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Schnelle In-vitro-Zytotoxizitätsbewertung des Jurkat-exprimierenden chimären Antigenrezeptors mit...
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JoVE Journal
Cancer Research
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JoVE Journal Cancer Research
Rapid In Vitro Cytotoxicity Evaluation of Jurkat Expressing Chimeric Antigen Receptor using Fluorescent Imaging

Schnelle In-vitro-Zytotoxizitätsbewertung des Jurkat-exprimierenden chimären Antigenrezeptors mittels Fluoreszenzbildgebung

Full Text
3,349 Views
09:20 min
October 27, 2023

DOI: 10.3791/65560-v

Siddharth Subham*1,2,3, John D. Jeppson*1, Benjamin K. Gibbs4, Jacqueline Babai2, Riza Alker1, Andrew K. Godwin4,5,6, David Akhavan1,2,3

1Department of Radiation Oncology,University of Kansas Cancer Center, 2Department of Cancer Biology,University of Kansas Cancer Center, 3BioEngineering Program,University of Kansas, 4Department of Pathology and Laboratory Medicine,University of Kansas Medical Center, 5University of Kansas Cancer Center, 6Kansas Institute for Precision Medicine,University of Kansas Medical Center

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol outlines a high-throughput method for evaluating the cytotoxicity of CAR-expressing Jurkat cells against tumor cells. It allows for rapid screening of various CAR constructs to identify the most effective combinations for targeting specific tumor antigens.

Key Study Components

Area of Science

  • Immunology
  • Cancer Biology
  • Cellular Therapy

Background

  • CAR T cells are being refined for improved clinical outcomes.
  • High-throughput screening methods are essential for optimizing CAR constructs.
  • Jurkat cells serve as a model for evaluating CAR efficacy.
  • This study focuses on the cytotoxicity of CAR constructs against target cells.

Purpose of Study

  • To develop a protocol for screening CAR constructs efficiently.
  • To quantify the cytotoxic effects of CAR-expressing Jurkat cells.
  • To identify optimal CAR configurations for targeting tumor antigens.

Methods Used

  • Fluorescent imaging for high-throughput screening.
  • Evaluation of multiple CAR constructs in a 96-well plate format.
  • Quantification of target cell killing by CAR-expressing Jurkat cells.
  • Comparison with conventional T cell responses for validation.

Main Results

  • Identification of effective CAR constructs for tumor cell killing.
  • Demonstration of high-throughput capabilities using Jurkat cells.
  • Quantitative assessment of cytotoxicity across different constructs.
  • Potential for rapid optimization of CAR designs before clinical application.

Conclusions

  • The protocol enables efficient screening of CAR constructs.
  • Jurkat cells provide a reliable model for assessing CAR efficacy.
  • This approach can accelerate the development of CAR T cell therapies.

Frequently Asked Questions

What are CAR T cells?
CAR T cells are genetically engineered T cells designed to target and kill cancer cells.
Why use Jurkat cells in this study?
Jurkat cells are a model system that allows for rapid screening of CAR constructs before validation in primary T cells.
How does the high-throughput method work?
The method utilizes fluorescent imaging to assess the cytotoxicity of multiple CAR constructs simultaneously in a 96-well plate format.
What is the significance of optimizing CAR constructs?
Optimizing CAR constructs is crucial for enhancing their efficacy and safety in targeting tumor cells.
Can this protocol be applied to other types of cells?
While this protocol focuses on Jurkat cells, it can potentially be adapted for other immune cell types.
What are the expected outcomes of this study?
The study aims to identify the most effective CAR constructs for future clinical applications in cancer therapy.

Ein Protokoll zur Bewertung der quantitativen Abtötung von Tumorzellen durch Jurkat-Zellen, die chimären Antigenrezeptor (CAR) exprimieren, der auf ein einzelnes Tumorantigen abzielt. Dieses Protokoll kann als Screening-Plattform für die schnelle Optimierung von CAR-Scharnierkonstrukten vor der Bestätigung in aus dem peripheren Blut gewonnenen T-Zellen verwendet werden.

CAR-T-Zellen werden ständig verbessert, um in klinischen Studien am Menschen ein besseres Ansprechen zu erzielen. Wir suchen nach Möglichkeiten, dies in unserem Labor mit einer unvoreingenommenen Hochdurchsatzmethode zu bewerten, z. B. durch die Verwendung von Fluoreszenzbildgebung, um Kombinationen zu screenen, die am besten funktionieren. Es gibt mehrere Kombinationen von Konstrukten, die für jedes einzelne variable Fragment einer Kette entworfen werden können, indem die Geometrie der extrazellulären und Scharnierdomänen geändert wird.

Wir haben dieses Protokoll entwickelt, um die Kombinationen mit der besten Wirksamkeit bei der Eliminierung von Zielzellen mit Jurkat-Zellen zu identifizieren. Dabei handelt es sich um ein schnelles Hochdurchsatzprotokoll zum Screening von CAR-Konstrukten auf der Grundlage ihrer Zytotoxizität in Zielzellen unter Verwendung von Jurkat-Zellen, die dann mit herkömmlichen T-Zellen validiert werden. Mit dieser Technik können ein Dutzend verschiedener CAR-Konstrukte gleichzeitig in einer 96-Well-Platte getestet werden.

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Schnelle In-vitro-Zytotoxizitätsbewertung Jurkat chimärer Antigenrezeptor Fluoreszenzbildgebung CAR-T-Zellen Zieldomäne einzelkettiges variables Fragment Intra-Chain-Linker Scharnierdomäne Transmembrandomäne kostimulatorische Domäne CAR-Konstrukt CAR-vermittelte Abtötung CAR-T-Zellen zeitaufwändiger Prozess teurer Prozess Testkonstrukte Zeit- und Materialinvestition Plattform Scharge-optimierte CAR-Konstrukte Jurkat-Zellen Lentivirus-Aufnahme CAR-Transduktion Fluoreszenz-Imager Zytolyse PBMC-abgeleitete T-Zellen

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