近(3)日，聚焦於合成生物學創新平台的Twist Bioscience舉辦網路研討會，邀請到美國灣區生技公司Serotiny共同創辦人暨科技長Justin Farlow，分享他們針對全球細胞治療最火熱的嵌合抗原受體T細胞療法(CAR-T)，藉由Twist結合深度學習的高通量重組性組合庫(Combinatorial Assembly Libraries)，輔助科學家在蛋白質工程設計、測試的初期階段，就能篩選出最佳的CAR候選序列，加速CAR-T業者的產品線研發。
 
Farlow表示，嵌合抗原受體(CAR)能將人體既有的T細胞，改造成打擊腫瘤的細胞療法。有了設計得宜的CAR，將能使T細胞靶向特定腫瘤抗原，使其更具腫瘤殺傷力，且在遭逢腫瘤時能促進T細胞增殖，並減少T細胞耗竭(T cell exhaustion)的影響，有望成為攻克治療難度高的實體癌(solid tumor)的新希望。
 
然而，CAR是一種跨細胞膜、由9個結構域組成的多結構域(multi-domain)蛋白質，科學家想要從胺基酸序列設計出理想的CAR蛋白，需要考量這些序列折疊後的蛋白質元件彼此之間的影響，以及設計的CAR蛋白在細胞上表現時具備的功能。
 
Farlow表示，由於CAR的蛋白質工程極為複雜，因此需要使用到高通量的分析工具作為輔助，因此在與Twist的合作下，Serotiny成功針對CAR的膜外及膜內結構，建立了兩種將胺基酸序列(amino acid sequence)與細胞表現型(phenotype)結合的CAR文庫，其中胞外優化文庫包含了64種組合，胞內對照文庫則有多達將近8千種組合。
 
Farlow強調，透過這套文庫系統，就能在設計的過程中即時分析各個蛋白質元件之間的關係、提供使用者建議，並預測所設計出的候選CAR，在細胞表現型、表面表現(surface expression)、細胞活化、細胞增殖率、去顆粒作用(degranulation)的優劣，幫助使用者快速評選出最符合需求的候選CAR。
 
Farlow也表示，這類型的高通量蛋白質工程文庫，除了CAR，也能用在其他多種應用到多結構域蛋白的療法研發，例如SynNotch、TAC、Artemis、CAR-1XX、iCAR、PrimeR、IFP等，潛力非常大。
 
Serotiny致力於為科學家帶來編碼多結構域蛋白質的創新，進而加速次世代細胞基因療法(CGT)的開發；Twist Bioscience則聚焦於以DNA為基礎的次世代合成生物學平台，涉獵了基因、文庫(libraries)、次世代定序(NGS)、寡核苷酸池(oligo pools)、核酸合成控制及抗體產品服務，目前在全球有廣泛的合作關係。
 
目前Twist在臺總代理，是2020年成立的倍思特生技(ABreal Biotech)，該公司透過代理，引進Twist的合成生物學產品服務，為臺灣科研單位與生技公司提供高品質的生命科學產品解決方案。
 
研討會影片：
https://youtu.be/-kPMNz24tBk
 
(報導 / 吳培安)