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Artículo de método

Generando

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DOI:

10.3791/54697

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25 de octubre de 2016

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* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí se describe un nuevo método para generar receptores de células T específicas de antígeno (TCR) por el emparejamiento de la TCRα o TCR de un TCR existente, que posee la especificidad de antígeno de interés, con hemichain complementaria del repertorio de receptores de células T periféricas. Los TCR de novo generados conservan especificidad de antígeno con afinidad variable.

Resumen

receptores de células T (TCR) se usan clínicamente para dirigir la especificidad de las células T para apuntar tumores como una modalidad prometedora de la inmunoterapia. Por lo tanto, la clonación de los TCR específicos para diferentes antígenos asociados a tumores ha sido el objetivo de muchos estudios. Para provocar una respuesta efectiva de células T, el TCR debe reconocer el antígeno diana con una afinidad óptima. Sin embargo, la clonación de tales TCR ha sido un reto y muchos disponibles TCR poseen afinidad sub-óptimo para el antígeno afín. En este protocolo, se describe un método de clonación de novo de alta afinidad TCR específicas de antígeno utilizando los TCR existentes mediante la explotación de la centralidad hemichain. Se sabe que para algunos TCR, cada TCRα o hemichain TCR no contribuyen por igual al reconocimiento de antígeno, y la hemichain dominante se refiere como la hemichain céntrica. Hemos demostrado que por el emparejamiento de la hemichain centrada con contra-cadenas diferentes de la cadena de conteo original, somos capaces de mantener el antígeno specificity, mientras que la modulación de su fuerza de interacción para el antígeno afín. Por lo tanto, el potencial terapéutico de un TCR dado se puede mejorar optimizando el emparejamiento entre los hemichains céntricas y de contador.

Introducción

receptores de células T (TCR) son receptores inmunes adaptativas heterodiméricas expresadas por los linfocitos T, compuestas de una cadena TCRα y TCR. Se generan mediante reordenación somática de V (D) J segmentos de genes, que produce un repertorio muy diverso capaz de reconocer configuraciones virtualmente ilimitado de complejos HLA / péptido. Clínicamente, las células T ingeniería genética para expresar clonotypic específica TCR para los antígenos asociados a tumores han demostrado eficacia en una variedad de cánceres 1. Sin embargo, muchos TCR clonados para este propósito carecen de suficiente afinidad por el antígeno de interés, que limitan su aplicac....

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Protocolo

1. Preparación retroviral construcción que codifica TCR Hemichain de interés

  1. Linealizar pMX vector para permitir la inserción de un gen TCR en los pasos posteriores. Digerir el DNA plásmido con enzimas de restricción EcoRI y NotI a 37 ° C durante 3 horas (Tabla 1) 8.
  2. Llevar a cabo la electroforesis del plásmido digerido en gel de agarosa al 1,2%. Impuestos Especiales de la banda de aproximadamente 4.500 pares de bases (pb), y eluyen en 30 l de agua estéril usando kits de extracción de gel disponibles comercialmente 9.
  3. Diseño 5 'y 3' cebadores para el gen de TCR de interés que también codifi....

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Resultados

Sin el conocimiento previo de los cuales es hemichain cadena centrada, la cadena TCRα y TCR debe ser clonado y transduce a las células T de sangre periférica, que fue hecho en el caso de HLA-A24 / WT1 reactiva TAK1 TCR (Figura 1) por separado. Transducción de TAK1β dio una frecuencia notablemente más alto de las células T específicas de antígeno. Por el contrario, transducción de una hemichain no centrado no cedería células T positivas multímero de novo, como se.......

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Discusión

El primer requisito para la aplicación exitosa de este método está logrando suficiente eficacia de transducción de las células T primarias con el hemichain de interés. En nuestra experiencia, la combinación del uso de PG13 como línea celular de empaquetamiento y pMX como resultados de vectores retrovirales en la expresión estable y eficaz del gen introducido en las células T primarias humanas. células de empaquetamiento PG13 pueden ser de una sola célula clonada para seleccionar las células de empaquetado de alto título.......

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Divulgaciones

La Red de Salud Universitaria ha presentado una patente relacionada con esta metodología en la que N.H., M.N. y T.O. son nombrados como inventores. Los otros autores no tienen conflictos de intereses financieros.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por la subvención R01 de los NIH CA148673 (NH); el Premio al Investigador Clínico del Instituto de Investigación del Cáncer de Ontario IA-039 (NH); Subvención Catalizador BioCanRX (NH); La Fundación Princesa Margarita contra el Cáncer (MOB, NH); Beca de posgrado de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud de Canadá (TG); Beca de posgrado del Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá; Provincia de Ontario (TG, MA); y Guglietti Fellowship Award (TO). Los monómeros HLA y CD1d fueron amablemente proporcionados por la instalación central de tetrámeros de los NIH.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0.05% Tripsina-EDTAWisent Bioproducts325-043-CL
293GPGcélulas Generado por Ory et al. (ref 8)
AgarWisent Bioproducts800-010-CG
AgarosaWisent Bioproducts800-015-CG
Ampicilina sal sódicaWisent Bioproducts400-110-IG
CloroformoBioShop CCL402
Mezcla de solución de desoxinucleótidos (dNTP)New England BiolabsN0447L
DMEM, alto contenido de glucosa, piruvatoLife Technologies11995065
EcoRINew England BiolabsR0101S
EZ-10 Kit de extracción de gel de ADN en columna de centrifugaciónBS353
Suero fetal bovinoLife Technologies12483020
Ficoll-Paque PlusGE Healthcare17-1440-02
FiltroCorning4312200,45 mm poro SFCA membrana
anti-humano conjugado FITC CD271 (NGFR) mAbBiolegend345104clon ME20.4
conjugado FITC-conjugado CD3 mAbBiolegend300440clon UCHT1
GentamicinaLife Technologies15750078
Gibson Assembly Master Mix NewEngland BiolabsE2611Lutilizado para el ensamblaje de ADN de varias piezas
El pentámero HLA-A2Proimmunedepende del péptido antigénicoEl multímero HLA-A2/MART1 utilizado aquí se compró a los
monómeros HLA/CD1d ProimmuneInstalacióncentral de tetrámeros de los NIHmultimerizar monómeros de acuerdo con el protocolo proporcionado por la instalación central de tetrámeros de los NIH
Suero AB humanoValley BiomedicalHP1022
microesferas de CD3 humanoMiltenyi Biotec130-050-101
IOTest Beta Mark TCR V beta Kit de repertorioBeckman CoulterIM3497
Jurkat 76 célulasGenerado por Heemskerk et al. (ref 10)
LB CaldoWisent Bioproducts800-060-LG
LS MACS columnaMiltenyi Biotec130-042-401
NEB 5-alpha Competente E. coliNew England BiolabsC2987I
NEBuffer 3.1New England BiolabsB7203Sutilizado para la digestión EcoRI y
NotI NewEngland BiolabsR0189S
NucleoBond Xtra MidiMacherey-Nagel740410utilizado para la purificación de plásmidos
PC5 conjugado anti-humano CD8 mAbBeckman CoulterB21205clon B9.11
Células PG13ATCCCRL-10686
Phusion HF Buffer Pack NewEngland BiolabsB0518S
Phusion  ADN polimerasa de alta fidelidadNew England BiolabsM0530L
pMX vector retroviralCell BiolabsRTV-010
polibrenoSigma-AldrichH-9268
Proleukin (interleucina-2 humana recombinante)Novartisby Rx, el únicoproducto equivalente se puede comprar de Sigma-Aldrich
Anticuerpo CD3 humano purificado Biolegend317301clon OKT3, utilizado para la estimulación de células T
RPMI 1640Life Technologies11875119
SA-PELife TechnologiesS866utilizado para multimerizar monómeros de la instalación de núcleo de tetrámero de NIH
SMARTer RACE 5'/3'  KitClontech634858
Agua estérilWisent Bioproducts809-115-LL
Sistema de síntesis de primera cadena SuperScript IIIInvitrogen18080051para la síntesis de ADNc
JeringaBD30160410 ml, punta deslizante
Clorhidrato de tetraciclinaSigma-AldrichT7660
TransIT-293Mirus BioMIR 2700utilizado para transfectar células 293GPG
TRIzol ReagentLife Technologies15596026

Referencias

  1. Maus, M. V., et al. Adoptive immunotherapy for cancer or viruses. Annu. Rev. Immunol. 32, 189-225 (2014).
  2. Yokosuka, T., et al. Predominant role of T cell receptor (TCR)-alpha chain in forming preimmune TCR repertoire revealed by clonal TCR reconstitution system. J.Exp.Med. , 195, 991-1001 (2002).
  3. Rudolph, M. G.....

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Reimpresiones y permisos

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