Этот протокол оптимизирует производство ретровирусных векторов и трансдукцию мышиных Т-клеток, способствуя эффективной генерации мышиных CAR-T-клеток.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Этот протокол оптимизирует производство ретровирусных векторов и трансдукцию мышиных Т-клеток, способствуя эффективной генерации мышиных CAR-T-клеток.
Инженерная клеточная терапия с использованием химерных антигенных рецепторов (CAR)-T-клеток достигла замечательной эффективности у пациентов с гематологическими злокачественными новообразованиями и в настоящее время разрабатывается для лечения различных солидных опухолей. До сих пор предварительная оценка новых продуктов CAR-T-клеток проводилась преимущественно на моделях ксенотрансплантатов опухолей с использованием мышей с иммунодефицитом. Этот подход выбран для того, чтобы способствовать успешному приживлению CAR-T-клеток человека в экспериментальных условиях. Тем не менее, сингенные мышиные модели, в которых опухоли и CAR-T-клетки получены из одной и той же линии мышей, позволяют оценивать новые технологии CAR в контексте функциональной иммунной системы и комплексного опухолевого микроокружения (TME). Протокол, описанный здесь, направлен на оптимизацию процесса генерации мышиных CAR-T-клеток путем представления стандартизированных методов ретровирусной трансдукции и культуры ex vivo Т-клеток. Методы, описанные в этом протоколе, могут быть применены к другим конструкциям CAR, помимо тех, которые использовались в данном исследовании, чтобы обеспечить рутинную оценку новых технологий CAR в иммунокомпетентных системах.
Адоптивная Т-клеточная терапия, экспрессирующая химерные антигенные рецепторы (CAR), произвела революцию в области иммунотерапии рака, используя возможности адаптивной иммунной системы для специфического нацеливания и уничтожения антиген-позитивных раковыхклеток. В то время как успех терапии CAR-T-клетками, направленной на злокачественные опухоли В-клеток, был клинически подтвержден, доклинические исследования, проведенные на животных моделях, остаются жизненно важными для разработки новых CAR, нацеленных на солидные опухоли. Тем не менее, до сих пор была продемонстрирована ограниченная клиническая эффективность при солидных опухолях, и становится все более очевидным, что отдельные доклинические модели не могут точно предсказать фармакодинамику и клиническую эффективность живого лекарственного средства 2,3. Поэтому исследователи начали расширять доклинические исследования продуктов CAR-T-клеток, чтобы включить параллельные оценки в ксенотрансплантатах и сингенных моделях рака человека и мышей соответственно.
В отличие от ксенотрансплантатов, в которых человеческие опухоли и Т-клетки приживаются мышам с иммунодефицитом, сингенные модели позволяют исследовать реакцию CAR-T-клеток в контексте функциональной иммунной системы. В частности, иммунокомпетентные мыши с сингенными опухолями представляют собой систему для изучения взаимодействия между адоптивно перенесенными Т-клетками и контекстно-зависимыми средами, включая опухоль-ассоциированные макрофаги (TAM) и регуляторные Т-клетки (Tregs), которые, как известно, подавляют функцию Т-клеток в опухолевом микроокружении (TME)4,5,6. Кроме того, сингенные модели предлагают дополнительную платформу для оценки целевой и внеопухолевой токсичности и взаимодействия CAR-T-клеток с факторами хозяина, которые могут приводить к дополнительной токсичности, включая синдром высвобождения цитокинов7.
Несмотря на эти преимущества, количество исследований сингенных CAR-T-клеток остается ограниченным. Примечательно, что сингенные модели требуют аутологичной инженерии CAR-T-клеток из одной и той же линии мышей и, таким образом, представляют собой дополнительную проблему из-за отсутствия методологии для эффективной трансдукции мышиных Т-клеток и экспансии ex vivo 2,8. В этом протоколе описаны методы достижения стабильной экспрессии CAR за счет производства ретровирусных векторов и оптимизированной трансдукции Т-клеток. Схема всего процесса показана на рисунке 1. Использование данного подхода демонстрирует эффективную ретровирусную трансдукцию мышиных CAR-T-клеток и достижение высокой экспрессии CAR без необходимости концентрации вируса с помощью ультрацентрифугирования. Обсуждаются стратегии изменения антиген-специфичности конструкции CAR в дополнение к коэкспрессии дополнительных трансгенов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все процедуры на животных проводились с одобрения Институционального комитета по уходу за животными и их использованию (Колумбийский университет, протоколы AC-AABQ5551 и AC-AAAZ4470) с использованием 6-8-недельных самок мышей BALB/c или CF57BL/6 весом от 20 до 25 г. Животные были получены из коммерческого источника (см. Таблицу материалов). Этот протокол построен вокруг «дней после активации» мышиных Т-клеток, а выработка вируса начинается на 2-й день. Ретровирус может храниться при температуре -80 °C после первоначального производства, и для будущего использования этого протокола можно начать с шага 2, выделения и активации Т-клеток на 0-й день.
1. Производство ретровирусных векторов
ПРИМЕЧАНИЕ: Вирусные продукты стали дефектными для репликации путем разделения генов-упаковок на две отдельные плазмиды (см. таблицу материалов), что значительно снижает вероятность событий рекомбинации и непреднамеренного образования репликационно-компетентного вируса.
2. Выделение мышиных Т-клеток
3. Мышиная трансдукция Т-клеток
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол, описанный здесь, направлен на стандартизацию процесса трансдукции мышиных Т-клеток для получения мышиных CAR-T-клеток. На рисунке 1 приведено подробное описание необходимых шагов. Процесс начинается с производства ретровирусных векторов путем котрансфекции вирусных компонентов в клетки Phoenix Eco. На рисунке 2 представлено изображение оптимальной плотности клеток Phoenix Eco в день трансфекции. Затем изолированные Т-клетки активируются через ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот протокол описывает этапы и реагенты, необходимые для ретровирусной трансдукции мышиных Т-клеток для получения CAR-T-клеток для исследований in vivo . Оптимизация условий ретровирусной трансдукции позволяет достичь устойчивой экспрессии CAR без необходимости концентрации вируса с помощью ультрацентрифугирования или дополнительных реагентов. Тем не менее, существует множество модификаций, которые могут быть применены к этой методологии.
Несмотря на то, что этот протокол описывает п...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Конфликт интересов не декларируется.
Благодарим Л. Брокмана за критическое рецензирование рукописи. Эта работа была поддержана NIH 1R01EB030352 и UL1 TR001873.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,45 мкм; m фильтры | MilliporeSigma | SLHVR33RS | |
| шприц объемом 1 мл | Fisher Scientific | 14-955-450 | |
| Микроцентрифужные пробирки 1,5 мл | Fisher Scientific | 05-408-135 | |
| Шприц 10 мл | БД | 14-823-16Э | |
| 100 m ситечко | Corning | 07-201-432 | |
| 15 см TC обработанные чашки для клеточных культур | ThermoFisher Scientific | ||
| 15 мл конические пробирки | Сокол | 14-959-70С | |
| 40 μ m ситечко | Corning | 07-201-430 | |
| Конические трубки 50 мл | Фалькон | 14-959-49А | |
| 70 μ m Сетчатый фильтр | Corning | 07-201-431 | |
| Проточный цитометр Attune NxT | ThermoFisher Scientific | ||
| BALB/C, 6-8 недель | Лаборатория Джексона | 651 | |
| B-меркаптоэтанол | Gibco | 21985023 | |
| бычья сыворотка альбумин | GOLDBIO | A-420-500 | |
| DMEM Medium | Gibco | 11965092 | |
| фосфатно-солевой буфер (PBS) Дульбекко, без кальция и магния | Gibco | 14-190-250 | |
| Магнит DynaMag-2 | Магнит Invitrogen | 12-321-D | |
| EasySep | Stemcell Technologies | 18000 | |
| EasySep Набор для изоляции Т-клеток | мыши Технологии стволовых клеток | 19851 | |
| FACS buffer | BD | BDB554657 | |
| Фетальная бычья сыворотка (FBS) | Corning | MT35011CV | |
| GlutaMAX | Gibco | 35-050-061 | |
| G-Rex6 | Wilson Wolf | 80240M | |
| Буферный раствор HEPES | Gibco | 15-630-080 | |
| Человеческий рекомбинантный IL-15 | Miltenyi Biotec | 130-095-765 | |
| Человеческий рекомбинантный IL-2 | Miltenyi Biotec | 130-097-748 | |
| Человеческий рекомбинантный IL-7 | Miltenyi Biotec | 130-095-363 | |
| Липофектамин 3000 | Invitrogen | L3000008 | |
| MEM Раствор заменимых аминокислот | Gibco | 11140-050 | |
| Мышь Anti-CD3 BV421 | Biolegend | 100228 | |
| Мышь Anti-CD3/CD28 Dynabeads | Gibco | 11-453-D | |
| Мышь Anti-CD4 BV605 | BD | 563151 | |
| мышь Anti-CD44 APC | Biolegend | 103011 | |
| Мышь Anti-CD62L PE-Cy7 | Tonbo | Артикул 60-0621-U025 | |
| Мышь Anti-CD8 APC-Cy7 | Tonbo | Артикул 25-0081-U025 | |
| Nikon Ti2 с камерой Prime 95B | Необработанные | ||
| Non-Reference | CytoOne | CC7672-7524 | |
| Opti-MEM | Gibco | 31-985-062 | |
| pCL-Eco | Addgene | #12371 | |
| Раствор пенициллина/стрептомицина | Gibco | 15-070-063 | |
| Phoenix Eco cells | ATCC | CRL-3214 | |
| pMDG.2 | Addgene | #12259 | |
| pMSCV_PGK_GFP28z | н/д | Производство R.LV. | |
| Очищенный sfGFP | Н/Д | производится компанией R.LV. | |
| RetroNectin («реагент для трансдукции») | Takara Bio | T100B | |
| RPMI 1640 | Gibco | 21875 | |
| Серологическая пипетка 10 мл | Fisher Scientific | 13-678-11E | |
| Серологическая пипетка 25 мл | Fisher Scientific | 13-678-11 | |
| Серологическая пипетка 5 мл | Fisher Scientific | 13-678-11D | |
| Пируват натрия | Gibco | 11-360-070 | |
| Обработанные TC 24-луночные планшеты | Corning | 08-772-1 | |
| Трипан синий | Gibco | 15-250-061 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.