RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
German
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll für die Produktion und präklinische Tests der murinen CD19 Auto T-Zellen durch retrovirale Transduktion und Nutzung als Therapie gegen etablierte Phänomen A20 B-Zell-Lymphom bei Mäusen BALB/c mit oder ohne lymphodepleting Vorklimatisierung.
Die erstaunliche klinische Erfolg CD19 chimeric Antigen-Rezeptor (Auto) T-Zell-Therapie führte zu die Genehmigung von zwei zweiten Generation chimeric Antigen-Rezeptoren (Autos) für akute lymphoblastische Leukämie (ALL)-Andnon-Hodgkin-Lymphom (NHL). Das Feld konzentriert sich jetzt auf emuliert diese Erfolge in anderen hämatologischen Malignomen, wo weniger beeindruckende komplette Responseraten beobachtet werden. Weitere engineering von Auto-T-Zellen oder die gleichzeitige Gabe von anderen Behandlungsmethoden kann erfolgreich Hindernisse für erfolgreiche Therapie bei anderen Krebs-Einstellungen.
Wir präsentieren ein Modell, in dem andere präklinische Tests CD19 Auto T-Zellen führen können. Ergebnisse in diesem gut getestete B-Zell-Lymphom-Modell dürften informative Auto T-Zell-Therapie im Allgemeinen sein.
Dieses Protokoll ermöglicht die reproduzierbare Herstellung von Maus Auto T-Zellen durch Calcium-Phosphat-Transfektion von Plat-E Produzent Zellen mit MP71 retroviralen Konstrukten und pCL-Eco-Verpackung-Plasmid gefolgt von Sammlung von sekretierten retroviralen Partikel und Transduktion mit rekombinanten menschlichen Fibronektin Fragment und Zentrifugieren. Validierung der retrovirale Transduktion und Bestätigung für die Fähigkeit der Auto T-Zellen töten Ziel Lymphom Zellen ex Vivo, durch den Einsatz von Durchflusszytometrie, Luminometry und Enzym-linked Immunosorbentprobe assay (ELISA), wird ebenfalls beschrieben.
Protokolle zum Testen Auto T-Zellen in Vivo in Lymphoreplete und Lymphodepleted Phänomen Mäuse, mit etablierten, systemischen Lymphomen beschrieben. Anti-Krebs-Aktivität wird durch in Vivo Biolumineszenz und Krankheit Fortschreiten überwacht. Wir zeigen typische Ergebnisse der Beseitigung von etablierten B-Zell-Lymphom, bei der Verwendung von 1St oder 2Nd Generation Autos in Kombination mit Lymphodepleting Vorbehandlung und eine Minderheit von Mäusen, die langfristige Remissionen zu erreichen, bei der Verwendung von Auto-T Zellen, IL-12 bei Lymphoreplete Mäusen zum Ausdruck zu bringen.
Diese Protokolle können auszuwertende CD19 Auto T-Zellen mit verschiedenen zusätzlichen Modifikation, Kombinationen von Auto-T-Zellen und andere Therapeutika verwendet werden oder für die Verwendung von Auto-T-Zellen gegen Antigene unterschiedliche Zielgruppen angepasst.
Chimeric Antigen-Rezeptor (Auto) T-Zell-Therapie ergab erstaunliche klinische Erfolge bei der Behandlung von CD19+ Malignome führt zur Genehmigung des Tisagenlecleucel für Stammzelltransplantation akute lymphoblastische Leukämie1 und Axicabtagene Ciloleucel für progressive große B-Zell non-Hodgkin-Lymphom2 im Jahr 2017.
Die Bedeutung der Wechselwirkungen zwischen Krebs und das Immunsystem im Krankheitsverlauf und therapeutischen Mechanismen gewinnt zunehmend anerkannte3,4,5. Zum Beispiel ist es gut dokumentiert, dass der Tumor Mikroumgebung (TME) überflutet mit Faktoren, die die Effektor-Funktionen von Immunzellen6,7,8unterdrücken können. Alternativ kann grundieren der körpereigenen Immunzellen und Epitop Verbreitung Schlüssel im Tumor Ausrottung und langfristige Beständigkeit gegen Tumor Challenge9,10sein. Beide dieser Phänomene können in xenogene Modelle ausgewertet werden, die ein immunes System fehlt. Auch spiegeln Systeme mit Hilfe transgener Proteine genau nicht die Herausforderung des Brechens Immuntoleranz für erforderliche Epitop Verbreitung11,12. Ein Phänomen Modell mit einem voll funktionsfähigen Immunsystem ist daher von größter Bedeutung für die Modellierung von diese wichtigen Aspekte der Krankheit fortschreiten und Immune Krebstherapeutika.
Eine wichtige Einschränkung der Auto T-Zell-Therapie ist, dass Lymphodepleting Vorbehandlung für Therapieerfolg13,14erforderlich ist. Dies geschieht in der Regel bei Patienten durch die Verabreichung der Chemotherapie vor der Infusion von CAR T Zellen15,16. Als standard-Methode um Lymphodepletion verwendet, in der Patienten-Einstellung zu imitieren verabreichen wir 5 Gy-Ganzkörper-Bestrahlung (TBI), Lymphodepletion vor der Verabreichung der therapeutischen Auto T-Zellen in Mäusen mit systemischen A20 B-Zell-Lymphom zu erreichen.
Lymphodepleting Vorbehandlung ist, zwar kein Problem für die meisten Patienten heißt Toxizität, die im Lieferumfang von Chemotherapeutika Patienten niedrige Performance-Status Auto T-Zell-Therapie nicht zusteht. Erstellen Sie ein Testsystem, das die Patienten nicht für eine Lymphodepletion darstellt, haben wir ein Lymphoreplete Phänomen Mausmodell, in dem wir Auto T-Zell-Therapie von Lymphomen Modell, etabliert. In diesem Modell zeigten wir, dass die Sekretion von IL-12 aus im Auto T-Zellen zu Beseitigung der etablierten Lymphom mit einer Erfolgsquote von ~ 25 %17. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass körpereigene Immunzellen bei der Beseitigung der Krebs beteiligt waren.
Hier beschreiben wir ausführlich das Protokoll für die Herstellung von Maus Auto T-Zellen, Lymphom in Phänomen Mäuse und Behandlung von Lymphomen mit Auto-T-Zellen mit oder ohne den Einsatz von Lymphodepleting Vorkonditionierung etablieren. Dies kann für Kombination Studien von Auto-T-Zellen mit anderen Agenten, Test Auto T-Zellen mit anderen transgene oder die Verwendung anderer Adoptiveltern Zelle Therapie oder Immuntherapie Strategien gegen Lymphom verwendet werden.
Alle Tierversuche wurden unter der Schirmherrschaft der Tiere (wissenschaftliche Verfahren) Act 1986 und UK Coordinating Committee für Krebsforschung Richtlinien durchgeführt. Alle Tierversuche durchgeführt am Institut CRUK-Manchester und genehmigt durch die lokalen Tierschutz und Ethik überprüfen Körper (CRUK-MI-AWERB).
1. Vorbereitungen
(2) retrovirale Transduktion von T-Zellen
3. Messung der Transduktion Effizienz
4. in-vitro- Validierung von Auto T-Zell Aktivität
5. Anti-Krebs-Aktivität bei Mäusen zu beurteilen.
Für hohe Effizienz Transduktion von T-Zellen ist es notwendig, frische retroviralen Partikel zu erhalten. Transfektion von Plat-E-Zell-Linie mit pCL-Eco Produzent Plasmid und pMP71 Retrovirus Plasmid ergibt sich die Sekretion von retroviralen Partikel in die Zelle überstand. Wenn eine fluoreszierende Marker-gen, wie z. B. mCherry, in den Retrovirus codiert ist, kann erfolgreich Transfektion durch Fluoreszenz-Mikroskopie (Abbildung 1) bestätigt werden. Virus-haltigen überstand von transfizierten Zellen Plat-E wird verwendet, um die T-Zellen transduzieren von Spin-Perfektion auf Fibronektin Fragment-beschichteten Platten über 2 Runden. Die Effizienz der Transduktion kann 4 Tage post Transduktion über Durchflusszytometrie bestimmt. Erfolgreich ausgestrahlt Zellen zum Ausdruck bringen des Marker-Gens codiert in den Retrovirus (Abbildung 2). Transduktion Wirkungsgrade reichen von ~ 50-90 % Wirkungsgrad mit Rezeptoren der ersten Generation, ~ 10-40 % mit dem Auto in der Nähe der retroviralen Verpackungsleistung konstruiert. Während Marker-gen-Expression erfolgreich retrovirale Transduktion zeigt, ist es ausschlaggebend für die Funktionalität des CAR-T-Zellen bei der Auseinandersetzung mit Zellen das ausdrückliche Ziel-Antigen auf ihrer Oberfläche zu zeigen. Ziel Zelllinien geändert, um ausdrückliche Luciferase können in Luciferase-Assays verwendet werden, um den Grad der Zelle-Kill durch Auto-T-Zellen direkt (Abbildung 3A) zu testen. Die Freisetzung von Effektor Zytokine aus Auto-T-Zellen auf kokultur mit Zielzellen, bestimmt durch ELISA, kann auch als indirekte Messung der CAR T Zelle Zytotoxizität (Abb. 3 b und 3 C) verwendet werden.
CAR-T-Zellen produziert, die in diesem Protokoll können bei Lymphoreplete Mäusen ausgewertet werden, durch die Schaffung von systemischen A20-Lymphom mit einer Dosis von 100 mg/kg von Cyclophosphamid (eingespritzt intravenös), 1 Tag vor IV Injektion von 5 x 105 A20 Zellen (Abbildung 4). IP-Injektion mit Luciferin und Bilderfassung mit einer in-Vivo -Biolumineszenz-Imager kann verwendet werden, tumorlast mit einer Konstanten ROI und Belichtung Zeit im gesamten (Abbildung 5A-C) zu überwachen. CAR-T-Zellen geändert, um ausdrückliche IL-12 sind in der Lage, die Beseitigung der systemischen Lymphomen mit Lymphodepleting Vorklimatisierung geben krankheitsfreien Überlebens in etwa 25 % der Mäuse (Abbildung 5). Lymphodepleting Vorkonditionierung, verbessert erreicht durch 5 Gy TBI 1 Tag vor die intravenöse Verabreichung von Auto-T-Zellen deutlich Engraftment (Abbildung 6). In diesem Modell sind erste Generation-Auto T-Zellen in der Lage, der Beseitigung der systemischen A20-Lymphom, in der Regel induzierende krankheitsfreien Überlebens in 100 % der Mäuse (Abbildung 7).

Abbildung 1: Bestätigung der erfolgreichen Transfektion von Zellen Plat E. Plat-E Zellen transfiziert mit retroviralen Auto konstruieren und pMP71 und Pcl-Eco Verpackung Vector Plasmid DNA. Erfolgreiche Transfektion wird durch die Expression des Gens mCherry fluoreszierenden Marker angezeigt. (A) Hellfeld-Mikroskopie, (B) Fluoreszenz-Mikroskopie und (C) fusionierten Bilder angezeigt werden. Vergrößerung = 50 X. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 2: Bestimmung der Transduktion Effizienz durch Durchflusszytometrie. Durchflusszytometrie wird verwendet, um festzustellen, die Transduktion Effizienz der T Mauszellen am 4. Tag Post Transduktion, mit Zombie UV lebenden/Toten, mCherry, BV711 und BV785 für den Nachweis von live, Auto bauen, CD4 und CD8-Zellen, beziehungsweise. Repräsentative Ergebnisse der A) nicht ausgestrahlt, (B) mCherry.αmCD19.mCD3z und (C) mCherry.αmCD19.mCD3z.mIL12 sind mit Anspritzung 1 gezeigt) Unterhemden 2) Leben Zellen 3) CD4 und CD8 (4) und (5) Bewertung der mCherry positive Zellen Auto zum Ausdruck zu bringen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 3. Validierung von Auto T-Zell-Aktivität. ΑmCD19-Auto-T-Zellen wurden mit A20-Lymphom-Zellen geändert, um ausdrückliche Luciferase Co kultiviert (1 x 104: 1 x 10-4) für 16 h in ein U-Boden-96-Well-Platte. Nach kokultur Zellen wurden oelletiert und überstand wurde gesammelt. A) Zellen wurden neu in PBS schweben und Luminometry wurde verwendet, um die Lebensfähigkeit der Zielzellen zu beurteilen. Überstand von kokultur wurde auf das Vorhandensein von IFNγ (B) und IL-12 (C) bewertet. Das Verhältnis von Auto-T-Zellen auf Zielzellen und Dauer der kokultur optimiert werden müssen für jedes Auto zu konstruieren und gezielt Zelllinie. PMA und Ionomycin Behandlung kann als Positivkontrolle verwendet werden, um Qualität der T-Zellen und ihre Fähigkeit zu reagieren zu bestätigen. Fehlerbalken zeigen SD statistische Analyse mit Hilfe einfache ANOVA durchgeführt wurde. p < 0,001). Diese Zahl wurde von17geändert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 4. Zur Gründung A20 Lymphom ohne Lymphodepletion. Cyclophosphamid kann Effizienzsteigerung von Lymphom Induktion ohne Lymphodepletion zu verursachen. A) Blutbild von 6-8-Woche-alten BALB/c Mäusen nach IV Lieferung von 100 mg/kg von Cyclophosphamid. Fehlerbalken zeigen SD B) Lymphom Belastung von 6-8-Woche-alten BALB/c Mäusen nach IV Lieferung von 100 mg/kg von Cyclophosphamid oder Kochsalzlösung am Tag-1 und IV Lieferung von 5 x 105 A20 Zellen am Tag 0 mit einem Luminometer gemessen. ( C) Überleben der Mäuse in B). Fehlerbalken zeigen SD statistische Analyse mit 2-Way ANOVA durchgeführt wurde. ** p < 0,01 *** p < 0,001). Diese Zahl wurde von Kueberuwa Et Al. modifiziert 17. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 5. Überwachung von Lymphom Belastung und überleben. Mäuse mit A20 Lymphom mit dem Ausdruck Luciferase erhalten 100 µL intraperitoneale (IP) Injektionen von 30 mg/mL Luciferin und wurden mit einer Biolumineszenz in Vivo imaging-System abgebildet. (A) Mäuse waren ausgesetzt für 1 min auf der Bauchseite und sofort umgedreht auf Bild dorsalen Tumormassen auf beiden Seiten der Organe (B)abholen. C) repräsentative Ergebnisse der Lymphom-Belastung von BALB/c Mäusen erhalten unterschiedliche αmCD19 Auto T-Zellen ohne Lymphodepletion. Fehlerbalken zeigen SEM D) Überlebensrate der gleichen Mäuse. Diese Zahl wurde von Kueberuwa Et Al. modifiziert 17. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 6. Auswirkungen der Lymphodepletion. (A) Blutbild von 6-8-Woche-alten BALB/c Mäusen nach Erhalt 5 Gy TBI mit einer Dosisrate von 0,02 Gy/min; Fehlerbalken zeigen SD statistische Analyse von zwei-Wege-ANOVA. p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001. B) Überwachung von CD4+ und CD8+ Auto T-Zellen im peripheren Blut von Mäusen durch Durchflusszytometrie für die mCherry Marker-Gen 7 Tage Post Verwaltung. Fehlerbalken zeigen SD Diese Zahl wurde von Kueberuwa Et Al. modifiziert 17. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 7. Auto-T-Zell-Aktivität mit Vorkonditionierung Lymphodepleting. Typische Ergebnisse, die die Wirkung von 5 Gy TBI am Tag vor dem Auto T-Zell-Verwaltung. (A) Bildgebung und (B) grafische Darstellungen der Bildgebung von Mäusen nach 100 µL intraperitoneal (IP) Injektionen von 30 mg/mL Luciferin mit einer Biolumineszenz in Vivo imaging-System. Fehlerbalken zeigen SEM. C) Überleben der gleichen Mäuse. Diese Zahl wurde modifizierte FromKueberuwa Et al. 17. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
David Gilham arbeitet für Celyad, die bei der Herstellung von Auto-T-Zellen beteiligt ist. Der Rest der Autoren haben nichts preisgeben.
Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll für die Produktion und präklinische Tests der murinen CD19 Auto T-Zellen durch retrovirale Transduktion und Nutzung als Therapie gegen etablierte Phänomen A20 B-Zell-Lymphom bei Mäusen BALB/c mit oder ohne lymphodepleting Vorklimatisierung.
Wir möchten Bloodwise Danke für die Finanzierung dieser Forschung (Grant 13031) und die CRUK Manchester biologischer Ressourcen Einheit, Bildgebung und zytometrie und Molekularbiologie Kern Einrichtungen für die Unterstützung dieser Arbeit.
| 0,2 &Mikro; m Spritzenfilter | Appleton Woods | FC121 | |
| 0,45 µ m Spritzenfilter | Appleton Woods | FC122 | |
| 1,5 ml Stößel und Mikroröhrchen | VWR | 431-0098 | |
| 100X Penicillin-Streptomycin-Glutamin (PSG) | Gibco | 10378016 | |
| 2-Mercaptoethanol (50 mM) | Gibco | 31350-010 | |
| Blasticidin S Hydrochlorid | Sigma- Aldrich | 15205 | |
| Flaschenaufsatzfilter (0,2 & Mikro; m) | Wissenschaftliches Laborzubehör | FIL8192 | |
| Brilliant Violet 711 Anti-Maus-CD8a-Antikörper | BioLegend | 100759 | einerFärbeverdünnung von 1 zu 100. Klon 53-6.7 |
| Brilliant Violet 785 Anti-Maus-CD4-Antikörper | BioLegend | 100552 | 1 zu 100 Färbeverdünnung. Klon RM4-5 |
| Calciumchlorid-Dihydrat | Sigma-Aldrich | C7902 | |
| Zellzählperlen – CountBright absolute Zählperlen | Molekulare Sonden | C36950 | |
| Zellsieb 100μ m | VWR | 734-0004 | |
| Cyclophosphamid-Monohydrat | Merck | 239785-1GM | |
| Dulbecco' s Modified Eagle medium (DMEM) - High Glucose | Sigma Aldrich | D6546 | |
| Dynabeads | Gibco | 11131D | |
| Ficoll Paque plus | GE Healthcare | GE17-1440-03 | Verkauft von Sigma- Aldrich |
| Durchflusszytometer - LSR Fortessa x20 | BD Biosciences | 658222R1 | |
| Fötales Rinderserum | Gibco | 10270 | |
| Hämazytometer | Appleton Woods | HC001 | |
| HEPES-Lösung | Sigma- Aldrich | H0887 | |
| IL-12 p70 Unbeschichtetes ELISA-Kit für Mäuse | Invitrogen | 88-7121-76 | |
| IL2, Proleukin | Novartis | PL 00101/0936 | |
| in vivo Biolumineszenz-Bildgebungssystem – in vivo Xtreme II-Bildgebungssystem | Bruker | T149094 | |
| Ionomycin Calciumsalz | Sigma- Aldrich | I0634 | |
| Lebende/tote Färbung - Zombie Violet Fixable Viability Kit | BioLegend | 423114 | 1 zu 100 Verdünnungs-Luminometer |
| - Lumistart Omega | BMG Labtech | 415-301 | |
| Murine IFN-& gamma; ELISA-Kit | Diaclone | 861.050.010 | |
| Paraformaldehyd | Sigma-Aldrich | 16005 | |
| pCL-Eco | Novus Biologicals | NBP229540 | |
| Phorbol 12-Myristat-13-acetat (PMA) | Sigma- Aldrich | P8139Platinum E-Zelllinie | |
| Cell Biolabs | RV-101 | (RRID:CVCL_B488) | |
| Gereinigter NA/LE Hamster Anti-Maus CD28 | BD Biosciences | 553294 | Klon 37.51 |
| Gereinigter NA/LE Hamster Anti-Maus CD3ε | BD Biosciences | 553057 | Klon 145-2C11 |
| Aufgereinigtes Ratten-Anti-Maus-CD16/CD32 (Maus-BD-Fc-Block) | BD Biosciences | 553142 | einerFärbeverdünnung von 1 zu 100. Klon 2.4G2 |
| Puromycin-Dihydrochlorid | Sigma-Aldrich | P8833 | |
| Rekombinantes humanes Fibronektin-Fragment - RetroNectin-Reagenz | TaKaRa | T100B | |
| Rekombinante Maus IL-7 (trägerfrei) | BioLegend | 577806 | |
| Erythrozyten-Lysepuffer | eBioscience | 004-4333-57 | |
| RPMI 1640 Medium | Lonza | BE12-167F | |
| Trypsin - EDTA-Lösung | Sigma- Aldrich | T3924 | |
| XenoLight D-Luciferin | Perkin Elmer | 122799 |