$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Терапия химерными антигенными рецепторами (CAR) Т-клеточной терапией произвела революцию в иммунотерапии рака с выдающимся клиническим успехом в различных гематологических опухолях, таких как хронический лимфоидный лейкоз, острый лимфобластный лейкоз, крупноклеточная B-клеточная лимфома и множественнаямиелома 1,2,3,4,5. С момента первых регуляторных одобрений количество продуктов CAR T-клеток и леченных пациентов стабильноросло 6. В зависимости от конкретного продукта и клинических показаний, типичные дозы инфузии варьируются примерно от 2 × 106до 5 × 108CAR+ Т-клеток напациента 7. Высокие дозы инфузии необходимы для эффективного удаления опухоли и долгосрочного контроля заболеваний, но связаны с клиническими и практическими трудностями. Большое количество клеток может увеличивать риск серьёзных побочных эффектов, таких как синдром высвобождения цитокинов (CRS) и синдром нейротоксичности, ассоциированный с иммунными эффекторами клеток (ICANS), оба из которых могут зависеть отдозы 8. Кроме того, производство достаточного количества функциональных CAR Т-клеток вызывает трудности для пациентов с интенсивной предварительной обработкой или лимфоделетами, и этот процесс может быть логистически сложным и дорогостоящим для лечебныхцентров 9.
Несмотря на эти трудности, терапии CAR T-клеток, направленные на CD19, достигают 70%-90% полной ремиссии у пациентов с рецидивом или рефрактерными В-клеточными злокачественными опухолями, демонстрируя трансформационный клиническийэффект 10,11,12. Однако терапия CAR T-клетками сталкивается с актуальными трудностями, ограничивающими её долгосрочную эффективность. Ключевые препятствия включают потерю или снижение регуляции антигенов, недостаточную устойчивость CAR T-клеток и функциональноеистощение 9. Истощение Т-клеток CAR — характеризующееся снижением пролиферативной способности, снижением противоопухолевой активности и плохой персистентностью — является жизненно важной причиной отсутствия ответа ирецидива 13. Истощённые Т-клетки CAR сопровождаются сниженной эффекторной функцией, устойчивой экспрессией ингибирующих рецепторов и нарушением выработки цитокинов из-за хронического воздействия антигена и иммуносупрессивных опухолевыхмикроокружений 14. Клинические исследования показали, что потеря функциональной персистенции Т-клеток CAR связана с повышенным рискомрецидива 11,15,16,17. Поскольку длительная in vivo активность, по-видимому, является важным предиктором терапевтического успеха, понимание долговечности и устойчивой способности CAR T-клеток является важной целью как в доклинических, так и в трансляционных исследованиях. Особый интерес представляет способность Т-клеток CAR многократно распознавать и лизировать опухолевые клетки в течение длительного времени — так называемое «серийное уничтожение» — поскольку это свойство обеспечивает функциональную меру устойчивости и устойчивости кистощению 18.
В этой статье представлен подробный протокол проведения серийных тестов с использованием платформы импеданса xCELLigence Real-Time Cell Analysis (RTCA), включая опциональную процедуру промывки, позволяющую повторно использовать пробные пластины, далее называемые E-пластинами, что повышает экономическую эффективность без ущерба для эффективности анализа. Обоснование разработки такого протокола связано с ограничениями традиционных анализов цитотоксичности, которые обычно содержат только статические конечные показатели. Распространённые методы, такие как высвобождение хрома-51, анализы лактатдегидрогеназы (ЛДГ) или анализы жизнеспособности на основе проточной цитометрии, требуют маркировки, включают трудоёмкие рабочие процессы и ограничены определёнными временнымиточками 18,19. Что ещё важнее, они не могут легко зафиксировать динамическую кинетику убийства при длительной стимуляции или нескольких циклах воздействия антигена, что напрямую связано с персистентностью CAR Т-клеток и функциональнымистощением 18.
Платформа xCELLigence RTCA устраняет эти пробелы, обеспечивая кинетический мониторинг жизнеспособности целевых ячеек без маркировки в реальном времени с помощью электрическогоимпеданса 20. Клеточные мишени опухолевых целей засеиваются на Е-пластинах, покрытых золотыми микроэлектродами, где их прикрепление и пролиферация увеличивают измеренный импеданс, сообщаемый как Клеточный индекс (CI)21. При уничтожении CAR T-опосредованной целевые клетки уничтожаются и отсоединяются, что приводит к быстрому снижениюимпеданса 20. Этот показатель в реальном времени позволяет непрерывно оценивать цитотоксичность в течение часов или дней без необходимости дополнительных маркировк илиреагентов 22. Т-ячейки CAR, будучи неадхеренсными, не участвуют в сигнале импеданса, что позволяет чисто разделить показания эффектора имишени 23. Поскольку данные записываются непрерывно, исследователи могут проводить многократные протоколы стимуляции, при которых CAR Т-клетки многократно переносятся и подвергаются воздействию свежих целевых клеток опухоли, что позволяет напрямую измерять эволюцию убийственной способности современем 24. Это имитирует повторяющиеся контакты с антигенами, которые испытывают CAR T-клетки in vivo , и даёт функциональный отчёт их цитотоксических способностей.
Этот тест серийного уничтожения на основе импеданса идеально подходит для исследователей, оценивающих функцию CAR T-клеток в доклинических условиях, включая оптимизацию конструкций, функциональные сравнения и тестирование потенции. Для этого протокола требуется система xCELLigence RTCA и использование E-Plate 96. Хотя он широко применим к моделям адгерентных опухолей, он не подходит напрямую для суспензионных культур без иммобилизации или стратегий привязки. Поскольку одни измерения импеданса отражают только прикрепление и жизнеспособность целевой клетки, рекомендуется проводить дополнительные анализы, такие как проточная цитометрия или анализы цитокинов для полной характеристики динамики активации, пролиферации и истощения CAR-Т-клеток. Протокол включает специальные этапы, позволяющие собирать клетки и супернатанты для этих дополнительных показаний, что позволяет более комплексно оценить функциональность CAR T-клеток.