פרוטוקול זה מתאר את המתודולוגיה למעקב לא פולשני אחר תאי T שהונדסו גנטית כדי לבטא קולטני אנטיגן כימריים ב- vivo עם פלטפורמה זמינה קלינית.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר את המתודולוגיה למעקב לא פולשני אחר תאי T שהונדסו גנטית כדי לבטא קולטני אנטיגן כימריים ב- vivo עם פלטפורמה זמינה קלינית.
תאי T מהונדסים גנטית לבטא קולטני אנטיגן כימריים (CAR) הראו תוצאות חסרות תקדים בניסויים קליניים מרכזיים עבור חולים עם ממאירות תאי B או מיאלומה נפוצה (MM). עם זאת, מכשולים רבים מגבילים את היעילות ואוסרים על שימוש נרחב בטיפולים בתאי CAR T עקב סחר לקוי וחדירה לאתרי גידול, כמו גם חוסר התמדה ב- vivo. יתר על כן, רעילות מסכנת חיים, כגון תסמונת שחרור ציטוקינים או רעלנות עצבית, הם חששות עיקריים. הדמיה ומעקב יעילים ורגישים של תאי CAR T מאפשרים הערכה של סחר בתאי T, הרחבה ואפיון in vivo ומאפשרים פיתוח אסטרטגיות להתגבר על המגבלות הנוכחיות של טיפול בתאי CAR T. מאמר זה מתאר את המתודולוגיה לשילוב סימפורטר הנתרן יודיד (ש"ח) בתאי CAR T ולהדמיית תאי CAR T באמצעות [18F]טטרפלואורובוראט-פוזיטרונים טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים ([18F]TFB-PET) במודלים פרה-קליניים. ניתן ליישם את השיטות המתוארות בפרוטוקול זה על מבני CAR אחרים ועל גנים ממוקדים בנוסף לאלה המשמשים למחקר זה.
טיפול תאי קולטן אנטיגן כימרי T (CAR T) הוא גישה מתפתחת במהירות ופוטנציאלית מרפאת ממאירות המטולוגית1,2,2,3,4,5,6. תוצאות קליניות יוצאות דופן דווחו לאחר CD19 מכוון CAR T (CART19) או B התבגרות תאים אנטיגן (BCMA) CAR T טיפול בתאים2. זה הוביל לאישור מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) של תאי CART19 ללימפומה אגרסיבית של תאי B (axicabtagene ciloleucel (Axi-Cel)4, tisagenlecleucel (Tisa-Cel)3, ו lisocabtagene maraleucel)7, לוקמיה לימפובלסטית חריפה (Tisa-Cel)5,8, לימפומה תאי מעטפת (brexucabtagene autoleuce)9, ולימפומה זקיקית (Axi-Cel)10 . לאחרונה, ה-FDA אישר טיפול בתאי CAR T בהכוונת BCMA בחולים עם מיאלומה נפוצה (MM) (idecabtagene vicleucel)11. יתר על כן, טיפול בתאי CAR T עבור לוקמיה לימפוציטית כרונית (CLL) נמצא בפיתוח קליני בשלב מאוחר וצפוי לקבל את אישור ה-FDA בשלוש השנים הקרובות1.
למרות התוצאות חסרות התקדים של טיפול בתאי CAR T, השימוש הנרחב בו מוגבל על ידי 1) לא מספיק בהרחבת תאי vivo CAR T או סחר לקוי לאתרי גידולים, מה שמוביל לשיעורים נמוכים יותר של תגובה עמידה12,13 ו -2) התפתחות של תופעות לוואי מסכנות חיים, כולל תסמונת שחרור ציטוקינים (CRS)14,15 . סימני ההיכר של CRS כוללים לא רק הפעלה חיסונית וכתוצאה מכך רמות גבוהות של ציטוקינים דלקתיים / כימותרפים, אלא גם התפשטות מסיבית של תאי T לאחר עירוי תאי CAR T15,16. לפיכך, פיתוח אסטרטגיה מאומתת ברמה קלינית לתמונה תאי CAR T ב vivo יאפשר 1) מעקב תאי CAR T בזמן אמת ב vivo כדי לפקח על הסחר שלהם לאתרי גידול ולחשוף מנגנונים פוטנציאליים של התנגדות, ו 2) ניטור של התרחבות תאי CAR T ופוטנציאל לחזות את הרעילות שלהם כגון התפתחות CRS.
תכונות קליניות של CRS מתון הן חום גבוה, עייפות, כאב ראש, פריחה, שלשולים, כאבי מפרקים, כאבי שרירים, וחולשה. ב CRS חמור יותר, חולים עלולים לפתח טכיקרדיה/תת לחץ דם, דליפת נימי, תפקוד לקוי של הלב, אי ספיקת כליות/כבד, קרישה תוך וסקולרית מופצת17,18. באופן כללי, מידת הגובה של ציטוקינים, כולל אינטרפרון-גמא, גרנולוציט-מקרופאג' גורם מגרה מושבה, אינטרלוקין (IL)-10, ו IL-6, הוכח בקורלציה עם חומרת הסימפטומים הקליניים17,19. עם זאת, היישום הנרחב של ניטור ציטוקינים בסרום "בזמן אמת" כדי לחזות CRS קשה בשל העלות הגבוהה והזמינות המוגבלת. כדי לנצל את המאפיינים המיטיבים של טיפול בתאי CAR T, הדמיה לא פולשנית של תאי T מאמצים יכולה להיות מנוצלת באופן פוטנציאלי כדי לחזות את היעילות, הרעילות וההישנות לאחר עירוי תא CAR T.
מספר חוקרים פיתחו אסטרטגיות לשימוש בהדמיה מבוססת רדיונוקלידים עם טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) או טומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוטון יחיד (SPECT), המספקת רזולוציה גבוהה ורגישות גבוהה20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30 עבור in vivo הדמיה וניטור של סחר בתאי CAR T. בין אסטרטגיות הדמיה מבוססות רדיונוקלידים אלה, סימפורטר הנתרן יוד (NIS) פותח כמודל רגיש לתאי תמונה ווירוסים באמצעות סריקות PET31,32. הדמיית תאים NIS+CAR T עם [18F]TFB-PET היא טכנולוגיה רגישה, יעילה ונוחה להערכה ואבחון של הרחבת תאי CAR T, סחר ורעילות30. פרוטוקול זה מתאר 1) פיתוח של תאי NIS+CAR T באמצעות העברה כפולה עם יעילות גבוהה ו-2) מתודולוגיה להדמיית תאי NIS+CAR T עם [18F]TFB-PET סריקה. תאי BCMA-CAR T עבור MM משמשים כמודל הוכחת קונספט לתיאור NIS ככתב להדמיית תאי CAR T. עם זאת, מתודולוגיות אלה ניתן ליישם על כל טיפול בתאי CAR T אחר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול פועל בהתאם להנחיות של ועדת הביקורת המוסדית של מאיו קליניק, הוועדה המוסדית לאבטחה ביולוגית והוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים של מאיו קליניק.
1. ש"ח+ ייצור תאי BCMA-CAR T
הערה: פרוטוקול זה פועל בהתאם להנחיות של ועדת הביקורת המוסדית של מרפאת מאיו (IRB 17-008762) וועדת הבטיחות הביולוגית המוסדית (IBC Bios00000006.04).
2. הדמיית תאי BCMA-CAR T עם [18F]TFB-PET סריקה
הערה: פרוטוקול זה פועל בהתאם להנחיות של הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש של מאיו קליניק (IACUC A00001767-16), IRB ו- IBC (Bios00000006.04). OPM-2 הוא קו תאים BCMA + MM, המשמש לעתים קרובות כקו תא יעד עבור תאי BCMA-CAR T39,40.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 1 מייצג את השלבים של יצירת תאי NIS+BCMA-CAR T. ביום 0, בודדו את מחשבי ה-PBMCs ולאחר מכן בודדו תאי T לפי בחירה שלילית. לאחר מכן, לעורר תאי T עם חרוזי אנטי CD3 / CD28. ביום הראשון, יש להעביר תאי T עם lentiviruses NIS ו- BCMA-CAR. בימים 3, 4 ו- 5, לספור תאי T ולהאכיל עם מדיה כדי להתאים את הריכוז להיות 1.0 × 106/mL. עבור תאי T המועברים על ידי NIS, יש להוסיף 1 מיקרוגרם/מ"ל של פורומיצין כדי לבחור תאים NIS+ . ביום 6, להסיר את החרוזים על ידי הצבת התאים במגנט במש...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה מתאר מתודולוגיה לשילוב ש"ח בתאי CAR T והדמיה חדורה לתאי CAR T ב-vivo באמצעות [18F]TFB-PET. כהוכחת קונספט, תאי NIS+BCMA-CAR T נוצרו באמצעות טרנסדוקציה כפולה. לאחרונה דיווחנו כי שילוב ש"ח בתאי CAR T אינו פוגע בתפקודי תאי CAR T וביעילותו ב-vivo ומאפשר סחר והרחבה של תאי CAR T30. כמו טיפולים בתאי CAR T ממשיכים להתרחב מעבר הממאירות הנוכחית של תאי B ליישומים ב- CLL, יהיה צורך גדול יותר בכלים המאפשרים הדמיה וניטור לא פולשניים של vivo הדמיה וניטור של...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
SSK היא ממציאה של פטנטים באימונותרפיה לרכב המורשים לנוברטיס (באמצעות הסכם בין מאיו קליניק, אוניברסיטת פנסילבניה ונוברטיס) ומטפורג ' (באמצעות מרפאת מאיו). RS, MJC ו- SSK הם ממציאים על פטנטים בתחום האימונותרפיה של CAR המורשים להומניגן. SSK מקבלת מימון מחקרי מעפיפון, גלעד, ג'ונו, Celgene, נוברטיס, Humanigen, MorphoSys, טולרו, Sunesis, Leahlabs ו- Lentigen. דמויות נוצרו עם BioRender.com.
עבודה זו נתמכה בחלקה באמצעות צינור K2R של מאיו קליניק (SSK), מרכז מרפאת מאיו לרפואה אישית (SSK) וקרן פרדילין (RS). איורים 1, 2 ו- 4 נוצרו עם BioRender.com.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מחט 22 מד | Covidien | 8881250206 | |
| 28 מד מזרק אינסולין | BD | 329461 | |
| 96 באר צלחת | קורנינג | 3595 | |
| אנטי אנושי (ETNL) NIS | Imanis | REA009 | נוגדן ETNL קושר את מסוף C הציטוזולי של NIS |
| Anti-human BCMA, שיבוט 19F2, PE-Cy7 | BioLegend | 357507 | נוגדן זרימה |
| אנטי אנושי CD45, שיבוט HI30, BV421 | BioLegend | 304032 | נוגדן זרימה |
| נגד עכבר CD45, שיבוט 30-F11, APC-Cy7 | BioLegend | 103116 | נוגדן זרימה |
| נגד ארנב IgG | R& D | F0110 | נוגדן משני למבנה BCMA-CAR מכתים NIS |
| , דור שני | IDT, Coralville, IA | ||
| BD ערכת תמיסת קיבוע/פרמביליזציה של ציטופיקס/ציטופרם | BD | 554714 | |
| CD3 נוגדן חד-שבטי (OKT3), PE, eBioscience | Invitrogen | 12-0037-42 | |
| CTS (מערכות טיפול בתאים) Dynabeads CD3/CD28 | Gibco | 40203D | |
| CytoFLEX System B5-R3-V5 | בקמן קולטר | C04652 | ציטומטר זרימה |
| דימתיל סולפוקסיד | Millipore Sigma | D2650-100 מ"ל | |
| מזרקים חד פעמיים עם קצות לואר-לוק | BD | 309646 | |
| D-לוציפרין, אשלגן מלח | זהב ביוטכנולוגיה | LUCK-1G | |
| D-PBS (מי מלח חוצץ פוספט של Dulbecco) | Gibco | 14190-144 | |
| Dulbecco's Phosphate-Buffered Salt Salt | Gibco | 14190-144 | |
| Dynabeads MPC-S (רכז חלקיקים מגנטי) | Applied Biosystems | A13346 | |
| Easy 50 EasySep Magnet | STEMCELL Technologies | 18002 | |
| EasySep Human T Cell Isolation Kit | STEMCELL Technologies | 17951 | חרוזים מגנטיים לבחירה שלילית; 17951RF כולל טיפים ו מאגר |
| סרום בקר עוברי | Millipore Sigma | F8067 | |
| עז נגד עכבר IgG (H+L) נוגדן משני נספג צולב, Alexa Fluor 647 | Invitrogen | A-21235 | |
| Inveon Multi Modality PET/CT סורק | Siemens Medical Solutions USA, Inc. | 10506989 VFT 000 03 | |
| נוזל איזופלורן | Piramal טיפול קריטי | 66794-017-10 | |
| IVIS Lumina S5 מערכת הדמיה | PerkinElmer | CLS148588 | |
| IVIS® מערכת הדמיה ספקטרום In Vivo | PerkinElmer | ||
| Lipofectamine 3000 Transfection Reagent | Invitrogen | L3000075 | |
| LIVE/DEAD ערכת כתמי תאים מתים לתיקון, לעירור 405 ננומטר | Invitrogen | L34966 | |
| Lymphoprep | STEMCELL Technologies | 07851 | |
| Nalgene Rapid-Flow 500 מ"ל מסנן ואקום, 0.22 uM, סטרילי | Thermo Scientific | 450-0020 | |
| מסנן ואקום Nalgene Rapid-Flow 500 מ"ל, 0.45 uM, סטרילי | Thermo Scientific | 450-0045 | |
| NOD. Cg-Prkdcscid מעבדת Il2rgtm1Wjl/SzJ | ג'קסון | 05557 | |
| OPM-2 | DSMZ | CRL-3273 | קו תאי מיאלומה נפוצה |
| pBMN (CMV-copGFP-Luc2-Puro) | Addgene | 80389 | וקטור לנטי-ויראלי המקודד לוציפראז-GFP |
| פניצילין-סטרפטומיצין-גלוטמין (100x), נוזלי | Gibco | 10378-016 | |
| תוכנת PMOD | PMOD | PBAS ו- P3D | |
| מאגר אנושי AB סרום פלזמה נגזר | מחקר חדשני | IPLA-SERAB-H-100ML | |
| Puromycin Dihydrochloride | MP Biomedicals, Inc. | ||
| RoboSep-S | STEMCELL Technologies | 21000 | מפריד תאים אוטומטי לחלוטין |
| RPMI (מכון רוזוול פארק ממוריאל (RPMI) 1640 בינוני) | Gibco | 21870-076 | |
| SepMate-50 (IVD) | STEMCELL Technologies | 85450 | צינורות הפרדת שיפוע צפיפות |
| נתרן אזיד, 5% (w/v) | Ricca Chemical | 7144.8-16 | |
| T175 בקבוק | קורנינג | 353112 | |
| טרל (איזופלורן, USP) | Piramal Critical Care Inc | 66794-019-10 | |
| Webcol Alcohol Prep | Covidien | 6818 | |
| X-VIVO 15 ללא סרום תאים המטופויאטיים בינוני | Lonza | 04-418Q |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה