Opisujemy podejście do niezawodnego generowania limfocytów T z chimerycznym receptorem antygenowym (CAR) i testowania ich różnicowania i funkcji in vitro i in vivo.
Artykuł metodologiczny
Opisujemy podejście do niezawodnego generowania limfocytów T z chimerycznym receptorem antygenowym (CAR) i testowania ich różnicowania i funkcji in vitro i in vivo.
Immunoterapia adopcyjna jest obiecująca w leczeniu raka i chorób zakaźnych. Opisujemy proste podejście do transdukcji pierwotnych ludzkich limfocytów T z chimerycznym receptorem antygenowym (CAR) i ekspansji ich potomstwa ex vivo. Uwzględniamy testy do pomiaru ekspresji CAR, a także różnicowania, zdolności proliferacyjnej i aktywności cytolitycznej. Opisujemy testy do pomiaru produkcji cytokin efektorowych i wydzielania cytokin zapalnych w komórkach CAR T. Nasze podejście zapewnia wiarygodną i kompleksową metodę hodowli limfocytów CAR T do przedklinicznych modeli immunoterapii adoptywnej.
Chimeryczne receptory antygenowe (CARs) stanowią obiecujące podejście do przekierowywania limfocytów T przeciwko różnym antygenom nowotworowym. CAR to syntetyczne receptory, które wiążą cel antygenowy. Chociaż ich dokładny skład jest zmienny, Republiki Środkowoafrykańskie zazwyczaj zawierają 3 odrębne domeny. Domena zewnątrzkomórkowa kieruje wiązanie z antygenem docelowym i zwykle składa się z fragmentu przeciwciała o pojedynczym łańcuchu połączonym z CAR za pomocą zawiasu zewnątrzkomórkowego. Druga domena, powszechnie wywodząca się z łańcucha CD3ζ kompleksu receptora komórek T (TCR), promuje aktywację limfocytów T po zaangażowaniu CAR. Trzecia domena kostymulacyjna jest uwzględniona w celu poprawy funkcji limfocytów T, wszczepienia, metabolizmu i trwałości. Sukces terapii komórkami CAR T w różnych nowotworach układu krwiotwórczego, w tym w ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek B (ALL), przewlekłej białaczce limfocytowej (CLL) i szpiczaku mnogim, podkreśla terapeutyczną obietnicę tego podejścia1,2,3,4,5,6. Niedawne zatwierdzenia przez Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) dla dwóch terapii limfocytami CAR T specyficznych dla CD19, tisagenlecleucel dla dzieci i młodych dorosłych ALL oraz axicabtagene ciloleucel dla chłoniaka rozlanego z dużych komórek B, wzmacniają wartość translacyjną terapii komórkami CAR T.
Podejścia oparte na CAR T polegają na izolacji limfocytów T z krwi obwodowej, aktywacji, modyfikacji genetycznej i ekspansji ex vivo. Różnicowanie jest ważnym parametrem regulującym skuteczność limfocytów CAR T. W związku z tym ograniczenie różnicowania limfocytów T podczas hodowli ex vivo zwiększa zdolność podawanego produktu do wszczepiania, rozszerzania się i utrzymywania, zapewniając długotrwały nadzór immunologiczny po transferze adoptywnym2,7,8,9. Limfocyty T składają się z kilku odrębnych podzbiorów, w tym: naiwnych limfocytów T (Tn), pamięci centralnej (Tcm), pamięci efektorowej (Tem), zróżnicowanej efektorowej (Tte) i pamięci komórek macierzystych (Tscm). Limfocyty T zróżnicowane efektorowo mają silną zdolność cytolityczną; Są one jednak krótkotrwałe i słabo się wszczepiają10,11,12. W przeciwieństwie do tego, limfocyty T o mniej zróżnicowanym fenotypie, w tym naiwne limfocyty T i Tcm, wykazują lepsze zdolności do wszczepiania i proliferacji po adoptywnym transferze komórek13,14,15,16,17,18. Skład pobranych limfocytów T w prefabrykowanym produkcie może się różnić u różnych pacjentów i koreluje z potencjałem terapeutycznym limfocytów CAR T. Odsetek limfocytów T o pierwotnym immunofenotypie w wyjściowym produkcie aferezy jest silnie skorelowany zarówno z wszczepieniem, jak i odpowiedzią kliniczną19.
Czas trwania hodowli jest ważnym parametrem wpływającym na różnicowanie w limfocytach CAR T przygotowanych do adopcyjnego transferu. Niedawno opracowaliśmy podejście do generowania najwyższej jakości komórek CAR T przy użyciu skróconego paradygmatu hodowli20. Korzystając z naszego podejścia, wykazaliśmy, że ograniczona hodowla powoduje powstawanie limfocytów CAR T o lepszej funkcji efektorowej i trwałości po transferze adoptywnym w ksenoprzeszczepowych modelach białaczki. W tym miejscu przedstawiamy podejścia do niezawodnego generowania komórek CART19 (autologiczne limfocyty T zaprojektowane do ekspresji anty-CD19 scFv przyłączone do CD3ζ i domen sygnalizacyjnych 4-1BB) i zawieramy szczegółowy opis testów, które zapewniają wgląd w bioaktywność i skuteczność CAR T przed transferem adoptywnym.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie badania na zwierzętach są zatwierdzane przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Pensylwanii.
1. Aktywacja, transdukcja i ekspansja limfocytów T
2. Fenotypowa ocena różnicowania limfocytów T
3. Analiza funkcjonalna in vitro
4. Analiza funkcjonalna in vivo
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Stosując opisane powyżej metody, stymulowaliśmy i namnażaliśmy limfocyty T przez 3 lub 9 dni (Rycina 1A,B). Przeanalizowaliśmy również ich profil różnicowania, zgodnie ze strategią bramkowania przedstawioną na Rycynie 1C, mierząc poziom poszczególnych glikoprotein eksprymowanych na powierzchni komórek. Wykazujemy progresywne przesunięcie w stronę różnicowania efektorowego w czasie trwania hodowli ex vivo (Ry...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W tym miejscu opisujemy podejścia do pomiaru funkcji i skuteczności limfocytów CAR T zbieranych w różnych odstępach czasu podczas hodowli ex vivo. Nasze metody zapewniają kompleksowy wgląd w testy przeznaczone do oceny zdolności proliferacyjnej, a także funkcji efektorowej in vitro. Opisujemy, jak mierzyć aktywność limfocytów CAR T po stymulacji za pomocą CAR i szczegółowo opisujemy modele ksenoprzeszczepów białaczki przy użyciu komórek CAR T pobranych w 3 dniu w porównaniu z 9 dniem ich logarytmicznej fazy ekspansji.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była częściowo wspierana przez fundusze dostarczone przez Novartis Pharmaceuticals poprzez sojusz badawczy z Uniwersytetem Pensylwanii (Michael C. Milone), a także St. Baldrick's Foundation Scholar Award (Saba Ghassemi).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Anty CD3/CD28 Termo | Fisher | 40203D | |
| Mysz APC Anti-Human CD8 | BD Biosciences | 555369 | RRID:AB_398595 |
| Mysie przeciwciało anty-ludzkie CD8 APC-H7 | Biosciences | 560179 | RRID:AB_1645481 |
| BD FACS Roztwór do lizy 10X Koncentrat | BD Biosciences | 349202 | |
| BD Trucount Absolutne probówki liczące | BD Biosciences | 340334 | |
| Brilliant Violet 510 anty-ludzkie przeciwciało CD4 | BioLegend | 317444 | RRID:AB_2561866 |
| Brilliant Violet 605 anty-ludzkie przeciwciało CD3 | BioLegend | 317322 | RRID:AB_2561911 |
| Zestaw do proliferacji komórek CellTrace CFSE Life | Technolohgies | C34554 | |
| CountBright Absolutne koraliki do liczenia, | Invitrogen | C36950 | |
| FITC anty-ludzkie przeciwciało CD197 (CCR7) | BD Pharmingen | 561271 | RRID:AB_10561679 |
| FITC Mysz anty-ludzka CD4 | BD Biosciences | 555346 RRID:AB_395751 | |
| HEPES | Gibco | 15630-080 | |
| Ludzka surowica AB | Valley Biomedical | HP1022 | |
| Ludzka IL-2 IS, premium klasa | Miltenyi | 130-097-744 | |
| L-glutamina | Gibco | 28030-081 | |
| Licznik scyntylacyjny cieczy, MicroBeta trilux | Perkin Elmer | ||
| LIVE/DEAD Fixable Fioletowe | sondy molekularne | L34964 | |
| Multisizer Coulter Licznik redlic | Beckman Coulter | ||
| Na251CrO4 | Perkin Elmer | NEZ030S001MC | |
| Pacific Niebieskie przeciwciało anty-ludzkie CD14 | BioLegend | 325616 | RRID:AB_830689 |
| Pacific Blue anty-ludzkie przeciwciało CD19 | BioLegend | 302223 | |
| PE anty-ludzkie przeciwciało CD45RO | BD Biosciences | 555493 | RRID:AB_395884 |
| PE/Cy5 anty-ludzkie przeciwciało CD95 (Fas) | BioLegend | 305610 | RRID:AB_493652 |
| Przeciwciało anty-ludzkie CD27 PE/Cy7 | Beckman Coulter | A54823 | |
| Pożywka bez czerwieni fenolowej | Gibco | 10373-017 | |
| UltraPure SDS Solution, 10% | Invitrogen | 15553027 | |
| Via-Probe | BD Biosciences | 555815 | |
| X-VIVO 15 | Gibco | 04-418Q | |
| XenoLight D-Luciferin - K+ Salt | Perkin Elmer | 122799 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie