Ten protokół usprawnia produkcję wektorów retrowirusowych i transdukcję mysich limfocytów T, ułatwiając efektywne wytwarzanie mysich komórek CAR-T.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół usprawnia produkcję wektorów retrowirusowych i transdukcję mysich limfocytów T, ułatwiając efektywne wytwarzanie mysich komórek CAR-T.
Terapie komórkowe wykorzystujące chimeryczne receptory antygenowe (CAR)-T osiągnęły niezwykłą skuteczność u osób z nowotworami hematologicznymi i są obecnie opracowywane pod kątem leczenia różnych guzów litych. Do tej pory wstępna ocena nowych produktów komórkowych CAR-T odbywała się głównie w modelach guzów ksenoprzeszczepów z wykorzystaniem myszy z niedoborem odporności. Podejście to zostało wybrane w celu ułatwienia pomyślnego wszczepienia ludzkich komórek CAR-T w warunkach eksperymentalnych. Jednak syngeniczne modele myszy, w których nowotwory i komórki CAR-T pochodzą z tego samego szczepu myszy, umożliwiają ocenę nowych technologii CAR w kontekście funkcjonalnego układu odpornościowego i kompleksowego mikrośrodowiska guza (TME). Opisany tutaj protokół ma na celu usprawnienie procesu generowania mysich komórek CAR-T poprzez przedstawienie znormalizowanych metod transdukcji retrowirusowej i hodowli komórek T ex vivo. Metody opisane w niniejszym protokole mogą być stosowane do innych konstruktów CAR poza tymi wykorzystanymi w tym badaniu, aby umożliwić rutynową ocenę nowych technologii CAR w systemach kompetentnych immunologicznie.
Adoptywne terapie limfocytami T wyrażające chimeryczne receptory antygenowe (CAR) zrewolucjonizowały dziedzinę immunoterapii nowotworów, wykorzystując moc adaptacyjnego układu odpornościowego do specyficznego celowania i eliminowania antygenowo-dodatnich komórek nowotworowych1. Chociaż skuteczność terapii komórkowych CAR-T ukierunkowanych na nowotwory złośliwe z komórek B została potwierdzona klinicznie, badania przedkliniczne przeprowadzone na modelach zwierzęcych nadal mają kluczowe znaczenie dla opracowania nowych CAR ukierunkowanych na guzy lite. Jednak do tej pory wykazano ograniczoną skuteczność kliniczną we wskazaniach do guzów litych i staje się coraz bardziej oczywiste, że poszczególne modele przedkliniczne nie przewidują dokładnie farmakodynamiki i skuteczności klinicznej żywego leku2,3. W związku z tym badacze zaczęli rozszerzać badanie przedkliniczne produktów komórkowych CAR-T o równoległe oceny w modelach ksenoprzeszczepowych i syngenetycznych odpowiednio raka ludzkiego i mysiego.
W przeciwieństwie do modeli ksenoprzeszczepów, gdzie ludzkie nowotwory i limfocyty T są wszczepiane myszom z niedoborem odporności, modele syngeniczne umożliwiają badanie odpowiedzi komórek CAR-T w kontekście funkcjonalnego układu odpornościowego. W szczególności myszy immunokompetentne z guzami syngenicznymi zapewniają system do badania interakcji między adoptywnie przeniesionymi limfocytami T a środowiskami specyficznymi dla kontekstu - w tym makrofagami związanymi z nowotworem (TAM) i regulatorowymi limfocytami T (Treg), o których wiadomo, że hamują funkcję limfocytów T w mikrośrodowisku guza (TME)4,5,6. Co więcej, modele syngeniczne oferują dodatkową platformę do oceny toksyczności na miejscu, poza guzem i interakcji komórek CAR-T z czynnikami gospodarza, które mogą prowadzić do dodatkowych toksyczności, w tym zespołu uwalniania cytokin7.
Pomimo tych zalet, liczba badań nad syngenicznymi komórkami CAR-T pozostaje ograniczona. Warto zauważyć, że modele syngeniczne wymagają autologicznej inżynierii komórek CAR-T z tego samego szczepu myszy, a tym samym stanowią dodatkowe wyzwanie ze względu na brak metodologii wydajnej transdukcji mysich limfocytów T i ekspansji ex vivo2,8. Protokół ten przedstawia metody osiągania stabilnej ekspresji CAR poprzez produkcję wektorów retrowirusowych i zoptymalizowaną transdukcję limfocytów T. Schemat całego procesu przedstawiono na rysunku 1. Zastosowanie tego podejścia pozwala na zademonstrowanie skutecznej transdukcji retrowirusowej mysich komórek CAR-T i osiągnięcie wysokiej ekspresji CAR bez konieczności koncentracji wirusa poprzez ultrawirowanie. Omówiono strategie zmiany swoistości antygenowej konstruktu CAR oprócz koekspresji dodatkowych transgenów.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury na zwierzętach zostały przeprowadzone za zgodą Institutional Animal Care and Use Committee (Columbia University, protokoły AC-AABQ5551 i AC-AAAZ4470) przy użyciu 6-8-tygodniowych samic myszy BALB/c lub CF57BL/6 o wadze od 20 do 25 g. Zwierzęta zostały pozyskane ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów). Protokół ten opiera się na "dniach po aktywacji" mysich limfocytów T, a produkcja wirusa rozpoczyna się w dniu -2. Retrowirus może być przechowywany w temperaturze -80 °C po początkowej produkcji, a w celu wykorzystania tego protokołu w przyszłości można rozpocząć od etapu 2, izolacji i aktywacji limfocytów T w dniu 0.
1. Produkcja wektorów retrowirusowych
UWAGA: Produkty wirusa stały się wadliwe pod względem replikacji poprzez rozdzielenie genów pakujących na dwa oddzielne plazmidy (patrz Tabela Materiałów), co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzeń rekombinacji i niezamierzonej produkcji wirusa kompetentnego do replikacji.
2. Izolacja mysich limfocytów T
3. Transdukcja mysich limfocytów T
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół opisany w niniejszym opracowaniu ma na celu standaryzację procesu transdukcji limfocytów T myszy w celu generowania mysich komórek CAR-T. Rysunek 1 przedstawia szczegółowy opis poszczególnych etapów. Proces rozpoczyna się od produkcji wektorów retrowirusowych via kotransfekcji komponentów wirusowych do komórek Phoenix Eco. Rysunek 2 przedstawia obraz optymalnej gęstości komórek Phoenix Eco w dniu transfekcji. Izolowane limfocyty T są następnie ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten opisuje etapy i odczynniki niezbędne do transdukcji retrowirusowej mysich limfocytów T w celu wytworzenia komórek CAR-T do badań in vivo . Optymalizacja warunków transdukcji retrowirusowej pozwala na uzyskanie silnej ekspresji CAR bez konieczności zagęszczania wirusa poprzez ultrawirowanie lub dodatkowe odczynniki. Istnieje jednak wiele modyfikacji, które można zastosować do tej metodologii.
Chociaż protokół ten opisuje przykładową generację CAR specyficznego dla GFP, met...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Nie stwierdzono konfliktu interesów.
Dziękujemy L. Brockmannowi za krytyczną recenzję manuskryptu. Prace te były wspierane przez NIH 1R01EB030352 i UL1 TR001873.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,45 μ m filtry | MilliporeSigma | SLHVR33RS | |
| strzykawka 1 ml | Fisher Naukowy | 14-955-450 | |
| Probówki do mikrowirówek 1,5 ml | Fisher Naukowy | 05-408-135 | |
| Strzykawka 10 ml | BD | 14-823-16E | |
| 100 μ m sitko | Corning | 07-201-432 | |
| 15 cm Naczynia do hodowli komórkowych poddane działaniu TC | ThermoFisher Scientific | ||
| Probówki stożkowe 15 ml | Sokół | 14-959-70C | |
| 40 μ m sitko | Corning | 07-201-430 | |
| Probówki stożkowe 50 ml | Sokół | 14-959-49A | |
| 70 μ m filtr siatkowy | Corning | 07-201-431 | |
| Cytometr przepływowy Attune NxT | ThermoFisher Naukowy | ||
| BALB/C, 6-8 tygodni | Jackson Laboratory | 651 | |
| B-merkaptoetanol | Gibco | 21985023 | |
| Albumina surowicy bydlęcej | GOLDBIO | A-420-500 | |
| DMEM Medium | Gibco | 11965092 | |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanem (PBS) firmy Dulbecco, bez wapnia i magnezu | Gibco | 14-190-250 | |
| Magnes DynaMag-2 | Magnes Invitrogen | 12-321-D | |
| EasySep | Stemcell Technologies | 18000 | |
| Zestaw do izolacji mysich komórek T EasySep | Stemcell Technologies | 19851 | |
| Bufor FACS | BD | BDB554657 | |
| Surowica bydlęca płodu (FBS) | Corning | MT35011CV | |
| GlutaMAX | Gibco | 35-050-061 | |
| G-Rex6 | Wilson Wolf | 80240M | |
| Roztwór buforowy HEPES | Gibco | 15-630-080 | |
| Ludzka rekombinowana IL-15 | Miltenyi Biotec | 130-095-765 | |
| Ludzki rekombinant IL-2 | Miltenyi Biotec | 130-097-748 | |
| Ludzki rekombinowany IL-7 | Miltenyi Biotec | 130-095-363 | |
| Lipofektamina 3000 | Invitrogen | L3000008 | |
| MEM Roztwór aminokwasów endogennych | Gibco | 11140-050 | |
| Mysz Anty-CD3 BV421 | Biolegend | 100228 | |
| Mysz Anty-CD3/CD28 Dynabeads | Mysz Gibco | 11-453-D | |
| Anty-CD4 BV605 | BD | 563151 | |
| Mysz Anty-CD44 APC | Mysz Biolegend | 103011 | |
| Anti-CD62L PE-Cy7 | Tonbo | SKU 60-0621-U025 | |
| Mysz Anti-CD8 APC-Cy7 | Tonbo | SKU 25-0081-U025 | |
| Nikon Ti2 z aparatem Prime 95B | Nikon | ||
| Nieobrobione płytki 24-dołkowe | CytoOne | CC7672-7524 | |
| Opti-MEM | Gibco | 31-985-062 | |
| pCL-Eco | Addgene | #12371 | |
| Roztwór penicyliny/streptomycyny | Gibco | 15-070-063 | |
| Komórki Phoenix Eco | ATCC | CRL-3214 | |
| pMDG.2 | Addgene | #12259 | |
| pMSCV_PGK_GFP28z | Nie dotyczy | Wyprodukowany przez R.LV. | |
| Oczyszczony sfGFP | N/A | Produkowany przez R.LV. | |
| Retronektyna ("odczynnik do transdukcji") | Takara Bio | T100B | |
| RPMI 1640 | Gibco | 21875 | |
| Pipeta serologiczna 10 ml | Fisher Scientific | 13-678-11E | |
| Pipeta serologiczna 25 ml | Fisher Scientific | 13-678-11 | |
| Pipeta serologiczna 5 ml | Fisher Scientific | 13-678-11D | |
| Pirogronian sodu | Gibco | 11-360-070 | |
| Płytki 24-dołkowe poddane działaniu TC | Corning | 08-772-1 | |
| Błękit trypanowy | Gibco | 15-250-061 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.