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En utilisant le protocole décrit, nous avons contesté des cellules T CAR simulées (CAR) et c-Jun surexprimées avec des cellules tumorales de la Figure 3 K562 antigène-négatives ou positives à antigènes positifs, ou les avons laissées non stimulées (cellules T uniquement). Les cellules cibles ont été évaluées pour leur expression homogène de l’antigène comme condition préalable à des résultats reproductibles (Figure supplémentaire 3). Grâce à leur isolement dans des nanopens simples, nous avons pu caractériser les profils d’expression des cytokines de ces cellules comme producteurs simples, doubles ou triples, selon la condition testée (Figure 3). Ces résultats ont été vérifiés à l’aide de l’ELISA comme méthode établie pour la détection des cytokines (Figure supplémentaire 4).
Comme prévu, la majorité des lymphocytes T simulés nucléofectés sont restés négatifs pour les trois cytokines mesurées (TNF-α, IFN-γ et IL-2). Parmi les cellules CAR T standards, des producteurs de cytokines IFN-γ double, triple et simple positif, ainsi que de petites fractions de cellules sécrétentes de TNF-α et d’IL-2, ont été détectées lors d’un défi antigénique, tandis que l’exposition à des cellules tumorales antigène-négatives n’a pas induit de sécrétion multicellulaire de cytokines. Fait intéressant, la surexpression de c-Jun a augmenté la proportion de producteurs de doubles et triples cytokines, ainsi que de cellules sécrétent une seule cytokine, lors de la rencontre de la cible, réduisant ainsi la fraction globale de cellules cytokines négatives par rapport aux cellules CAR T standards. Ces résultats sont cohérents avec les rapports précédents décrivant la modulation phénotypique des cellules CAR T par l’expression forcée de ce facteurde transcription 6. Notamment, nous avons observé une plus grande proportion de cellules IFN-γ positives dans le groupe uniquement de cellules T que dans le groupe de cellules tumorales antigènes négatives, ce qui pourrait être dû au nombre plus faible de cellules analysées dans cette condition.
Pour approfondir l’activation des lymphocytes T, nous avons évalué l’expression de CD137 dans des cellules T CAR CAR surexprimées par des nucléoféctées simulées, CAR et c-Jun traitées comme décrit ci-dessus (Figure 4 et Tableau supplémentaire 1). La mise en question des cellules CAR T avec des cellules cibles K562 exprimant des antigènes a entraîné une augmentation de l’expression de CD137 par rapport aux cellules faussement nucléofétées. De plus, nous avons observé une tendance vers une fraction légèrement plus élevée de cellules CD137 positives chez les cellules CAR surexprimant c-Jun par rapport au produit CAR standard.
En conclusion, le protocole décrit a permis d’évaluer la sécrétion et l’activation des cytokines CAR T au niveau unicellulaire, permettant d’identifier les producteurs de cytokines unicellulaires et multicellulaires et de récapituler les tendances phénotypiques précédemment décrites au niveau6 de la masse.

Figure 1 : Flux de travail schématique pour le profilage multimodal via une plateforme optofluidique. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Images représentatives des différentes fonctionnalités des plateformes optofluidiques. (A) Importer la séquence de particules individuelles dans des stylos individuels via OEP. Les stylos de la partie gauche des images ont été chargés dans la séquence précédente. (B) Des événements de mort dans trois enclos individuels au fil du temps, montrant des cellules tumorales exprimant des antigènes exprimant des antigènes en GFP. (C) Exportation d’une cellule individuelle à partir d’un stylo via OEP. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

Figure 3 : Analyse représentative des profils de sécrétion de cytokines au niveau unicellulaire. Des lymphocytes T ou CAR-T individuelles mock-nucléofectées ont été cultivées en présence ou en absence de cellules tumorales K562 antigène-négatives ou antigène-positives dans des nanopens contenant des billes de capture de cytokines pour TNF-α, IL-2 et IFN-γ. Les graphiques circulaires montrent les proportions de cellules CAR-T individuellement pennées analysées avec le profil de sécrétion de cytokines indiqué après 24 heures de co-culture (analyse des points finals). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

Figure 4 : Analyse représentative de l’expression de CD137 au niveau de la cellule unique. Des lymphocytes T ou cellules CAR-T simulées individuelles ont été colorées pour l’expression de surface CD137 sur la puce optofluidique, 24 heures après la culture en présence ou absence de cellules tumorales K562 antigène-négatives ou antigène-positives. Les graphiques de violon illustrent l’intensité de fluorescence de l’expression de CD137 sur les lymphocytes T et CAR-T faussés nucléofectés après 24 heures de culture. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.
| Composants du milieu T (Filtrés stériles à l’aide d’unités de filtration à vide 0,22μM) | Volume (concentration finale) |
| RPMI-1640 (1x GlutaMAX, 25mM HEPES) | 500 mL |
| Pénicilline/Streptomycine (10,000 U/mL) | 5 mL (90 U/mL) |
| β-Mercaptoéthanol (50 mM) | 0,5 mL (45μM) |
| Sérum humain (inactivé par la chaleur) | 50 mL (9 %) |
| Supplément GlutaMAX (100x) | 5 mL (0,9x) |
| Composants du milieu cellulaire tumoral | Volume (concentration finale) |
| RPMI-1640 (1x GlutaMAX, 25mM HEPES) | 500 mL |
| Pénicilline/Streptomycine (10,000 U/mL) | 5 mL (90 U/mL) |
| Sérum fœtal pour veaux (inactivé par la chaleur) | 50 mL (9 %) |
| Composants tampons MACS | Volume (concentration finale) |
| DPBS (Mg2+-libre, Ca2+-libre) | 500 mL |
| Sérum fœtal pour veaux (inactivé par la chaleur) | 2,5 mL (0,5 %) |
| EDTA (0,5 M) | 2 mL (2 mM) |
| Composants tampons PBS/EDTA | Volume (concentration finale) |
| DPBS | 500 mL |
| EDTA (0,5 M) | 2 mL (2 mM) |
| Composants du média de chargement | Volume (concentration finale) |
| Milieu à cellules T | 18 mL |
| Réactif de chargement | 2 mL |
| Supports de chargement + composantsCaCl 2 | Volume (concentration finale) |
| Chargement des médias | 499 μL |
| CaCl2 | 1,25 μL |
| Milieu de perfusion + substrat de caspase | Volume (concentration finale) |
| Milieu à cellules T | 20 mL |
| Substrat Caspase-3 NucView 530 (1 mM en DMSO) | 100 μL |
| Composants tampons à dilution à billes | Volume (concentration finale) |
| DPBS | 800 μL |
| BSA (2 % en va-et-à-vers) | 100 μL (0,2 % en v/v) |
| Préados-20 ans (10 % en travail/v) | 10 μL (0,1 % en mousse/v) |
Tableau 1 : Préparation des médias et des tampons.
Figure supplémentaire 1. Stratégie exemplaire de gating pour évaluer l’efficacité du transfert génétique avant l’enrichissement magnétique. Des graphiques de contour et d’histogrammes exemplaires illustrent la stratégie de gating pour identifier les cellules T CAR exprimant CAR (tEGFR-positives) après un transfert génique. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Figure supplémentaire 2. Contrôle de pureté après le tri. Des diagrammes de contours exemplaires représentent une fraction de cellules CAR CAR positives (tEGFR-positives) après un tri magnétique. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Figure complémentaire 3. Expression d’antigènes sur les cellules tumorales ciblées. Des graphiques histogrammes représentatifs représentent les cellules tumorales WT K562 ou sont modifiées pour exprimer ROR1 colorées avec un anticorps isotype ou ciblant ROR1 via cytométrie en flux. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Figure 4 supplémentaire. Détection de cytokines utilisant ELISA standard. Concentrations d’IL-2 et IFN-γ dans le surnageant après 24 heures de co-culture avec les cellules tumoralesK562 ROR1 à un taux E :T de 4:1, mesuré via ELISA pour les cellules CAR vs CAR+cJ T (cellules CAR+cJ). Signification statistique déterminée par le test t non apparié avec *P≤ 0,05, **P≤ 0,01, ***P≤ 0,001, ****P≤ 0,0001. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Tableau supplémentaire 1 : Cellules analysées. Le tableau indique le nombre de cellules individuelles analysées par condition. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.