩增人原代T细胞明场图。(b)不同培养扩增方法对T细胞的扩增效率。

图2. 生物3D打印具有抗体分泌功能的淋巴类器官。(a)人淋巴类器官(LNO)设计。(b)3D打印淋巴类器官不同分区(T细胞区和B细胞区)鉴定。(c)在甲流疫苗刺激下,淋巴类器官中幼稚B细胞会定向分化。(d)甲流疫苗刺激淋巴类器官产生特异性抗体。

图2. 生物3D打印具有抗体分泌功能的淋巴类器官。(a)人淋巴类器官(LNO)设计。(b)3D打印淋巴类器官不同分区(T细胞区和B细胞区)鉴定。(c)在甲流疫苗刺激下,淋巴类器官中幼稚B细胞会定向分化。(d)甲流疫苗刺激淋巴类器官产生特异性抗体。

细胞治疗与再生医学正成为全球生物经济的支柱产业,具有万亿级市场,是“未来健康”产业领域的重点方向,是助推北京创新发展的重要引擎。近日,北京市科学技术研究院新材料与先进制造研究所张艳梅团队依托财政资金创新工程项目,围绕细胞免疫治疗产业细胞体外高效扩增技术和免疫类器官再生构建的重大需求,在“免疫细胞扩增材料开发” 和 “淋巴结类器官构建” 方面取得重要突破。

快速获得具有临床剂量的高抗肿瘤活性免疫细胞,是肿瘤细胞免疫治疗的关键限速因素。张艳梅团队设计了基于点击化学的刚度仿生免疫细胞(包括T细胞和B 细胞)激活与扩增凝胶。与现有的B细胞扩增材料相比,规避了CD40L递呈细胞的使用,提高了原代B细胞扩增效率;与现有商业化T细胞扩增方法相比,T细胞扩增效率提高3-10倍(图1),为免疫细胞体外高效扩增提供更加仿生高效的材料方法,缩短扩增周期,在免疫细胞治疗领域具有重要的转化应用价值。淋巴结是人体关键免疫器官,是免疫细胞激活、扩增和免疫反应的核心场所。淋巴类器官的精准构建对于人源化抗体筛选、药物安全性评估及肿瘤免疫治疗策略研发等具有重要的意义和价值。该团队通过开发多免疫细胞共存的生物墨水体系和类器官生物3D打印工艺,成功构建出仿生淋巴类器官模型。该免疫类器官模型重现了淋巴结的核心生发中心结构,在流感病毒疫苗等抗原刺激下,类器官中B细胞会定向分化且重现生发中心动态反应,并进一步形成特异性抗体分泌的功能。研究人员将进一步在多样本和多抗原刺激条件下验证淋巴类器官的仿生性和稳定性,并拓展免疫类器官模型在抗体发现和药物筛选中的应用价值。

目前,团队在免疫细胞扩增和类器官模型构建领域发表高水平SCI论文5篇,申请国家发明专利5项,基于该研究基础获得北京市自然科学基金面上项目1项,企事业单位委托项目2项,并与多家医疗机构和科研单位开展了紧密合作,积极推动科研成果的落地转化。接下来,该研究团队将进一步聚焦肿瘤细胞免疫治疗产业痛点和难点,研发抗肿瘤免疫细胞体外高效扩增新材料新技术,研发肿瘤-淋巴集成的肿瘤免疫微生理系统,拓展免疫材料和淋巴类器官技术成果在肿瘤细胞免疫治疗和肿瘤免疫精准诊疗领域的应用价值,进一步开展产学研合作,加快研发成果落地转化与应用,助力细胞治疗和再生医学未来产业发展。


(张青,张艳梅 文/图)