【應用熱點】高內涵及AI技術分析即時CAR-T毒殺定量試驗
使用高內涵及AI技術分析即時CAR-T毒殺定量試驗
Analysis Realtime CAR-T Cytotoxicity Assay with High Content and AI technology
Tim Tsui Field Application Scientist, Molecular Devices
Introduction | 簡介
免疫療法已經成為癌症治療中重要的治療方式之一，而細胞治療又是近年來倍受重視的新興免疫療法。
從2017年美國食品藥物管理署(US FDA)核准第一個治療急性B淋巴球白血病的嵌合抗原受体T細胞(CAR-T cell)藥物之後，細胞治療新藥開發已朝向多適應症、異體治療方向發展。
為了因應此需求，臨床前新藥開發過程中，如何有效評估藥物對各類癌細胞的細胞毒性(cytotoxicity)是核心的課題，必須透過具有良好
- 再現性(reproducibility)、
- 穩定性(robustness)、
- 可量化性(scalability)、
- 自動化(automation)
並能反映實際作用模式(mode of action)的平台來達到此目的。
現有常見的平台包含以下四種51
- Cr-release 試驗、
- 冷光訊號(bioluminescence imaging, BLI)試驗、
- 電阻(impedance-based)試驗
- 與流式細胞儀(flow cytometry)試驗1。
上述試驗各有其適用性；例如，若要同步偵測最佳癌細胞毒殺效果時間，
就需要進行活細胞即時量測(live-cell real-time measure)，而上述測試只有電阻試驗可辦得到；若要辨別細胞異質性、多靶點/免疫因子偵測以進行更複雜的試驗，上述測試僅有流式細胞儀適用。
此外，四種試驗平台均可間接透過同位素、冷光、電阻或螢光訊號偵測癌細胞溶解(cell lysis)或死亡的現象，可是若要直接觀察細胞死亡的現象仍需透過顯微影像來拍攝。但傳統顯微影像系統受限於其批次量化及自動化的軟硬體瓶頸，無法滿足新藥開發所需，大多僅扮演提供照片補述之用。
New platform | 高內涵影像系統
本文透過搭載深度學習能力的高內涵影像系統(High Content Imaging System)，提供一種高效率的細胞毒性檢測平台。運用高內涵系統集成化封閉系統的特色，搭配活細胞培養系統(environmental control system)、多孔盤掃描平台、人工智慧分析軟體(AI-base analysis software)，完成從活細胞影像記錄到即時批次量化分析的高通量CAR-T藥物毒殺試驗。
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