이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

Murine Chimeric Antigen Receptor (CAR)-T cell의 효율적인 생성

5.3K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/65887

⸱

2024년 2월 2일

 ,  ,  ,  , 

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 레트로바이러스 벡터 생산과 쥐 T 세포 transduction을 간소화하여 마우스 CAR-T 세포의 효율적인 생성을 촉진합니다.

초록

키메라 항원 수용체(CAR)-T 세포를 활용한 조작된 세포 치료제는 혈액 악성 종양 환자에게 놀라운 효과를 보였으며 현재 다양한 고형 종양 치료를 위한 개발이 진행 중입니다. 지금까지 새로운 CAR-T 세포 산물의 예비 평가는 주로 면역 결핍 마우스를 사용한 이종 이식 종양 모델에서 이루어졌습니다. 이 접근법은 실험 환경에서 인간 CAR-T 세포의 성공적인 생착을 촉진하기 위해 선택되었습니다. 그러나 종양과 CAR-T 세포가 동일한 마우스 균주에서 파생된 합성 마우스 모델을 사용하면 기능적 면역 체계 및 포괄적인 종양 미세환경(TME)의 맥락에서 새로운 CAR 기술을 평가할 수 있습니다. 여기에 설명된 프로토콜은 레트로바이러스 형질도입 및 체외 T 세포 배양을 위한 표준화된 방법을 제시하여 마우스 CAR-T 세포 생성 과정을 간소화하는 것을 목표로 합니다. 이 프로토콜에 설명된 방법은 면역 능력 시스템에서 새로운 CAR 기술의 일상적인 평가를 가능하게 하기 위해 이 연구에서 사용된 것 이외의 다른 CAR 구조에도 적용할 수 있습니다.

서론

키메라 항원 수용체(CAR)를 발현하는 입양 T 세포 치료제는 적응 면역 체계의 힘을 활용하여 항원 양성 암세포를 특이적으로 표적으로 삼고 제거함으로써 암 면역 요법 분야에 혁명을 일으켰습니다1. B세포 악성종양을 표적으로 하는 CAR-T 세포 치료제의 성공은 임상적으로 검증되었지만, 동물 모델에서 수행된 전임상 연구는 고형 종양을 표적으로 하는 새로운 CAR의 개발에 여전히 중요합니다. 그러나 지금까지 고형 종양 적응증에서 제한적인 임상적 효능이 입증되었으며, 개별 전임상 모델이 살아있는 의약품의 약력학 및 임상적 효능을 정확하게 예측하지 못한다는 것이 점점 더 분명해지고 있습니다 2,3. 따라서 연구자들은 CAR-T 세포 제품의 전임상 연구를 확대하여 인간 및 쥐 암의 이종이식 및 합성 유전자 모델에서 각각 병행 평가를 포함하기 시작했습니다.

인간 종양과 T 세포를 면역 결핍 마우스에 생착하는 이종이식 모델과 달리, 합성 유전자 모델은 기능적 면역 체계의 맥락에서 CAR-T 세포 반응을 검사할 수 있습니다. 특히, 합성 종양을 보유한 면역 유능한 마우스는....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

모든 동물 시술은 20-25g의 6-8주 된 암컷 BALB/c 또는 CF57BL/6 마우스를 사용하여 기관 동물 관리 및 사용 위원회(Columbia University, 프로토콜 AC-AABQ5551 및 AC-AAAZ4470)의 승인을 받아 수행되었습니다. 동물은 상업적 출처에서 얻었다( 자료표 참조). 이 프로토콜은 쥐 T 세포의 '활성화 후 며칠'을 중심으로 구성되며, 바이러스 생산은 -2일째에 시작됩니다. 레트로바이러스는 초기 생산 후 -80°C에서 보관할 수 있으며, 이 프로토콜의 향후 사용을 위해 2단계, T 세포 분리 및 0일째 활성화로 시작할 수 있습니다.

1. 레트로바이러스 벡터 생산

참고: 바이러스 산물은 패키징 유전자를 두 개의 개별 플라스미드로 분리하여 복제 결함을 만들었으며( 재료 표 참조), 재조합 이벤트 및 복제 가능 바이러스의 우발적인 생산 가능성을 크게 줄였습니다.

  1. transfection(-2일차 절차) 하루 전에 Phoenix Eco 세포를 준비합니다.
    1. 30mL의 배양 배지(표 1에 자세히 설명된 Phoenix ....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

여기에 설명된 프로토콜은 마우스 CAR-T 세포 생성을 위한 쥐 T 세포 형질도입 과정을 표준화하는 것을 목표로 합니다. 그림 1 은 관련된 단계에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 이 공정은 바이러스 성분을 Phoenix Eco 세포로 동시 transfection 하여 레트로바이러스 벡터를 생성하는 것으로 시작됩니다. 그림 2 는 transfection 당일 Phoenix Eco 세포의 최적 밀도 이미지를 제공합니다. 그런 다음 분리된 T 세포는 transfection 24시간 후 또는 이 프로토콜의 'Day 0'에 활성화되어 1일차에 transduction을 준비합니다. 형질도입 후, CAR-T 세포는 재조합 인간 IL-7 및 IL-15가 있는 상태에서 배양하여 줄기세포 기억 집단을 보존하면서 충분한 배드 확장을 달성합니다.

이 프로토콜과 함께 권장되는 m.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

이 프로토콜은 생체 내 연구를 위한 CAR-T 세포를 생성하기 위해 쥐 T 세포의 레트로바이러스 형질도입에 필요한 단계와 시약을 설명합니다. 레트로바이러스 형질도입 조건을 최적화하면 초원심분리 또는 추가 시약을 통해 바이러스 농도를 높일 필요 없이 강력한 CAR 발현을 달성할 수 있습니다. 그러나 이 방법론에 적용할 수 있는 여러 수정 사항이 있습니다.

이 프로토콜은 GFP 특이적 CAR의 생성 예를 설명하지만, 이러한 방법은 관심 있는 세포외 항원을 표적으로 하는 마우스 CAR-T 세포를 생성하도록 적용할 수 있습니다. 본 연구에서 사용된 pMSCV_PGK 레트로바이러스 벡터는 NotI 및 BamHI를 사용한 효소 분해에 의해 GFP 특이적 나노바디 서열의 효율적인 방출을 허용하며 scFv, 나노바디 또는 리간드 결합 도메인과 같은 사용자 정의 항원 인식 도메인으로 대체될 수 있습니다(보충 파일 1). 대체 CAR 발현의 평가를 용.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

이해 상충이 선언되지 않았습니다.

감사의 글

원고를 비판적으로 검토해 준 L. Brockmann에게 감사를 표합니다. 이 연구는 NIH 1R01EB030352 및 UL1 TR001873의 지원을 받았습니다.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.45 &무; m 필터MilliporeSigmaSLHVR33RS
1 mL 주사기 피셔 사이언티픽 14-955-450
1.5 mL 마이크로 원심분리기 튜브 피셔 사이언티픽 05-408-135
10 mL 주사기 BD14-823-16E
100 &뮤; m 스트레이너Corning07-201-432
15cm TC 처리된 세포 배양 접시ThermoFisher Scientific 
15 mL 원뿔형 튜브 팔콘14-959-70C
40 μ M 스트레이너 Corning07-201-430
50 mL 원뿔형 튜브 팔콘14-959-49A
70 μ m 여과기Corning07-201-431
Attune NxT 유세포 분석기 써모피셔 사이언티픽 
BALB/C, 6-8주 Jackson Laboratory651
B-메르캅토에탄올 Gibco21985023
소 세럼 알부민 GOLDBIOA-420-500
DMEM 중간Gibco11965092
Dulbecco의 인산 완충 식염수(PBS), 칼슘과 마그네슘 없음 Gibco14-190-250
DynaMag-2 자석 Invitrogen12-321-D
EasySep 자석 Stemcell Technologies18000
EasySep 마우스 T 세포 분리 키트Stemcell Technologies19851
FACS 버퍼 BDBDB554657
소 태아 혈청 (FBS) 코닝MT35011CV
GlutaMAXGibco35-050-061
G-Rex6Wilson Wolf80240M 
HEPES 버퍼 솔루션 Gibco15-630-080
인간 재조합 IL-15 Miltenyi Biotec130-095-765
인간 재조합 IL-2Miltenyi Biotec130-097-748
인간 재조합 IL-7Miltenyi Biotec130-095-363
Lipofectamine 3000InvitrogenL3000008
MEM Non-Essential Amino Acids Solution Gibco11140-050
마우스 Anti-CD3 BV421Biolegend100228
마우스 Anti-CD3/CD28 DynabeadsGibco11-453-D
마우스 Anti-CD4 BV605BD563151
마우스 Anti-CD44 APC Biolegend103011
마우스 Anti-CD62L PE-Cy7TonboSKU 60-0621-U025
마우스 Anti-CD8 APC-Cy7TonboSKU 25-0081-U025
Nikon Ti2 with Prime 95B camera Nikon
비처리 24웰 플레이트 CytoOneCC7672-7524
Opti-MEMGibco31-985-062
pCL-EcoAddgene#12371
페니실린/스트렙토마이신 솔루션Gibco15-070-063
Phoenix Eco cellsATCCCRL-3214
pMDG.2Addgene#12259
pMSCV_PGK_GFP28zN/AR.LV 제작.
정제된 sfGFPN/AR.LV 생산.
RetroNectin ('transduction reagent')Takara BioT100B
RPMI 1640Gibco21875
혈청학적 피펫 10 mLFisher Scientific 13-678-11E
혈청학적 피펫 25mLFisher Scientific 13-678-11
혈청학적 피펫 5mLFisher Scientific 13-678-11D
나트륨 피루브산Gibco11-360-070
TC 처리된 24 웰 플레이트 코닝08-772-1
트리판 블루 깁코15-250-061
130183

참고문헌

  1. June, C. H., Sadelain, M. Chimeric antigen receptor therapy. N Engl J Med. 379 (1), 64-73 (2018).
  2. Duncan, B. B., Dunbar, C. E., Ishii, K. Applying a clinical lens to animal models of car-t cell therapies. Mol Ther Methods Clin Dev. 27, 17-31 (2022).
  3. Hou, A. J., Chen,....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

더 많은 논문 탐색

마우스 CAR-T 세포레트로바이러스 형질도입엑스 비보 T 세포 배양동계 마우스 모델T 세포 분리유세포 분석법고형암 모델CD3 양성 T 세포줄기세포 기억 T 세포