Beoordeling van chimere antigeenreceptor T-celgeassocieerde toxiciteiten met behulp van een acuut lymfoblastische leukemiepatiënt-afgeleid xenograftmuismodel

Dit protocol maakt gebruik van menselijke CAR-T en tumorcellen en toont nauwkeurig de toxiciteiten aan die gepaard gaan met CART19-toediening. Daarom een samenvatting van wat er in de kliniek is waargenomen. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van dit platform is dat het een vertaalbaar en klinisch relevant model biedt waarbij menselijke T-cellen en tumorcellen worden gebruikt.

Dit model maakt niet alleen een efficiënte beoordeling van CART19-geassocieerde toxiciteiten mogelijk, maar stelt ons ook in staat om beter te begrijpen hoe we deze toxiciteiten kunnen overwinnen door verbeterde behandelingsstrategieën. Controleer om te beginnen de door CART19 toegediende muizen twee keer per dag om eventuele veranderingen in hun welzijn te beoordelen, zoals motorische zwakte, gebogen lichaam en verlies van lichaamsgewicht. Zodra de muizen motorische zwakte en gewichtsvermindering ontwikkelen, verzamelt u hun perifere bloed om de tumorlast te analyseren.

En voer serumisolatie uit voor cytokines, zoals beschreven in het manuscript. Bewaar na isolatie de serummicrocentrifugebuizen bij 80 graden Celsius en gebruik de cera om de chemokines en cytokines te analyseren met behulp van de multiplextest. Meng voor MRI-beeldvorming 120 microliter gadolinium met 880 microliter zoutoplossing en laad deze in een insulinespuit van één milliliter.

Injecteer 100 microliter van de bereide oplossing intraperitoneaal in elke muis. Verdoof de muis en plaats deze op de knaagdiercompatibele wiegsonde. Haak dan zijn tanden op de bijtbalk.

Trek de kop van de muis in de 25 millimeter volumespoel en pas de neuskegel aan die is vastgemaakt aan het isofluraananesthesiesysteem. Draai de knop van de bijtbalk vast om de positie te behouden voor de duur van de scan. Bevestig voor de beoordeling van de ademhaling de sonde van een ademhalingsbewakingsapparaat dicht bij het diafragma en bevestig het met chirurgische tape.

Houd de ademhalingsfrequentie tussen 20 en 60 ademhalingen per minuut, zodat de toestand van de muis stabiel blijft. Steek de dierensonde in de kleine boring in het MRI-systeem met verticale boring voor kleine dieren en pas de kop van het dier in het midden van de spoel aan. Gebruik het slot om het apparaat rechtop te zetten en het instrument op de computer aan te sluiten.

Open vervolgens de ParaVision-software om de scanposities en soorten scans in te stellen. Bepaal de optimale sagittale en axiale posities en houd ze consistent voor alle experimentele groepen. Om de T1-gewogen MRI-gegevens te verzamelen, gebruikt u T1-gewogen multi-slice, multi-echosequentie met een herhalingstijd van 300 milliseconden, een echotijd van 9,5 milliseconden, een gezichtsveld van 4,00 X 2,00 X 2,00 centimeter en een matrix van 192 X 96 X 96.

Gebruik voor T2-gewogen MRI-beelden een multi-slice, multi-echo-sequentie met vergelijkbare parameters. Zodra de scans zijn voltooid, verwijdert u de sonde uit de boring en haalt u de muis voorzichtig uit door de tanden van de bijtbalk te verwijderen. Na het extraheren van gegevens uit de software, gebruik analysesoftware voor de kwantificering en 3D-volumeweergave van de hyperintensiteitsgebieden CD19 + tumorcelpopulaties werden vergeleken tussen muizen behandeld met CART19 en onbehandelde muizen met behulp van flowcytometrie.

Significante gewichtsvermindering werd waargenomen bij muizen die werden behandeld met CART19-cellen. Gewichtsverlies wordt beschouwd als een symptoom van CRS-uiterlijk, dat gerelateerd is aan CART-cel geassocieerde toxiciteiten. Een multiplextest onthulde de expressie van cytokines en chemokines in NSG-muizenserum voor en na toediening van CART19.

T2-gewogen beelden onthulden bewijs van oedeem en mogelijk inflammatoir infiltraat tijdens neuro-inflammatie bij met CART19 behandelde muizen. Terwijl de T1-gewogen MRI contrastverbetering in het hersenparenchym liet zien, wat wijst op een verhoogde vasculaire permeabiliteit. Driedimensionale reconstructies van het knaagdierbrein werden samengesteld op basis van T1-hyperintensiteitsgebieden die overeenkomen met vasculaire permeabiliteit, waardoor het volume van gadoliniumlekkage in de hersenen wordt weergegeven.

Het is belangrijk om te onthouden dat de dagelijkse fysieke monitoring van de muizen na toediening van CART19, samen met perifere bloedingen, de beste indicator zal zijn om door te gaan met MRI voor het volledig beoordelen van eventuele veranderingen in de hersenen die wijzen op CRS of neurotoxiciteit. Deze technologie is breed toepasbaar op aanvullende CAR-T-celtherapieën en stelt wetenschappers in staat om potentiële toxiciteiten die voortvloeien uit nieuwe CAR-T-cellen efficiënt te testen. Dit voorgestelde model is een springplank om te begrijpen hoe CAR-T-cel geassocieerde toxiciteiten kunnen worden gemonitord, behandeld en gebruikt om nieuwe CAR-T-celmodellen te valideren.