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HEPES在细胞治疗靶细胞体外洗涤与分选中的关键作用

发布时间：

2026-03-06

在细胞治疗这一前沿医疗领域，无论是CAR-T、TILs还是干细胞疗法，其成功的关键不仅在于基因编辑或扩增技术，更始于最初几步——对目标细胞的高效、温和分离。从患者血液中准确捕获具有治疗潜力的免疫细胞或祖细胞，是整个制备流程的基石。而在这一过程中，洗涤与分选环节所用的缓冲体系，直接决定了细胞的活性、纯度与后续功能表现。其中，HEPES（4-羟乙基哌嗪乙磺酸）正成为细胞治疗工艺中不可或缺的核心部分。

HEPES粉末

为何洗涤液的缓冲体系如此关键？

细胞治疗的第一步通常是从外周血单个核细胞（PBMCs）中富集特定亚群，如CD3⁺ T细胞或CD34⁺造血干细胞。这一过程需先对全血或白细胞层进行多次离心洗涤，以去除血浆蛋白、残留抗凝剂、红细胞裂解产物等干扰物质。若洗涤液pH波动或渗透压失衡，极易导致细胞膜损伤、代谢紊乱甚至凋亡。

传统缓冲液如PBS或HBSS虽成本低廉，但其缓冲能力高度依赖CO₂环境，在开放式操作（如生物安全柜内手动处理）中极易因CO₂逸散而导致pH上升至7.8以上，超出细胞耐受范围。而HEPES作为一种非碳酸盐依赖型缓冲剂，在37℃下仍能有效维持pH在6.8–8.2的生理区间，即使在长时间操作或多轮离心中，也能为细胞提供稳定的微环境。

HEPES如何提升分选效率与细胞质量？

在基于磁珠或流式细胞术的分选阶段，细胞表面抗原的构象完整性至关重要。若洗涤后细胞处于应激状态，其膜蛋白可能发生内化或变构，降低抗体识别效率，造成目标细胞丢失。HEPES的化学结构稳定、无金属螯合倾向，不会干扰洗涤液中常添加的EGTA或EDTA对钙镁离子的螯合作用——后者可有效抑制细胞间黏附，促进单细胞悬液形成，从而提高分选纯度。

此外，HEPES本身无细胞毒性，且不参与细胞代谢通路，避免了对线粒体功能或ATP生成的潜在干扰。多项内部工艺验证表明，使用含HEPES的洗涤液处理后的T细胞，其活率普遍较高，且在后续激活和扩增阶段表现出更强的增殖能力和细胞因子分泌水平，显著优于使用传统缓冲体系的对照组。