מאמר שיטה

ניטור PD-1-חסימת נוגדנים המאוגדים לתאי T נגזר טיפת דם היקפי

5.4K צפיות

DOI:

10.3791/60608

5 בפברואר 2020

במאמר זה

סיכום

פיתחנו זרימה פשוטה cy, לנסות הערכה להערכת האיגוד של PD-1-חסימת נוגדנים לתאי T, המחייב רק טיפה של דם היקפי מחולי סרטן.

תקציר

מעכבי המחסום החיסונית, כולל PD-1 – חסימת נוגדנים, יש שיפור משמעותי בתוצאות הטיפול בסוגים שונים של סרטן. היעילות הפרמקולוגית של טיפולים אלה מתמשך לאורך זמן, הרחבת אפילו מעבר הפסקת הזריקות שלהם, בשל ריכוזי דם מתמשך. כאן פיתחנו מערכת פשוטה cy, מנסה להעריך את הסטטוס של כריכת התא T של PD-1 – חסימת נוגדנים nivolumab ו-פרומוליזואב. כמו בדיקת גלוקוז, הצורך הזה דורש רק טיפה אחת של דם היקפי. ויזואליזציה כריכת נוגדנים על תאי T הוא אמין יותר מאשר מדידת ריכוזי דם נוגדנים. בנוסף, במידת הצורך, אנו יכולים לנתח סמנים ייחודיים הקשורים החיסונית בתאי T מאוגד PD-1 – חסימת נוגדנים. Thus, זוהי אסטרטגיה פשוטה ופולשנית כדי לנתח את ההשפעה הפרמקולוגית של PD-1 – חסימת נוגדנים בחולי סרטן.

מבוא

PD-1 – חסימת נוגדנים הפכו את הבחירה הסטנדרטית לטיפול בסוגים שונים של סרטן, כולל סרטן ריאות תא קטן (nsclc)1,2,3,4. הם מראים השפעה טיפולית יוצאת דופן בקבוצת משנה של חולי סרטן אשר לא הגיבו כימותרפיות קונבנציונאלי ציטוטוקסיים. עם זאת, מעכבי המחסום החיסונית (ICIs), הכוללים PD-1 – חסימת נוגדנים, יכול לגרום לספקטרום ייחודי וברור של אירועים לוואי, כינה החיסונית הקשורות אירועים לוואי (irAEs)5. למרות iraes יכול להשפיע על כמעט כל הרקמות, הם נצפו בדרך כלל במערכת העיכול, בלוטות אנדוקריניות, העור, והכבד, והם יכולים לגרום הפרודדוקטוס, פריחה, בחילות, שלשול, והפרעות בלוטת התריס6,7. באופן כללי, רוב irAEs מופיעים בתוך 1 עד 2 חודשים לאחר החניכה של ICIs. עם זאת, במקרים מסוימים, הם יכולים להתרחש מאוחר יותר מ 1 שנה לאחר תחילת הטיפול או אפילו לאחר הפסקת הטיפול6,7. הם גם לגרום לתסמינים שונים שעשויים להיות קשה להפלות של פתווגיות אחרות. לפיכך, זה יכול להיות מאתגר כדי לאבחן במהירות irAEs ולהתייחס אליהם כראוי. irAEs יכול להשפיע על כל הרקמות, התפרצות שלהם מושפע מאוד על ידי במחזור תאים חיסוניים, במיוחד תאי T המאוגדים PD-1 – חסימת נוגדנים. לכן, שיטה פשוטה מינימלית פולשנית כדי לפקח על נוגדנים ממוקדות תאים T חשוב בהגדרות קליניות.

כאן, פיתחנו שיטה פשוטה כדי להעריך את הכריכה של PD-1 – חסימת נוגדנים לתאי T באמצעות טיפת דם היקפי מחולי סרטן שקיבלו nivolumab או פמרופזזואב. באמצעות גישה זו, היינו מסוגלים לנטר כל אחת מהפעולות הבאות: 1) המשך של כריכת נוגדנים לתאי T, 2) התפוסת של מולקולות תא T-1 של התא על ידי נוגדנים טיפולית, ו 3) מצב ההפעלה ותכונות אימונולוגיים של תאי T. שיטה זו היא שינוי של טכניקה שדווחה בעבר8. כמות הדם הדרושה היא כמעט זהה לזה הדרוש לבדיקת גלוקוז, והגישה אינה דורשת העשרה תאים מוננובית או שיתוף פעולה עם PD-1 – חסימת נוגדנים. אנו מאשרים כי שיטה זו יכולה להתבצע גם באמצעות דגימות קפואות, כולל דם היקפיים תאים מונוליתים (PBMCs) ותאים מתוך היתוך, הפחתת קרום הלב, נוזל השטיפה ברונכמכתשי, ונוזל מוחי שדרתי, הרומז כי אסטרטגיה זו עשויה להיות שימושית בהקשר של מחקר להיכנס למחקר. שיטה זו עשויה להקל על האבחנה המוקדמת של irAEs, וגם לעזור לקבוע את הטיפולים החיסוני המתאים כדי לשלוט על הסימפטומים שלהם לזהות את הזמנים האופטימליים ליזום טיפולים הבאים לאחר PD-1 מעכבי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

הדגימה בוצעה במהלך הליכים קליניים שגרתיים. כל הדגימות האנושיות הושגו לאחר הסכמה מושכלת נמסר על ידי הנושאים, בהתאם להצהרת הלסינקי ובאישור של הוועדה המוסרית הביקורת של בית הספר לרפואה בוגרת, אוניברסיטת אוסקה, יפן (15383 ו-752).

1. הכנה לדגימת דם מלאה וצביעת

  1. לאסוף דגימות דם שלם לתוך צינורות איסוף דם המכיל אתילן diamine טטרה חומצה אצטית (EDTA).
    הערה: ניתן לבצע את איסוף הדם באמצעות מחט רגילה או מחלת דם.
  2. העברה 20 μL של דגימות דם שלמות כדי 5 מ ל הקלקר עגול-התחתון הזרימה הצינורות cy, לנסות.
    הערה: כדי להקטין את הכריכה הלא ספציפית של תאים לצינורות, 1 מ ל של 2% סרום של שור עוברי (FBS) ב מלוחים באגירה פוספט (PBS) מתווסף לצינורות, והורטתו עבור 10 s לפני היישום כדי דגימות.
  3. הוסף 20 μL של 2% FBS ב-PBS.
  4. הוסף 10 μL של מגיב מיוחד לחסימת FcR של האדם. מערבבים היטב ומשלבים עבור 15 דקות בטמפרטורת החדר.
  5. הוסף 500 μL של מאגר פירוק של תא דם אדום. מערבבים היטב ומשלבים בטמפרטורה של 10 דקות בטמפרטורת החדר.
  6. הוסף 4 מ ל של 2% FBS ב PBS ו ספין למטה תאים ב 400 x g (1,500 rpm) עבור 5 דקות ב 4 ° c. הסר את הסופרנטנט על ידי השאיפה.
  7. חזור על תהליך השטיפה והשאיפה המתואר בשלב 1.6.
  8. השהה מחדש תאים ב-100 μL של 2% FBS ב-PBS וחילוק לשתי שפופרות של 50 μL כל אחד.
  9. הוסף נוגדנים לסמן פני השטח (טבלה 1). מערבבים היטב ומשלבים את הטמפרטורה 20 דקות בטמפרטורת החדר בחשכה.
    הערה: בשעת יצירת פרופיל למצב החיסוני של תא T, ניתן להגדיל את מספר הסמנים בהתאם לאיכות המחשב של הזרימה cy, try.
  10. לשטוף דגימות 2x כפי שמתואר בשלב 1.6.
  11. השהה תאים מחדש ב-200 μL של 2% FBS ב-PBS.

2. ניתוח ציטומטלי זרימה

  1. הכנס צינורות לתוך cytometer לרכוש תאים, בעצם לאחר הפרוטוקול המומלץ9.
  2. רשום 10,000 אירועים כשער לימפוציטים (איור 1א) וייצא נתוני זרימה כקבצי fcs לצורך ניתוח.
  3. פתח קבצים בתוכנת הניתוח. המחש את התאים הנמצאים על מגרש פיזור קדמי (FSC) (A) לעומת לימפוציטים של שער (a) (A) (A) (a) (a) (איור 1א).
  4. לאחר בחירת תאים בודדים באמצעות FSC (H) לעומת FSC (W) ו-אס. אס. לעומת הבנק הקיסרי (W) (איור 1B) ומציג אותם על CD3 VS. CD8 או CD3 vs. CD4 העלילה, לשער את התאים הCD8 T ותאים CD4 t, בהתאמה (איור 1ג).
  5. לאחר בחירת התאים מגודרת והצגתם על מחלקה PD-1 לעומת האדם IgG4 העלילה, לזהות PD-1 – חסימת נוגדן-CD8 bound ו CD4 T מבוסס על בקרת isotype (איור 1ד).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

את האסטרטגיה והזרימה cy, לנסות הניתוח (איור 1) יכול לזהות PD-1 – חסימת כריכת נוגדנים לתאי T שהתקבלו טיפה של החולה NSCLC דם היקפי. לפני PD-1-חסימת נוגדן מנוהל, אין אדם IgG4-חיוביות CD8 או CD4 T התאים נמצאים, ו-PD-1ביטוייכול להיות מאושר על ידי pd-1-זיהוי נוגדן (eh 12.1) (איור 2א). לאחר nivolumab או הממשל, IgG4 (nivolumab) ניתן לזהות על תאי T על ידי anti-IgG4 נוגדן (HP6025) בעוד PD-1-זיהוי נוגדן EH 12.1 אינו מזהה כל PD-1 על התאים T כי הרפואי PD-1 נ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

במאמר זה, אנו מדווחים על שיטה באמצעות cytometer זרם כדי לזהות PD-1-חסימת נוגדנים מאוגד תאים T נגזר טיפת דם היקפי, אשר פיתחנו במקור עבור nivolumab זיהוי10. למרות שטכניקה זו פשוטה מאוד וקלה לביצוע, יש לציין שתי נקודות חשובות כדי לקבל תוצאות מדויקות. אחד הוא כי כדי לזהות PD-1 מולקולות, הנוגדן המתאים המתחרה עם nivolumab ו-פרוביזואב יש להשתמש. בעיה זו הוערכו במחקר הקודם11. השני הוא הליזה RBC יש לבצע ביסודיות לפני כתמים פני השטח. כל עוד פקד isotype מבוסס על כל אחד מהתפקודים כדי ל...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

. למחברים אין מה לגלות

תודות

עבודה זו היתה נתמכת על ידי מענקים S.K. מן החברה היפן לקידום המדע KAKENHI (JP17K16045) ואת הסוכנות היפן למחקר ופיתוח רפואי (JP18cm0106335 ו-19cm0106310).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
10X RBC Lysis Buffer (רב מינים)Thermo Fisher Scientific00-4300-5450 מ"ל
APC/Cyanine7 אנטי אנושי CD4 נוגדןBioLegend300518שיבוט RPA-T4
BD FACS Canto II זרימה ציטומטרBD
סגול מבריק 510 אנטי אנושי CD8a נוגדןBioLegend301048שיבוט RPA-T8
פוספט של Dulbecco Buffered Salinenacalai tesque14249-95500 מ"ל
Falcon צינורות פוליסטירן עגולים תחתוניםSTEMCELL Technologies3520585 מ"ל
FcR חוסם ריאגנט, אנושיMiltenyi Biotec130-059-9012 מ"ל
FLOWJOBD
Gibco סרום בקר עובריתרמו פישר 12676029 מדעי500 מ"ל
עכבר IgG1 חד שבטי - איזוטיפ שליטהabcamab81200
עכבר חד שבטי אנטי אנושי IgG4 Fcabcam ab99825שיבוט HP6025
פסיפיק כחול עכבר אנטי אנושי CD3BD558117שיבוט UCHT1
PE-Cy7 עכבר אנטי אנושי CD279 (PD-1)BD561272שיבוט EH12.1
PE-Cy7 עכבר IgG1 κ בקרת איזוטיפBD557646

מקורות

  1. Gong, J., Chehrazi-Raffle, A., Reddi, S., Salgia, R. Development of PD-1 and PD-L1 inhibitors as a form of cancer immunotherapy: a comprehensive review of registration trials and future considerations. Journal for ImmunoTherapy of Cancer. 6 (1), 8(2018).
  2. Borghaei, H., et al. Nivolumab versus Docetaxel in Advanced Nonsquamous Non-Small-Cell Lung Cancer. The New England Journal of Medicine. 373 (17), 1627-1639 (2015).
  3. Brahmer, J., et al. Nivolumab versus Docetaxel in Advanced Squamous-Cell Non-Small-Cell Lung Cancer. The New England Journal of Medicine. 373 (2), 123-135 (2015).
  4. Herbst, R. S., et al. Pembrolizumab versus docetaxel for previously treated, PD-L1-positive, advanced non-small-cell lung cancer (KEYNOTE-010): a randomised controlled trial. The Lancet. 387 (10027), 1540-1550 (2016).
  5. Postow, M. A., Sidlow, R., Hellmann, M. D. Immune-Related Adverse Events Associated with Immune Checkpoint Blockade. The New England Journal of Medicine. 378 (2), 158-168 (2018).
  6. Weber, J. S., et al. Safety Profile of Nivolumab Monotherapy: A Pooled Analysis of Patients With Advanced Melanoma. Journal of Clinical Oncology. 35 (7), 785-792 (2017).
  7. Champiat, S., et al. Management of immune checkpoint blockade dysimmune toxicities: a collaborative position paper. Annals of Oncology. 27 (4), 559-574 (2016).
  8. Brahmer, J. R., et al. Phase I study of single-agent anti-programmed death-1 (MDX-1106) in refractory solid tumors: safety, clinical activity, pharmacodynamics, and immunologic correlates. Journal of Clinical Oncology. 28 (19), 3167-3175 (2010).
  9. Bommareddy, P. K., Lowe, D. B., Kaufman, H. L., Rabkin, S. D., Saha, D. Multi-parametric flow cytometry staining procedure for analyzing tumor-infiltrating immune cells following oncolytic herpes simplex virus immunotherapy in intracranial glioblastoma. Journal of Biological Methods. 6 (2), 112(2019).
  10. Osa, A., et al. Clinical implications of monitoring nivolumab immunokinetics in non-small cell lung cancer patients. JCI Insight. 3 (19), 59125(2018).
  11. Zelba, H., et al. Accurate quantification of T-cells expressing PD-1 in patients on anti-PD-1 immunotherapy. Cancer Immunology, Immunotherapy. 67 (12), 1845-1851 (2018).
  12. Simoni, Y., et al. Bystander CD8(+) T cells are abundant and phenotypically distinct in human tumour infiltrates. Nature. 557 (7706), 575-579 (2018).
  13. Chiu, H. H., et al. Development of a general method for quantifying IgG-based therapeutic monoclonal antibodies in human plasma using protein G purification coupled with a two internal standard calibration strategy using LC-MS/MS. Analytica Chimica Acta. 1019, 93-102 (2018).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

TNivolumab PembrolizumabGating

מאמרים קשורים