このプロトコルの目標は、メラノーマ腫瘍浸潤リンパ球を人工多能性幹細胞に再プログラミングするためのプロトコルを示すことです。
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このプロトコルの目標は、メラノーマ腫瘍浸潤リンパ球を人工多能性幹細胞に再プログラミングするためのプロトコルを示すことです。
ex vivoでの養子移入は、転移性黒色腫を有する患者のかなりの部分集合で、耐久性と完全な応答を媒介することができる自己腫瘍浸潤リンパ球(TILを)を拡大しました。このアプローチの主要な障害は、テロメアの短縮に起因する転送T細胞の減少生存率であり、のTILの限られた数の患者から得られました。長いテロメアを有するあまり分化T細胞は、養子T細胞療法のための理想的なT細胞のサブセットであろうが、これらのあまり分化T細胞を大量に生成することは問題があります。この養子T細胞療法の制限理論的にその自己複製人工多能性幹細胞(iPS細胞)を使用することによって克服することができる、多能性を維持するためには、テロメアの伸長、および免疫療法のための自己T細胞の無制限の供給源を提供しています。ここで、我々はのTILへの再プログラミング因子の伝達にセンダイウイルスベクターを用いてiPS細胞を生成するためのプロトコルを提示します。このプロトコルは、生成します完全に再プログラム、ベクトルフリーのクローンです。これらのTIL由来のiPS細胞は養子T細胞療法のためのあまり分化patient-および腫瘍特異的T細胞を生成することができるかもしれません。
転写因子の定義されたセットの過剰発現を介して人工多能性幹細胞(iPS細胞)の生成を可能にする細胞再プログラミング技術は、細胞ベースの治療法1,2の分野において非常に有望です。これらのiPS細胞は、転写およびエピジェネティックな特徴を示すと同様に、胚性幹細胞(ESC)3-5の自己再生および多能性の能力を有します。過去10年間にリプログラミング技術で作られた著しい進歩は、私たちはあっても、このようなT細胞6-8のような分化細胞からヒトiPS細胞を生成することができました。 T細胞由来のiPS細胞(TiPSCs)はTiPSCs 9-11からの抗原特異的T細胞の再生を可能にする、元のT細胞などのT細胞受容体(TCR)鎖遺伝子の再配列と同じ構成を保持します。
患者の腫瘍から得られた黒色腫浸潤リンパ球(TILを)のほぼ80%は、具体的には、A、腫瘍関連抗原を認識するNDオリジナルの癌細胞12に対する細胞傷害性を維持します。注目すべきこと、のTILのプログラム細胞死タンパク質1(PD-1)の発現は、突然変異した新生抗原特異的CD8 +リンパ球13を含む自己腫瘍反応性レパートリーを同定することが見出されました。取リンパ球枯渇レジメンおよびインターロイキン2(IL-2)の全身投与と組み合わせてex vivoで拡大した自己のTILの養子移入は、患者14のサブセットに転移性メラノーマの実質的な後退を引き起こす可能性があります。前臨床モデルおよび患者に結果を励みにもかかわらず、貧しい注入されたT細胞の生存および免疫抑制経路の存在は、養子T細胞療法の可能性を最大限に妥協するように見えます。現在の臨床プロトコルは、多数を得るために、自己T細胞の大規模なex vivoでの操作を必要とします。これは、悪い生存率を有する最終分化T細胞の生成をもたらす、減少proliferative容量、およびPD-1 15の高レベル。
養子T細胞療法のこの制限は、理論的には、免疫療法のための自己T細胞の無制限の供給源を提供することができるiPS細胞を使用することによって克服することができます。我々は最近、センダイウイルス(SeVを)4転写因子の媒介形質導入、OCT3 / 4、SOX2、KLF4、およびc-MYC 16によるPD-1の高レベルで発現メラノーマのTILの再プログラミングを報告しています。レトロウイルスベクターは、再プログラミング遺伝子を発現するために宿主染色体への統合を必要とするが、センダイウイルスベクターは、非組み込みがあり、最終的に細胞質から排除されています。リプログラミング効率がレンチウイルスまたはレトロウイルスベクターを6-8と比較したSeVシステムとはるかに高いです。レンチウイルスまたはレトロウイルスベクターにより生成されるいくつかのIPSCのクローンは非リンパ系系列6-8由来することができるしながらさらに、センダイウイルスは、具体的には、末梢血単核細胞(PBMC)中のT細胞を再プログラムすることができます。ここでは、詳細手順は、ヒトメラノーマのTILの単離および活性化のためにとのSeVの再プログラミング・システムを使用してTIL由来のiPS細胞の生成のために実装されています。
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注:患者は、治験審査委員会に参加するためにインフォームドコンセントを与えるべきであり、ヒト多能性幹細胞の委員会は、研究を承認しました。
1.単離とのTILの文化
マイトマイシンC処理したSNLフィーダー細胞プレートの調製
センダイウイルス(SeVの)ベクトルを用いたiPS細胞の3世代
SSEA3、SSEA4、TRA1-60およびTRA1-81のためのiPS細胞の4.免疫蛍光染色
Oct3 / 4用のiPS細胞の5.免疫蛍光染色
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図1は、抗CD3 / CD28による活性化とのTILにOCT3 / 4、KLF4、SOX2、およびc-MYCの遺伝子導入が続いているのrhIL-2と黒色腫のTILの初期膨張を伴う手順の概要を示していますiPS細胞の生成のため。通常、のrhIL-2開始と文化についてのTILは21-28日間培養開始後に球を形成しました。この時点で、のTILは、抗CD3 / CD28で活性化される準備ができていること、21日目のrhIL-2と文化を、。 図2AはのTILを示している抗CD3 / CD28で活性化される準備ができている。 図2Bは、GFPの導入を示しています20でトランスフェクトされたセンダイウイルス(SeVを)によってMOI。 図2Cは、18-21日のSeV感染後に表示されるのSNLフィーダー細胞上の典型的な多能性クローンを示している。 図2Dは、生成されたTIL由来のiPS細胞は、正常な核型を持っていること...
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ここでは、OCT3 / 4、SOX2、KLF4、およびc-MYCは、4つの転写のセンダイウイルス媒介形質導入によりiPS細胞に黒色腫のTILを再プログラミングするためのプロトコルを要因を明らかにしました。このアプローチは、T細胞を再プログラムするためのSeVシステムを使用して、非組込み方法7の利点を提供します。
以前の研究では、センダイウイルスの再プログラミング・システムは、線維芽細胞だけでなく、末梢血T細胞7,17のみならずを再プログラムするために高効率で信頼性の高いことが示されました。また、我々は最近、より分化しており、末梢血T細胞は、センダイウイルスベクター16を使用して再プログラムすることができるよりも、例えば、PD-1のような阻害性受容体の高いレベルを発現するメラノーマのTILを示しています。センダイウイルスベクターを用いた抗CD3 / CD28による刺激や感染のタイミングが再プログラミングのTILで重要でした。末梢血T細胞を被験者7、whilから収穫後直ちに再プログラミングのため...
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著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言している。
私たちは、組織調達コアのデボラ・ポスティフさんとジャックライン・バリクダーさん、そしてミシガン大学の多能性幹細胞コア研究所のシンディ・デロング博士の技術支援に感謝します。 この研究は、ミシガン大学のスタートアップ資金と、Central Surgical Association、American College of Surgeons、Melanoma Research Alliance、および NIH/NCI (1K08CA197966-01) から F. Ito. への助成金によって支援されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 優しいMACS Cチューブ | Miltenyi Biotec | 130-093-237 | |
| 優しいMACS解離者 | Miltenyi Biotec | 130-093-235 | |
| 腫瘍解離キット、ヒト | Miltenyi Biotec | 130-095-929 | |
| RPMI 1640 | Life technologies | 11875-093 | |
| Falcon 70 um Cell Strainer | BD | 352350 | |
| BDファルコン50ml円錐形CntrifugeチューブBD | 352070 | ||
| IMDM | の生命技術 | 12440053 | |
| ヒトAB血清 | L | ||
| -グルタミン(200mM) | 生命技術 | 25030-081 | |
| 2-メルカプトエタノール(1000x、55mM) | 生命技術 | 21985-023 | |
| ペニシリン-ストレプトマイシン | ライフテクノロジー | ズ 15140-122 | |
| ゲンタマイシン | ライフテクノロジー | ズ 15750-060 | |
| Ficoll-Paque PLUS | GE | 17-1440-02 | |
| D-PBS (-) | ライフテクノロジー | ズ 14040-133 | |
| 組換えヒト (rh) IL-2 | アルデスロイキン, Prometheus Laboratories Inc. | ||
| 精製NA/LEマウス 抗ヒトCD3 | BD | 555329 | |
| 精製NA/LEマウス 抗ヒトCD28 | BD | 555725 | |
| X-VIVO 15 | ロンザ | 04-418Q | |
| FBS | ギブコ | 26140-079 | |
| HEPES | ライフテクノロジー | 15630-080 | |
| N-アセチルシステイン | カンバーランドファーマシューティカルズ株式会社 | NDC 66220-207-30 | |
| Falcon 組織培養プレート (6 ウェル) | Corning | 353046 | |
| Falcon 組織培養プレート (24 ウェル) | Corning | 353047 | |
| Sendai ウイルスベクター | DNAVEC | ||
| SNL フィーダー細胞 | Cell Biolabs, Inc | CBA-316 | |
| マイトマイシン C | SIGMA | M4287 | 水溶性 (0.5 mg/ml) |
| ゼラチン | SIGMA | G1890 | |
| 基礎性線維芽細胞増殖因子(bFGF) | ライフテクノロジー | ズ PHG0264 |
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