Ten protokół zapewnia usprawniony przepływ pracy do generowania i testowania ludzkich limfocytów regulatorowych receptora antygenu chimerycznego (Treg CAR).
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół zapewnia usprawniony przepływ pracy do generowania i testowania ludzkich limfocytów regulatorowych receptora antygenu chimerycznego (Treg CAR).
Terapia limfocytami T z chimerycznym receptorem antygenowym (CAR) zmieniła oblicze leczenia raka, prowadząc do rekordowych wskaźników remisji w wcześniej nieuleczalnych nowotworach hematologicznych. Sukcesy te wzbudziły zainteresowanie adaptacją platformy CAR do niewielkiego, ale kluczowego podzbioru limfocytów T CD4 + odpowiedzialnych głównie za regulację i hamowanie odpowiedzi immunologicznej, limfocytów T regulatorowych (Treg). Zdolność do przekierowania aktywności immunosupresyjnej limfocytów Treg na dowolny cel zewnątrzkomórkowy ma ogromne implikacje dla tworzenia terapii komórkowych w chorobach autoimmunologicznych, odrzucaniu przeszczepów narządów i chorobie przeszczep przeciwko gospodarzowi. Tutaj szczegółowo opisujemy metodologie izolacji limfocytów Treg w dobrej wierze z ludzkiej krwi obwodowej, modyfikacji genetycznej ludzkich limfocytów Treg z wykorzystaniem lentiwirusa lub wspomaganego przez CRISPR / Cas9 knock-in przy użyciu dostarczania szablonu homologicznej naprawy ukierunkowanej (HDR) za pośrednictwem wirusa związanego z adenowirusem oraz ekspansji ex vivo stabilnych ludzkich Treg CAR. Na koniec opisujemy ocenę stabilności fenotypowej ludzkiego CAR Treg i funkcji supresyjnej in vitro, co zapewnia wgląd w to, jak ludzkie Treg CAR będą się zachowywać w zastosowaniach przedklinicznych i klinicznych.
Terapie limfocytami T z chimerycznym receptorem antygenu antygenowego (CAR) zrewolucjonizowały leczenie nowotworów hematologicznych, osiągając niezwykle wysokie wskaźniki remisji w wcześniej nieuleczalnych nowotworach1,2. Zachęcające wczesne wyniki z wykorzystaniem limfocytów CAR T w leczeniu glejaka3,4,5 podkreślają wszechstronność technologii CAR i jej przyszły potencjał w zakresie zwalczania szerokiego zakresu nowotworów złośliwych. W miarę jak naukowcy badają dalsze zastosowania CAR, limfocyty T regulatorowe (Treg) okazały się obiecującym typem komórek. Tregi odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy immunologicznej i regulacji odpowiedzi immunologicznej poprzez kilka mechanizmów, w tym sekwestrację IL-2, wydzielanie cytokin immunosupresyjnych i modulowanie komórek prezentujących antygen6,7.
Dzięki technologii CAR, Tregi mogą być wykorzystywane do leczenia odrzucenia przeszczepu narządu, chorób autoimmunologicznych i zaburzeń zapalnych, takich jak alergie i astma6,8,9. Przeciwciała Treg CAR mogą prowadzić do znacznej poprawy wyników leczenia i jakości życia pacjentów poprzez ograniczenie stosowania leków immunosupresyjnych, które hamują działanie układu odpornościowego jako całości i wiążą się ze szkodliwymi skutkami ubocznymi10,11. Modele przedkliniczne wykazały obiecujące wyniki w translacji technologii CAR na limfocyty Treg, z udanymi zastosowaniami w chorobach takich jak cukrzyca typu 1, stwardnienie rozsiane, choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi i nieswoiste zapalenie jelit9,12,13,14,15. W klinice prowadzone są obecnie badania nad limfocytami Treg CAR w celu zapobiegania odrzuceniu przeszczepu narządów litych16.
Ten artykuł przedstawia szczegółową metodologię generowania ludzkich limfocytów T regulatorowych receptora antygenu chimerycznego (Treg CAR). Protokół ten polega na izolowaniu limfocytów Treg z ludzkiej krwi obwodowej i genetycznej modyfikacji ich przy użyciu technik takich jak transdukcja lentiwirusowa i precyzyjne wbijanie genów przy użyciu edycji genów CRISPR/Cas9 i wektorów wirusa związanego z adenowirusem (AAV). Opisujemy również ocenę stabilności fenotypowej i funkcji supresyjnej tych zmodyfikowanych limfocytów Treg, które są kluczowymi krokami w celu walidacji ich potencjału terapeutycznego17,18,19. Takie podejście usprawnia projektowanie i wczesne testowanie terapii CAR Treg, które mają potencjał do rozszerzenia transformacyjnego wpływu terapii limfocytami T CAR na regulację układu odpornościowego. Dzieląc się naszą metodologią, mamy nadzieję zainspirować do dalszych badań i innowacji w rozwijającej się przestrzeni terapii CAR Treg9,20.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Izolacja ludzkich komórek Treg
2. Aktywacja limfocytów T
3. Transdukcja lentiwirusowa ludzkich komórek Treg
4. CRISPR/Cas9-pośredni knock-in genu w ludzkich komórkach Treg
5. Aktywacja ludzkich CAR Treg
6. Stabilność ludzkich CAR Treg
7. Supresja ludzkich CAR Treg

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Opisany tutaj protokół zapewnia usprawnioną i zestandaryzowaną procedurę oceny nowych konstruktów chimerycznych receptorów antygenowych (CAR) w ludzkich limfocytach T regulatorowych (Tregs), w celu stworzenia żywych terapii chorób autoimmunologicznych, choroby przeszczep przeciw gospodarzowi, odrzucania przeszczepów narządowych oraz alergii. Rysunek 1 przedstawia sposób uzyskiwania wysokiej czystości ludzkich Tregs z krwi obwodowej za pomocą FACS (Rysunek 1A), c...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten zapewnia usprawnioną i kompleksową metodologię generowania i oceny ludzkich limfocytów T regulatorowych receptora antygenu chimerycznego (CAR Treg). Sukces technologii CAR w leczeniu nowotworów hematologicznych zainspirował jej zastosowanie w immunosupresyjnym podzbiorze limfocytów T, Treg. W przeciwieństwie do konwencjonalnych limfocytów T, limfocyty Treg hamują odpowiedź immunologiczną, oferując potencjalne metody leczenia stanów wynikających z niepożądanej odporności, takich jak choroba autoimmunologiczna...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
LMRF jest wynalazcą i otrzymał tantiemy z patentów na zmodyfikowane komórki odpornościowe oraz konsultuje się z Guidepoint Global i McKesson. Pozostali autorzy deklarują brak sprzecznych interesów.
LMRF jest finansowany przez Human Islet Research Network (HIRN) Emerging Leader in Type 1 Diabetes grant U24DK104162-07, American Cancer Society (ACS) Institutional Research Grant IRG-19-137-20, South Carolina Clinical and Translational Research (SCTR) Pilot Project Discovery Grant 1TL1TR001451-01, Diabetes Research Connection (DRC) Grant IPF 22-1224 oraz Swim Across America Grant 23-1579. RWC jest wspierany przez grant szkoleniowy w zakresie nauk komórkowych, biochemicznych i molekularnych T32GM132055 oraz stypendium Hollings Cancer Center Lowvelo Graduate Fellowship. Badanie to było częściowo wspierane przez Flow Cytometry and Cell Sorting Shared Resource, Hollings Cancer Center, Medical University of South Carolina (P30 CA138313). Specjalne podziękowania dla dr Qizhi Tang z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) za uprzejme podarowanie zmutowanych plazmidów CAR.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Wirus związany z adenowirusem ( AAV) | Charles River Laboratories | ||
| CAR z ekspresją docelową komórek K562 | , np. CD19-K562 | ||
| promiennik | |||
| Anty-ludzki CD8 PerCP (klon SK1) | Biolegend | 344708 | |
| Anti-human CD4 PE / Cy7 (klon SK3) | Biolegend | 344612 | |
| DynaMag-15 | ThermoFisher | 12301D | |
| Ghost BV510 barwnik żywotności | Komórki TONBO | 13-0870-T100 | |
| K562 | Kolekcja kultur typu amerykańskiego | CCL-243 | |
| 0,5 M EDTA, pH 8,0 | Gibco | ||
| 1 M HEPES | Gibco | 15630080 | |
| roztwór chlorku amonu | STEMCELL Technologies | 7850 | |
| Anty-ludzki CD127 PE (klon hIL-7R-M21) | BD Biosciences | 557938 | |
| Anty-ludzki CD25 APC (klon BC96) | Biolegend | 302610 | |
| Anty-ludzki CD4 FITC (klon SK3) | Biolegend | ||
| Anty-ludzki CD71 PE (klon SK1) | Biolegend | 334106 | |
| Anty-ludzki CD8 PerCP (klon SK1) | Biolegend | ||
| Anty-ludzki CTLA-4 PerCP-e710 | ThermoFisher | 46-1529-42 | |
| Anty-ludzki EGFR APC (klon AY13) | Biolegend | 352905 | |
| Anty-ludzki FOXP3 eFluor 450 | ThermoFisher | 48-4776-42 | |
| Anty-ludzki HELIOS PE | Biolegend | 137216 | |
| Ca2+ oraz Mg2+ wolne Dulbecco" s Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (DPBS) | Gibco | 14190144 | |
| Licznik komórek (automatyczny licznik komórek TC20) | komórek Bio-Rad | ||
| Bio-Rad | 1450016 | ||
| CellTrace Zestaw do proliferacji komórek fioletowych | ThermoFisher | C34571 | |
| Probówki DNA LoBind | Eppendorf | 22431021 | |
| Magnes Easy 50 EasySep | STEMCELL Technologies | 18002 | |
| Zestaw do wzbogacania ludzkich limfocytów T EasySep CD4+ | STEMCELL Technologies | 19052 | |
| Zestaw do wzbogacania limfocytów T EasySep Human CD8+ | STEMCELL Technologies | 19053 | |
| Magnes EasySep | STEMCELL Technologies | 18000 | |
| eBioscience Zestaw do barwienia czynnikiem transkrypcyjnym Foxp3 | ThermoFisher | 00-5523-00 | |
| Falcon Probówki z polistyrenu okrągłodennego z zatrzaskiem z sitkiem do komórek, 5 ml | Fisher Scientific | 08-771-23 | 40μ m |
| Płodowa surowica bydlęca (FBS) | Gibco | 26140079 | |
| Cytometr przepływowy | Beckman Coulter | CytoFLEX LX U3-V5-B3-Y5-R3-I2 | |
| Aktywowany fluorescencją sortownik komórek | BD Biosciences | FACS Sortownik komórek Aria III | |
| GlutaMAX | Gibco | 35050061 | |
| Ludzka ekspansja i aktywacja komórek T CD3/28 Dynabeads | Gibco | 11131D | |
| System transfekcji Invitrogen Neon | ThermoFisher | 10431915 | |
| System transfekcji Invitrogen Neon 100 μ L Zestaw | ThermoFisher | 10114334 | |
| Lentivirus | VectorBuilder | ||
| MEM Roztwór aminokwasów endogennych | Przeciwciało Gibco | 11140050 | |
| Myc Tag A647 (klon 9B11) | Technologie sygnalizacji komórkowej | 2233S | |
| Opti-MEM I Zredukowana pożywka w surowicy | ThermoFisher | 31985062 | |
| roztwór penicyny-streptomycyny | Gibco | 15140122 | |
| Rekombinowana ludzka interleukina-2 (rhIL-2) | Peprotech | 200-02 | |
| RPMI 1640 podłoże, bez glutaminy | Gibco | 11875093 | |
| Pirogronian sodu | Gibco | 11360070 | |
| Cytometr spektralny przepływowy | Cytek | Northern | |
| Lights TRAC gRNA | Synthego | Sequence (CAGGGTTCTGGATATCTGT) | |
| TrueCut Cas9 Protein v2 | ThermoFisher | A36496 | |
| Roztwór błękitu trypanowego | Sigma | T8154-100ML | |
| 1/10 Leukopak | STEMCELL Technologies | 200-0092 | 1-2 miliardy PBMC |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.