通过胚胎活检对非整倍性(PGT-A)的植入前基因检测有助于通过评估胚胎倍性来进行胚胎选择。然而,临床实践需要考虑胚胎活检,潜在的镶嵌和不准确的整个胚胎的侵入性。这产生了对不损害胚胎或提高治疗成本的改进诊断实践的重要临床需求。因此,越来越重视开发非侵入性技术以增强胚胎的选择。这些创新包括非侵入性PGT-A,人工智能(AI)算法和非侵入性代谢成像。后者通过代谢辅助因子的自动荧光来测量细胞代谢。值得注意的是,高光谱显微镜和荧光寿命成像显微镜(FLIM)揭示了非整倍性胚胎和人类纤维细胞中独特的代谢活性特征。这些方法表明在区分多倍体和非整倍体胚胎方面已经表现出很高的精度。因此,本综述讨论了与PGT-A相关的临床挑战,并强调了对新颖溶液(例如代谢成像)的需求。此外,它探讨了针对细胞行为和新陈代谢的影响,在这项研究领域中为未来的研究方向提供了观点。
1临床和技术支持,飞利浦医疗保健,中国北京,2罗素·H·摩根放射学和放射科学系,约翰·霍普金斯大学医学院,巴尔的摩,马里兰州巴尔的摩,3 F. M. Kirby功能性脑部研究中心中国武汉的瓦兹港科学技术大学,武汉5省主要实验室,中国武汉,6个高级成像研究中心,德克萨斯大学西南医学中心,德克萨斯州达拉斯大学,美国德克萨斯大学,美国德克萨斯州西南部7号生物医学工程系,德克萨斯州西南部医学中心脑研究所,德克萨斯大学西南医学中心,美国德克萨斯州达拉斯,美国脑研究所,德克萨斯大学西南医学中心,美国德克萨斯州达拉斯,美国
标题:无标记代谢成像增强嵌合抗原 1 受体 T 细胞治疗的疗效 2 3 作者: Dan L. Pham 1,2†、Daniel Cappabianca 1,3†、Matthew H. Forsberg 4、Cole Weaver 1,2、4 Katherine P. Mueller 5、Anna Tommasi 1,3、Jolanta Vidugiriene 6、Anthony Lauer 6、Kayla Sylvester 6、5 Madison Bugel 1,3、Christian M. Capitini 4,7、Krishanu Saha 1,3*、Melissa C. Skala 1,2* 6 7 附属机构: 8 1 威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程系;美国威斯康星州麦迪逊 9。 10 2 莫格里奇研究所;美国威斯康星州麦迪逊。 11 3 威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所;美国威斯康星州麦迪逊 12 4 威斯康星大学医学与公共卫生学院儿科系;13 美国威斯康星州麦迪逊。 14 5 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院肿瘤学部儿科系;15 美国宾夕法尼亚州费城。 16 6 Promega 公司;16 威斯康星州菲奇堡。 17 7 威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星大学卡博内癌症中心;17 美国威斯康星州麦迪逊。 18 20 † 这些作者对本文贡献相同 21 * 通讯作者:ksaha@wisc.edu ,mcskala@wisc.edu 22 23 摘要:24 25 嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法治疗实体瘤不仅因为免疫抑制肿瘤微环境具有挑战性,还因为其制造过程复杂且难以监控。制造直接影响 CAR T 细胞的产量、表型和代谢,这些与体内效力和持久性相关。特别是,尽管代谢适应性是一项关键的质量属性,但 T 细胞代谢需求在整个制造过程中如何变化仍未得到探索。在这里,我们使用光学代谢成像 (OMI) 解决了这一限制,这是一种基于自发荧光代谢辅酶 NAD(P)H 和 FAD 评估单细胞代谢的非侵入性、无标记方法。使用 OMI,我们确定了培养基组成相对于抗体刺激和/或细胞因子的选择对抗 GD2 CAR T 细胞代谢、活化强度和动力学以及表型的主要影响。我们证明 OMI 参数可以指示病毒转导和基于电穿孔的 CRISPR/Cas9 的细胞周期阶段和最佳基因转移条件。值得注意的是,在 37 无病毒 CRISPR 编辑的抗 GD2 CAR T 细胞模型中,OMI 测量可以准确 38 预测氧化代谢表型,从而产生更高的体内抗神经母细胞瘤效力。我们的数据支持 OMI 作为一种强大、灵敏的分析工具的潜力,可以识别 40 最佳制造条件并在整个制造过程中监测细胞代谢,从而提高 41 CAR T 细胞产量和代谢适应性。42 43
Almuhaideb,A.,Papathanasiou,N。和Bomanji,J。(2011)。肿瘤学中的18 F-FDG PET/CT成像。沙特医学史,31(1),3 - 13。Bednarik,P.,Goranovic,D.,Svatkova,A.,Niess,F.,Hingerl,L.,Strasser,B.,Deelchand,D.K.,Spurny-Dworak,B.,Krssak,B.,Krssak,B.,Krssak,M.,Trattnig,M.(1)h磁共振光谱成像在人脑7 t处的氘化葡萄糖和神经递质代谢的代谢。自然生物 - 医学工程,7(8),1001 - 1013。Chiew,M.,Jiang,W.,Burns,B.,Larson,P.,Steel,A.,Jezzard,P.,Albert Thomas,M。,&Emir,U。E.(2018)。 密度加权同心环的k空间轨迹(1)h磁共振光谱成像在生物医学中的7 t nmr,31(1),e3838。 Clarke,W。T.和Chiew,M。(2022)。 使用低级别方法对MRSI的降解的不确定性。 医学中的磁共振,87(2),574 - 588。 Clarke,W。T.,Hingerl,L.,Strasser,B.,Bogner,W.,Valkovic,L。,&Rodgers,C。T.(2023)。 使用同心环对人心脏的三维,2.5分钟的7T磷磁共振成像。 生物医学中的 nmr,36(1),e4813。 Cocking,D.,Damion,R。A.,Franks,H.,Jaconelli,M.,Wilkinson,D.,Brook,M.,Auer,D.P。,&Bowtell,R。(2023)。 d(2)o给药期间7T处的氘脑成像。 医学中的磁共振,89(4),1514 - 1521。 Crameri,F。,Shephard,G。E.和Heron,P。J. (2020)。 滥用科学传播中的色彩。 (2018)。Chiew,M.,Jiang,W.,Burns,B.,Larson,P.,Steel,A.,Jezzard,P.,Albert Thomas,M。,&Emir,U。E.(2018)。密度加权同心环的k空间轨迹(1)h磁共振光谱成像在生物医学中的7 t nmr,31(1),e3838。Clarke,W。T.和Chiew,M。(2022)。使用低级别方法对MRSI的降解的不确定性。医学中的磁共振,87(2),574 - 588。Clarke,W。T.,Hingerl,L.,Strasser,B.,Bogner,W.,Valkovic,L。,&Rodgers,C。T.(2023)。使用同心环对人心脏的三维,2.5分钟的7T磷磁共振成像。nmr,36(1),e4813。Cocking,D.,Damion,R。A.,Franks,H.,Jaconelli,M.,Wilkinson,D.,Brook,M.,Auer,D.P。,&Bowtell,R。(2023)。d(2)o给药期间7T处的氘脑成像。医学中的磁共振,89(4),1514 - 1521。Crameri,F。,Shephard,G。E.和Heron,P。J.(2020)。滥用科学传播中的色彩。(2018)。自然通讯,11(1),5444。de feyter,H。M.,Behar,K。L.,Corbin,Z。A.,Fulbright,R。K.,Brown,P.B.,McIntyre,S.,Nixon,T。W.,Rothman,D。L.和De Graaf,R。A. 用于基于MRI的3D代谢的代谢成像(DMI)的代谢成像(DMI)。 Science Advances,4(8),EAAT7314。 de Graaf,R。A.,Pan,J.W.,Telang,F.,Lee,J.H.,Brown,P.,Novotny,E.J.,Hetherington,H.P。,&Rothman,D。L.(2001)。 在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。 典型的血液流量和代谢杂志,21(5),483 - 492。DeGraaf,R。A.,Thomas,M。A.,Behar,K。L.,&de Feyter,H。M.(2021)。 在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。 ACS化学神经科学,12(1),234 - 243。DeWinter,J.C。F.(2013)。 使用学生的t检验,其样本量极小。 实践评估,研究和评估,18(10)。 Dienel,G。A. (2019)。 脑葡萄糖代谢:能量学与功能的整合。 生理评论,99(1),949 - 1045。 Furuyama,J。K.,Wilson,N。E.和Thomas,M。A. (2012)。 光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。 医学中的磁共振,67(6),1515 - 1522。A.,Fulbright,R。K.,Brown,P.B.,McIntyre,S.,Nixon,T。W.,Rothman,D。L.和De Graaf,R。A.用于基于MRI的3D代谢的代谢成像(DMI)的代谢成像(DMI)。Science Advances,4(8),EAAT7314。 de Graaf,R。A.,Pan,J.W.,Telang,F.,Lee,J.H.,Brown,P.,Novotny,E.J.,Hetherington,H.P。,&Rothman,D。L.(2001)。 在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。 典型的血液流量和代谢杂志,21(5),483 - 492。DeGraaf,R。A.,Thomas,M。A.,Behar,K。L.,&de Feyter,H。M.(2021)。 在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。 ACS化学神经科学,12(1),234 - 243。DeWinter,J.C。F.(2013)。 使用学生的t检验,其样本量极小。 实践评估,研究和评估,18(10)。 Dienel,G。A. (2019)。 脑葡萄糖代谢:能量学与功能的整合。 生理评论,99(1),949 - 1045。 Furuyama,J。K.,Wilson,N。E.和Thomas,M。A. (2012)。 光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。 医学中的磁共振,67(6),1515 - 1522。Science Advances,4(8),EAAT7314。de Graaf,R。A.,Pan,J.W.,Telang,F.,Lee,J.H.,Brown,P.,Novotny,E.J.,Hetherington,H.P。,&Rothman,D。L.(2001)。 在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。 典型的血液流量和代谢杂志,21(5),483 - 492。DeGraaf,R。A.,Thomas,M。A.,Behar,K。L.,&de Feyter,H。M.(2021)。 在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。 ACS化学神经科学,12(1),234 - 243。DeWinter,J.C。F.(2013)。 使用学生的t检验,其样本量极小。 实践评估,研究和评估,18(10)。 Dienel,G。A. (2019)。 脑葡萄糖代谢:能量学与功能的整合。 生理评论,99(1),949 - 1045。 Furuyama,J。K.,Wilson,N。E.和Thomas,M。A. (2012)。 光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。 医学中的磁共振,67(6),1515 - 1522。de Graaf,R。A.,Pan,J.W.,Telang,F.,Lee,J.H.,Brown,P.,Novotny,E.J.,Hetherington,H.P。,&Rothman,D。L.(2001)。在人脑灰质和白质中glu-cose运输的差异。典型的血液流量和代谢杂志,21(5),483 - 492。DeGraaf,R。A.,Thomas,M。A.,Behar,K。L.,&de Feyter,H。M.(2021)。在基于氘的同位素标记研究中的动力学同位素效应和标记损失的表征。ACS化学神经科学,12(1),234 - 243。DeWinter,J.C。F.(2013)。使用学生的t检验,其样本量极小。实践评估,研究和评估,18(10)。Dienel,G。A.(2019)。脑葡萄糖代谢:能量学与功能的整合。生理评论,99(1),949 - 1045。Furuyama,J。K.,Wilson,N。E.和Thomas,M。A.(2012)。光谱成像在体内使用强烈的圆形回声平面轨迹。医学中的磁共振,67(6),1515 - 1522。