备课素材：CAR-T细胞疗法2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

CAR-T细胞疗法 先看一道试题： CAR-T 是一种免疫细胞疗法,通过改造人体自身的免疫 T 细胞,实现对癌细胞精确化、个体化的治疗。下图是该疗法的原理示意图。请结合图示,回答下列问题: (1)该疗法的第一步需要从患者机体采血,分离出 T 细胞,放入_____________ (仪器)中保温培养。在培养过程中除了添加糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还添加动物血清,原因是 _________。 (2)然后,在体外利用一种树突状细胞(可以呈递癌细胞抗原的一种吞噬细胞),将 T 细胞激活,使其增殖并分化为________ 。 (3)理论上,构建的基因组文库中含有生物的 ______基因。在体外利用 DNA 重组技术,将编码癌细胞抗原受体(AR)的基因插入到某种病毒的 DNA 中,使病毒作为 AR 的____________,在感染激活的 T 细胞时,将 AR 基因整合到 T 细胞的_____ 中。 (4)T 细胞表面嵌合了 AR,就成为 CAR-T 细胞,通常采用 ______________________ 技术检测AR 基因是否在 T 细胞中转录成功。CAR-T 再经过必要的质量检测,回输至患者体内,该方法采用的是自身 T 细胞,而不用异体 T 细胞,其原因是______。 答案： (1). 二氧化碳培养箱 (2). 动物血清营养成分比较齐全,可以弥补人工培养基的不足 (3). 记忆细胞和效应T细胞 (4). 全部 (5). (运)载体 (6). 染色体DNA (7). 分子杂交 (8). 避免(免疫)排斥反应 解析：1、基因文库是指将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入到受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。基因组文库包含某种生物所有的基因;部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:cDNA文库。2、基因表达载体构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。3、将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。4、目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。5、动物细胞培养的条件:(1)无菌无毒的环境,可以进行灭菌处理和加入一定量的抗生素,定期更换培养液,避免代谢产物的积累;(2)营养条件:添加糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素等,除外一般还需要添加血清、血浆等;(3)温度和pH值(4)气体环境:95%的空气和5%的二氧化碳。 分离出 T 细胞,进行动物细胞培养的过程应该将细胞放入二氧化碳培养箱中保温培养。在培养过程中除了添加糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还添加动物血清或血浆等天然成分,因为动物血清营养成分比较齐全,可以弥补人工培养基的不足。根据题意,树突状细胞为可以呈递癌细胞抗原的一种吞噬细胞,因此抗原经过吞噬细胞处理后呈递给T细胞,引起T细胞的增殖与分化形成效应T细胞和记忆细胞。 基因组文库中含有某种生物的全部基因。在体外利用DNA 重组技术,将编码癌细胞抗原受体(AR)的基因插入到某种病毒的DNA中,可见病毒作为AR的载体将其运输到受体细胞(T细胞),导入受体细胞后将AR基因插入到T细胞染色体的DNA上。检测目的基因是否转录,可以采用分子杂交法,即以AR基因作为探针与从受体细胞取出的总mRNA进行杂交,观察有无杂交带的出现即可。CAR-T 再经过必要的质量检测,回输至患者体内,该方法采用的是自身T细胞,而不用异体T细胞,以避免发生免疫排斥反应。 这道试题以CAR-T细胞疗法综合考查生物工程与技术。 那么，什么是CAR-T细胞疗法？ 随着生物医学技术的不断进步，近几年，全球范围内以干细胞和免疫细胞为基础的细胞疗法不断取得突破，成为大众关注的热点。细胞疗法的大热，也标志着现代医学由分子治疗向细胞治疗的转变。 细胞治疗又称为细胞移植或细胞移植治疗，即利用患者自体(或异体)的成体细胞(或干细胞)对组织、器官进行修复的治疗方法。目前，临床上应用最广泛的细胞治疗方式为免疫细胞疗法和干细胞疗法两种。而近两年，CAR-T细胞疗法作为肿瘤免疫治疗界的黑马，成为免疫细胞疗法的大热方向。 CAR-T全称为Chime