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Die CAR-T-Zelltherapie hat die Behandlung von B-Zell-Leukämie, Lymphomen und multiplem Myelom revolutioniert 1,2. CAR-T-Zellen werden auch auf bösartige Tumoren untersucht3. Es wurden jedoch wiederkehrende Mechanismen für das Versagen der CAR-T-Zelltherapie identifiziert, einschließlich einer schlechten Expression oder eines Verlusts des CAR-Zielantigenmoleküls, der Entwicklung einer T-Zell-Dysfunktion (Erschöpfung), einer aktiven Immunsuppression durch die Tumormikroumgebung und eines begrenzten T-Zelltransports und einer begrenzten Persistenz von T-Zellen in der Tumormikroumgebung 3,4,5,6 . Während individuelle technische Lösungen entwickelt wurden, um zu versuchen, jeden dieser CAR-T-Zell-Resistenzmechanismenzu überwinden 3, ist die Einführung mehrerer technischer Funktionen in ein Zelltherapieprodukt zur gleichzeitigen Überwindung mehrerer Resistenzmechanismen aufgrund der begrenzten genetischen Verpackungskapazität von retroviralen und lentiviralen Vektorsystemen eine Herausforderung7.
Um Einschränkungen in der Vektorverpackungskapazität zu überwinden, wird zunehmend die Co-Transduktion von T-Zellen mit mehreren Vektoren eingesetzt. Die Vektor-Co-Transduktion wurde zur Untersuchung von logikgesteuerten und medikamentenregulierten T-Zell-Engineering-Strategien in präklinischen Studien 8,9,10 und in einer kürzlich durchgeführten klinischen Studie zur Bewertung von CD19/CD22-Dual-CAR-T-Zellen zur Überwindung von Vektorverpackungsbeschränkungen eingesetzt11. Die Co-Transduktion erzeugt jedoch gemischte Zellprodukte, die Kombinationen von einfach- und dual-transduzierten T-Zellen enthalten, was die Funktionalität des Produkts beeinträchtigen kann, wenn es von Komponenten abhängt, die von beiden Vektoren kodiert werden, und auch zu einer Konkurrenz zwischen einfach transduzierten T-Zellenführen kann 12.
Um diese Herausforderungen zu meistern, haben wir eine Methode namens Zip-sort entwickelt, bei der heterodimerisierende Leucin-Reißverschlüsse - die jeweils aus einem von zwei co-transduzierten Vektoren exprimiert werden - zur direkten einstufigen immunmagnetischen Aufreinigung von dual-transduzierten Zellenverwendet werden 13. In diesem Protokoll beschreiben wir Methoden zur Konstruktion retroviraler Vektoren, die unsere Zip-Sort-Methode, die Produktion und Konzentration retroviraler Überstände, die Aktivierung und Co-Transduktion von T-Zellen sowie die immunomagnetische Aufreinigung von dual-transduzierten Zellen (Zip-Sort) umfassen.