Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Immunology and Infection
Click here for the English version

Immunology and Infection

فحص فاعليه في الوقت الحقيقي للخلايا التائية لمستقبلات مستضد تشياريك التي تستهدف الخلايا السرطانية الصلبة والدموية

Published: November 12, 2019 doi: 10.3791/59033
Automatic Translation
1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1,3, 1, 1, 1, 2
1ACEA Biosciences, Inc, 2ProMab Biotechnologies. Inc, 3ACEA Therapeutics

Summary

ونحن وصف الكمية في الوقت الحقيقي في المختبر نظام فحص التحلل الخلوي لتقييم فاعليه الخلايا التائية مستقبلات مستضد تشياريك استهداف الخلايا السرطانية السائلة والصلبة. يمكن توسيع هذا البروتوكول لتقييم الخلايا الأخرى لجهاز المناعة ، فضلا عن العلاجات المركبة.

Abstract

وقد حققت مستقبلات مستضد تشياريك (CAR) العلاج بالخلايا التائية للسرطان فائده سريريه كبيره للامراض الخبيثة الدموية المقاومة والحرارية مثل ابيضاض الدم اللمفاوي الحاد في مرحله الطفولة. ويجري حاليا بذل جهود لتوسيع نطاق هذا العلاج الواعد ليشمل الأورام الصلبة بالاضافه إلى السرطانات الدموية الأخرى. هنا ، ونحن وصف تطوير وإنتاج خلايا السيارات T قويه تستهدف مستضدات مع التعبير فريدة أو تفضيليه علي الخلايا السرطانية الصلبة والسائلة. ثم يتم تقييم قوه في المختبر من هذه الخلايا T السيارات في الوقت الحقيقي باستخدام الفحص المستندة إلى مقاومه عاليه الحساسية القائمة علي المعاوقه. علي وجه التحديد ، يتم فحص تاثير مختلف المجالات الإشارات كوستيمولاتوري ، مثل جلوكوكورتيكويد الناجمة عن عامل نخر الورم مستقبلات (tnfr)-البروتين ذات الصلة (gitr) ، علي قوه في المختبر من الخلايا T السيارات. يتضمن هذا التقرير بروتوكولات لما يلي: توليد خلايا السيارات T للدراسات الاكلينيكيه باستخدام لينتيفيرال الجينات ، وتوسيع خلايا السيارات T ، والتحقق من صحة التعبير عن السيارات ، وتشغيل وتحليل اختبارات قوه Xcelligention.

Introduction

وفي السنوات الاخيره ، كانت المعالجة بالخلايا التائية للسيارة من أبرز الاختراقات في العلاج المناعي للسرطان لانتكس والأورام الخبيثة التي تكون الدم. مع الولايات الامريكيه الاخيره أداره الغذاء والدواء (FDA) الموافقة علي خلايا السيارات CD19 الموجهة لابيضاض الدم اللمفاوي الحاد ، 4,5. في كانون الثاني/يناير من 2019 ، تم تسجيل أكثر من 700 التجارب السريرية في قاعده بيانات التجارب السريرية (clinicaltrials.gov) ؛ حوالي 450 من هذه المحاكمات كانت اما علي وشك ان تبدا أو كانت بنشاط تجنيد المرضي. تتركز معظم التجارب السريرية علي الأورام الخبيثة الدموية ، والتجارب السريرية التي تستخدم خلايا السيارات التي تستهدف CD20 ، CD22 ، و bcmas ، بالاضافه إلى CD19 ، وهي مستمرة كذلك6،7. في حين ان معظم المحاكمات تستخدم اوتوذاتيه العلاج بالخلايا التائية ، وعدد كبير منهم أيضا استكشاف فائده الخلايا التائية السيارات t8،9،10. علي الرغم من النتائج الواعدة مع الأورام الخبيثة الدموية ، 15. هناك حاجه ماسه لتطوير خلايا السيارات الصلبة الخاصة بالأورام التي يمكن التغلب علي هذه الحواجز لفعالية ومشكله "علي الهدف--قباله الورم" سميه. في حين ان العديد من النهج في المختبر وفي الجسم الحيوي له ما يبرره في تصميم واختبار خلايا السيارات T ، فان الفحص القوي والتنبئي للقوه في المختبر هو من الاهميه الاساسيه16،17.

من أجل تقييم فاعليه خلايا السيارات T ، تم تطوير طرق مختلفه في المختبر. بشكل عام ، يمكن تقسيم هذه المقايسات قوه إلى فئتين واسعه اعتمادا علي ما إذا كانت (ط) قياس مباشره النشاط لحل من خلايا السيارات t ضد الخلايا السرطانية المستهدفة ، أو (2) قياس علامات بديله مثل السايتوكينات التي يتم إصدارها من قبل خلايا السيارات t كما انها تقتل الخلايا الهدف. وتشمل التقنيات التي تقيس النشاط لحل مباشره الكروم-51 فحص الإفراج (CRA)18, الاختبارات المستندة إلى التجارب التي تقيس المبرمج من الخلايا المستهدفة باستخدام مسبارات الفلورسنت19,20, والاختبارات تدفق الخلوي التي تكشف الخلايا المستهدفة ابوتوتيك21. في هذه المقايسات ، وعاده ما تكون الخلايا T المشتركة المستزرعة مع الخلايا المستهدفة التي تم تسميتها مسبقا مع تحقيقات المشعة أو الفلورسنت ، تليها القياس المناسب. علي الرغم من انه منذ فتره طويلة تعتبر معيار الذهب في الميدان نظرا لحساسيتها ، واللجنة السويسرية لديها بعض العيوب. أولا ، هو فحص نقطه النهاية ولا يوفر معلومات حركيه. ثانيا ، يجب تسميه الخلايا المستهدفة بالكروم-51 الذي يميل إلى الارتشاح من الخلايا ويمكن ان يزيد بشكل كبير من الضوضاء الخلفية22. وأخيرا ، فانه يتطلب الاحتياطات المناسبة والتخلص من النفايات المشعة. الاختبارات البديلة ، والتي تقيس المنتجات الثانوية للتفاعل الخلوي مع الخلايا المستهدفة باعتبارها مؤشرا علي الفاعلية ، تتضمن كميات مختلفه من السايتوكينات الصادرة عن خلايا السيارات T باستخدام الطرق المستندة إلى التدفق الخلوي أو الاختبارات المناعية المرتبطة بالانزيم. مره أخرى ، وهذه هي اختبارات نقطه النهاية التي تقيس الإصدار التراكمي من السايتوكينات في نقطه زمنيه معينه ، التالي ، قد لا تعكس بالضرورة النشاط لحل الفعلي للخلايا السيارات T.

عند تطوير مقايسة القوه ، وخاصه التي تحدد معايير الإطلاق للعلاج القائم علي الخلايا مثل خليه T السيارة ، من المهم ان الفحص ينطوي علي الحد الأدنى من التلاعب والتدريب العملي علي الوقت لان كل التفاعل هو متغير آخر يحتاج إلى ان تحسب ويمكن ان تقلل من المتانة الشاملة والاتساق من الفحص. وعلاوة علي ذلك ، فان تفاعل خلايا السيارات T مع الخلايا السرطانية هو عمليه ديناميكية ، وتوفير المعلومات حول هذه التفاعلات الديناميكية ، مثل معدل التحلل الخلوي ، هو من الاهميه الاساسيه لتقييم الفعالية. مع وضع هذه المعايير في الاعتبار ، قمنا بتطوير فحص الفعالية الحركية الخالي من التسمية لخلايا السيارات T التي تستخدم نظام تحليل الخلايا في الوقت الحقيقي xCELLigence (RTCA). يستخدم xCELLigence لوحات ميكروتيتير المتخصصة (اللوحات الكترونيه) التي تحتوي علي الذهب الحيوية المضمنة في الجزء السفلي من كل بئر. سير العمل بسيط وينطوي ببساطه علي بذر الخلايا المستهدفة في الآبار من اللوحات الكترونيه ، تليها أضافه خلايا السيارات T في نسب مختلفه من المستجيب إلى الهدف (الشكل 1). وبعد ذلك ، وبما ان أجهزه الاستشعار البيولوجي تراقب باستمرار صلاحيه الخلايا المستهدفة ، فان البيانات يتم عرضها تلقائيا في الوقت الحقيقي.

343332 وفي الاونه الاخيره ، تم تقييم المقايسة الرجولية لتصنيع الخلايا التائية (TCR) التي تمت هندستهابال35. هنا نحن تقرير توظيف نظام RTCA لتقييم قوه في المختبر من خلايا السيارات T مصممه لاستهداف الأورام الصلبة والأورام السائلة في العلاجات السريرية.

Protocol

1. جيل من لينتيفيروس ترميز السيارات

ملاحظه: بمجرد الانتهاء من البناء الخاصة بالخلايا T-خليه البلازما (CD47 وغيرها) ، يتم إنشاء لينتيفيرال CARs من قبل الإجراءات القياسية ، وذلك باستخدام 293 FT الخلايا ، ومزيج التعبئة والتغليف لينتيفيرال ، ووكلاء ترانسكشن (انظر جدول المواد) كما هو موضح29. وفي وقت لاحق ، استخدم النسخ العكسية الكمية تفاعل البلمره سلسله (RT-PCR) عده والدورية الحرارية (انظر جدول المواد) لتحديد عيار الفيروس عن طريق قياس المبلغ لينتيفيرال RNA وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. ومن المهم ان تنفذ جميع الإجراءات اللينتيفيراله بدقه وفقا لمتطلبات السلامة.

  1. بذور 15 × 106 خلايا HEK293FT في المتوسط النسر دولبيكو المعدلة (dmem) واحتضان الخلايا بين عشيه وضحيها في 37 درجه مئوية في 1 150 الصحن مم داخل مرطب 5 ٪ CO2 حاضنه.
  2. اعداد أنابيب 2 15 mL مع مجمع ترانسفيكشن. الأنبوب الأول يحتوي علي لينتيفيرال الحمض النووي الحمضية المتجهة (5 ميكروغرام) ومزيج التعبئة والتغليف لينتيفيرال (22.5 ميكروغرام) في 2.5 مل من محلول تخفيف العدوى. الأنبوب الثاني يحتوي 82.5 μL من الكاشف ترانسفيكشن في 2.5 mL من محلول تخفيف التحويل (انظر جدول المواد).
  3. Pipet محتويات أنبوب 1 في أنبوب 2 ، واحتضان الخليط في درجه حرارة الغرفة لمده 15 دقيقه.
  4. نقل محتويات أنبوب قطره إلى طبق من الخلايا HEK293FT واحتضان العينة بين عشيه وضحيها في 37 درجه مئوية في ترطيب 5 ٪ CO2 حاضنه.
  5. في اليوم التالي, استبدال المتوسطة القائمة مع 19 مل من المتوسطة الثقافة DMEM الطازجة والاستمرار في احتضان الخلايا بين عشيه وضحيها داخل ترطيب 5% CO2 حاضنه في 37 درجه مئوية.
  6. نقل المتوسطة من الطبق إلى أنبوب الطرد المركزي 50 mL. الحفاظ علي أنبوب مع المتوسطة التي تحتوي علي الفيروس في الثلاجة.
  7. كرر الاجراء المذكور أعلاه ، أضافه DMEM الطازجة وجمعها مره أخرى بعد 1 يوم.
  8. الجمع بين مجموعتين من وسائل الاعلام في أنبوب الطرد المركزي واحد. نابذ الأنبوب في 2,000 x g لمده 30 دقيقه عند 4 درجه مئوية.
  9. نقل معظم لينتيفيروس المحتوية علي السوبر لأنبوب الطرد المركزي ultraclear. ترك حجم الحد الأدنى ، حوالي 1 مل ، من ماده طافي لتجنب إزعاج بيليه التي قد تحتوي علي الخلايا و/أو الحطام.
  10. [اولترنتريفوج] ال أعلاه يوضح [سوبرننت] في 110,000 [غ] [ ز ] ل 100 [مين] في 4 [ك.].
  11. أزاله ماده طافي بعناية وبلطف أضافه 100 μl من المتوسطة dmem إلى بيليه الفيروس في أسفل الأنبوب. اترك الأنبوب علي الثلج لمده 15 دقيقه. اخلط المحلول برفق والمحلول اللينتيفيروس في أنابيب معقمه مبرده مسبقا. تخزين هذه الفيروسات الأسهم الأنابيب في 80 درجه مئوية الفريزر.
  12. استخدام الكمية RT-PCR عده لتحديد عيار من لينتيفيروس وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة ، الذي مقتطفات والتدابير لينتيفيرال RNA.

2. توليد وتوسيع خلايا السيارات T

  1. تنشيط سابقا الإنسان المجمدة PBMCs (حوالي 1 × 106 إلى 2 × 106 خلايا) في 1 مل من السيارات المتوسطة تي الخلية مع عدد متساو من CD3/CD28 المغلفة الخرز (انظر جدول المواد) واحتضان الخلايا في 37 درجه مئوية في ترطيب 5 ٪ CO2 حاضنه لمده 24 ساعة.
  2. ذوبان الجليد من الأسهم لينتيفيروس علي الثلج.
  3. أضافه 1 μL من محول تعزيز عامل في البئر مع الخلايا ومزيج.
  4. أضافه لينتيفيروس إلى الخلايا في تعدد العدوى (موي) من 5:1 وتخلط برفق. في اليوم التالي ، كرر هذه الخطوة (24 ساعة بعد المحول الأول).
  5. مراقبه نمو الخلايا T كل 2-3 يوما. أضافه المزيد من السيارات الطازجة T-خليه المتوسطة للحفاظ علي الخلايا في كثافة من 1 × 106 إلى 2 × 106 خلايا/مل.
  6. تجميد الخلايا T السيارات مع بروتوكول قياسي باستخدام محلول تجميد (انظر جدول المواد).
  7. ذوبان الخلايا T السيارات باستخدام طريقه قياسيه والزراعة المسبقة لهم في المتوسطة سيارة T-خليه لحوالي ~ 2-4 h مع IL-2 (300 وحدات/مل) قبل تطبيقها علي الفحص.

3. الكشف عن التعبير عن السيارات عن طريق تدفق الخلوي

  1. نقل 3 × 105 الخلايا السيارات t والخلايا غير محوله إلى اثنين منفصلة 1.5 mL أنابيب الطرد المركزي الصغير.
  2. الطرد المركزي الأنابيب في 300 x g لمده 2 دقيقه وأعاده تعليق الخلايا في 200 μl من الفرز الخلية المنشطة مضان (facs) العازلة التي تحتوي علي 1 ٪ مصل الإنسان.
  3. Pipet 100 μL من محلول الخلية إلى اثنين من أنابيب البوليسترين 5 مل FACS والحفاظ علي أنابيب علي الجليد لمده 5 دقائق.
  4. أضافه 1 μL من الماعز بيوتينيلاتيد المضادة للماوس F (ab ')2 إلى أنبوب واحد من كل نوع الخلية. ثم ، أضافه 2 μL من PE المسمي مكافحه العلامة المضادة (انظر جدول المواد) إلى أنبوب آخر من كل نوع الخلية. تخلط جيدا واحتضان لهم علي الجليد لمده 30 دقيقه.
  5. غسل الخلايا مع 3 مل من العازلة FACS في كل أنبوب والطرد المركزي أنابيب في 300 x g لمده 5 دقائق; تجاهل الديدان والدوامة لفتره وجيزة جدا أو يهز الأنابيب لفتره وجيزة لأعاده تعليق الخلايا في السائل المتبقية.
  6. أضافه 2 μL من APC المضادة لCD3 و 2 μL من 7-عاد حل الأضداد (انظر جدول المواد) لكل أنبوب. في أنبوب من الخلايا الملونة مع المضادة-F (ab ')2 ab ، أضافه 1 μl من العلامات التي تحمل اسمها العقديات. مزيج لفتره وجيزة واحتضان الأنابيب علي الجليد لمده 30 دقيقه أخرى.
  7. استخدام المخزن المؤقت FACS لغسل الخلايا مره أخرى كما هو موضح في الخطوة 3.5 وأضافه 200 μL اضافيه من المخزن المؤقت FACS إلى كل أنبوب.
  8. استخدام التدفق الخلوي لتحليل الخلايا عن طريق الصب الاولي علي الخلايا T في مبعثر إلى الامام مقابل الجانب مبعثر المؤامرة ومن ثم النابضة علي الخلايا الحية (7-عاد-سلبي) في CD3 مقابل 7-عاد مؤامرة. الخطوة الاخيره هي لتحليل مكافحه العلامة ، ومكافحه ScFv أو المضادة-F (ab ')2 مقابل CD3.

4. في الوقت الحقيقي اختبار قوه السيتولسيس

ملاحظه: اجراء فحص RTCA وفقا للشروط الموصي بها الشركة المصنعة. باختصار ، اللوحة الاولي الخلايا المستهدفة في الآبار من اللوحة الكترونيه ، تليها أضافه خلايا السيارات T في اليوم التالي. يتم رصد النشاط الخلوي للخلايا T السيارات ضد الخلايا المستهدفة في الوقت الحقيقي. وتستخدم خلايا t والخلايا T وهميه محوله (الخلايا الوهمية السيارات T) كعناصر التحكم الخلية السلبية المستجيب. يصف البروتوكول التالي في المختبر في الوقت الحقيقي فحص فاعليه الخلايا السرطانية الملتصقة.

  1. أضافه 100 μL من الخلية الهدف الثقافة المتوسطة لكل بئر من Xcelligens E-لوحه ، وضع لوحه داخل الصك Xcelligens ، واتخاذ القراءة الخلفية. ثم نقل اللوحة الكترونيه إلى غطاء لزراعه الانسجه لبذر الخلايا.
  2. استخدام بروتوكول قياسي إلى ترسينسيزي الخلايا السرطانية الهدف من جهاز الثقافة. ثم نقل الخلايا إلى أنبوب الطرد المركزي 15 مل وأضافه الثقافة الطازجة المتوسطة ، تصل إلى 15 مل. بيليه الخلايا بواسطة طرد لمده 5 دقائق في 200 x g. تجاهل سوبرناتانت ، أضافه 5 مل من المتوسطة الطازجة ، واستخدام ماصه المصلية لأعاده التعليق بلطف بيليه الخلية. احسب كثافة الخلايا الحية باستخدام مقياس الكريات الدموية والمجهر.
  3. ضبط كثافة الخلية بشكل مناسب ومن ثم أضافه 100 L من تعليق الخلية إلى كل بئر من اللوحة الكترونيه. رقم الخلية الهدف عاده حوالي 10,000 خلايا/جيدا لخطوط الخلايا الملتصقة (BxPC3 ، CD19 ، و SKOV3) ، أو خلايا 30,000/جيدا لخلايا التعليق مثل راجي (انظر أدناه للحصول علي التفاصيل المتعلقة بالآبار precoating مع الأجسام المضادة من أجل حبل الخلايا السرطانية السائلة).
  4. تتوازن اللوحة E في درجه حرارة الغرفة لمده 30 دقيقه للسماح للخلايا لتسويه بالتساوي علي الجزء السفلي من البئر (وهذا أمر بالغ الاهميه ؛ لا تخطي هذه الخطوة).
  5. ضع اللوحة الكترونيه في أداه xCELLigence داخل حاضنه ثقافة الخلية وأبدا في قياس المقاومة ، وعرضها كمؤشر خليه مقابل الوقت ، تلقائيا كل 15 دقيقه.
  6. في اليوم التالي ، واعداد خلايا السيارات T المستجيب. تاكد من اعداد الضوابط المناسبة (علي سبيل المثال ، الخلايا الوهمية للسيارة T ، خلايا t التحكم غير محوله ، و/أو غير ذات صله الخلايا T السيارات) في وقت مبكر لضمان جميع الخلايا جاهزه في نفس الوقت. ضبط الخلايا المستجيب وخلايا التحكم إلى الكثافة المناسبة ، واعداد التخفيفات التسلسلية لضمان النسب E:T المطلوبة سيتحقق عند 100 μL من تعليق الخلية المستجيب يضاف إلى كل بئر في الخطوة 9.
  7. إيقاف الحصول علي البيانات بشكل مؤقت وإحضار اللوحة الكترونيه من الحاضنة إلى غطاء لثقافة الخلية.
  8. أزاله 100 μL من المتوسطة من كل بئر. كميه المتوسطة المتبقية في كل بئر هو الآن 100 μL.
  9. أضافه 100 μL من الخلايا العاكسة المخففة المتسلسلة السيارات T أو خلايا التحكم الأخرى (اي وهميه الخلايا T السيارات) لتحقيق نسب E:T المطلوب.
  10. تتوازن اللوحة الكترونيه في درجه حرارة الغرفة لمده 30 دقيقه للسماح للخلايا العاكسة بالاستقرار ، ثم ضع اللوحة الكترونيه مره أخرى في أداه xCELLigence. استئناف الحصول علي البيانات.
  11. إذا رغبت في ذلك ، في النقاط الزمنيه الرئيسية يمكن إيقاف الحصول علي البيانات xCELLigence مؤقتا وأزاله لوحه من أجل جمع عينات صغيره ليتم تحليلها عن طريق المقايسات المتعامدة (اي قياس إنتاج السايسيسين من قبل اليسا أو تدفق الخلوي).
  12. في تجربه الخلية T-CD3 السيارة ، وقياس العائد INFγ مع مجموعه اليسا (اتبع تعليمات الشركة المصنعة ؛ انظر جدول المواد).
    ملاحظه بشان استخدام السرطانات السائلة: لاختبار الخلايا السرطانية الدموية غير الملتصقة ، قبل أضافه الخلايا ، يتم أولا المغلفة ابار اللوحة الكترونيه مع الأجسام المضادة التي هي محدده لمستضد التي يتم التعبير عنها علي سطح الخلايا السرطانية. لخط خليه راجي B يتم استخدام كاشف الربط علي أساس مضاد لCD40 (انظر السائل الورم قتل الفحص عده في جدول المواد). وفيما يلي اجراء لطلاء لوحه:
  13. تمييع كاشف الربط (المضادة لCD40) مع الربط العازلة إلى تركيز 4 ميكروغرام/مل.
  14. العمل داخل غطاء النسيج الثقافي ، أضافه 50 μL من كاشف الربط المخفف إلى كل بئر من اللوحة الكترونيه. اترك اللوحة الكترونيه في درجه حرارة الغرفة أو في حاضنه 37 درجه مئوية لمده 3 ساعات.
  15. أزاله كاشف الربط وغسل اللوحة الكترونيه علي الأقل 2x مع غسل العازلة. عند هذه النقطة ، اللوحة الكترونيه جاهزه لبذر الخلايا المستهدفة راجي (30,000 خلايا/بئر).
  16. متابعه الخطوة 4.1 (أعلاه) لتنفيذ بقية الاجراء.

Representative Results

لينتيفيروس اعداد السيارات وتوليد الخلايا التائية وتقييم الفعالية
تم تحديد فكسانال من الاستعدادات لينتيفيروس CAR باستخدام مجموعه الكمية RT-PCR (انظر جدول المواد) وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. وقد استخرج بروتوكول المعايرة بالقياس الحجمي الفيروس RNA أولا ثم قيس رقم نسخه لينتيفيرال RNA الذي أشار إلى كميه الجزيئات الفيروسية المعدية. و عيار من الفيروسات المتولدة من 1 150 mm طبق باستخدام البروتوكول المذكور أعلاه عاده يتراوح بين 109-10 10 الفيروسية نسخ/مل. يظهر الشكل 2ا رقم دوره RT-pcr مقابل قوه الاشاره من نتيجة pcr الكمية التمثيلية. وبمجرد ان اقتنعت نوعيه الفيروس ، عندما كان عيار أكبر من 1 × 108 pfu/مل ، تم تجميده لأسفل لمحول الخلايا T اللاحقة. بعد تم محوله الخلايا T السيارات مع لينتيفيروس ، تم استزراع الخلايا T لأيام اضافيه 12-14 ، والحفاظ علي كثافتها حول 1 × 106 إلى 2 × 106 خلايا/مل. ثم تم فحص الخلايا T السيارات مع المضادة-ScFv-الجسم محدده باستخدام تدفق الخلوي قبل تطبيق المصب أو تجميد. ويبين الشكل 2باءنتيجة الدفعات التمثيلية الجيدة. باستخدام الأجسام المضادة ScFv ، حوالي 50 ٪ من الخلايا T الملونة الايجابيه (Q2 50.6 ٪ مقابل الخلايا T 1 ٪) ، مما يدل علي التعبير عن سيارة في حوالي 50 ٪ من الخلايا T. وفي وقت لاحق ، تم اجراء فحص قوه RTCA لتحديد سيتولسيس قبل كل دفعه من الخلايا السيارات T جمدت وجاهزه للتطبيق في المستقبل. استغرق دوره واحده من السيارات T-خليه تصميم وتوليد ، واجراء التقييم حوالي 1 شهر.

قتل من [راجي] ورم لمفي [ب] خلايا ب [CD22-كر] [ت] خلايا
واستخدمت مجموعه الربط الورم السائل المضادة لCD40 (انظر جدول المواد) في تركيز 4 ميكروغرام/مل لمعطف E-لوحه ل 3 ح في 37 درجه مئوية. بعد غسل الآبار مع العازلة الربط ، تمت أضافه خلايا الغدد الليمفاوية ب الخلية إلى اللوحة الكترونيه في كثافة الخلايا 30,000/جيدا. بعد السماح للخلايا لتسويه لمده 30 دقيقه تم وضع اللوحة الكترونيه مره أخرى داخل الصك اكسسيليليجانس ، وبدات قراءات مقاومه علي الفور من أجل التقاط الخلية المرفقات والانتشار. في اليوم التالي ، تم أضافه اما خلايا t CD22 ، وهميه سيارة T الخلايا ، أو الخلايا T غير محوله. في الشكل 3، تم استخدام نسبه E:T 10:1 لجميع أنواع الخلايا. CD22-الخلايا الراجية الايجابيه ، وتعامل مع خلايا T CD22 العرض قتل كبير (الأثر الأخضر) بالمقارنة مع الضوابط السلبية (الخلايا T غير محوله والخلايا الوهمية T السيارات).

القتل الفعال لخلايا سرطان البنكرياس بواسطة خلايا T CD47
CD47 هو بروتين سكري الغشاء السطحي من العائلة الفائقة الغلوبولين المناعي. 3736 CD47 ومن المعروف أيضا باسم لا ياكل-لي اشاره إلى الضامة ، والتي جعلت منه هدفا العلاجية المحتملة في بعض أنواع السرطان. CD47-تم إنتاج خلايا السيارات T واختبارها ضد خلايا سرطان BxPC3 بنكرياس التي تعبر عن مستويات عاليه من CD4738،39. وقد تم بذر خلايا BxPC3 في اللوحة الكترونيه في اليوم الأول بكثافة 10,000 خليه/بئر. وأظهرت المراقبة في الوقت الحقيقي ان هذه الخلايا وصلت كونفلوينسي بعد 16 ساعة. في هذه النقطة الزمنيه ، تم أضافه الخلايا T السيارات في نسبه E:T 10:1 (الشكل 4ا). وأضيفت أيضا خلايا التحكم المستجيب مثل خلايا T غير محوله والخلايا الوهمية للسيارة T. تظهر النتائج بوضوح ان خلايا CD47 T تقتل بشكل انتقائي الخلايا BxPC3 الهدف29. أيضا ، يظهر الشكل 4ب ان اشاره معاوقه عندما يتم أضافه خلايا CD47 T إلى بئر فارغه اقل بكثير من اشاره معاوقه المتولدة عن الخلايا المستهدفة BxPC3. الخلية فهرسه قيمه من ابار مع [CD47-كر] [ت] خلايا فقط بلغ حد اقصي من 0.14, اي يكون فقط [هيغر] قليلا من الاشاره من متوسطه فحسب (0.02). وهذا يشير إلى انه في هذا الفحص غير المتجانس للقتل ، يتم اشتقاق اشاره المقاومة بشكل حصري تقريبا من الخلايا السرطانية المستهدفة.

التزاوج من الخلايا السيارات T من قبل المجال GITR
عندما أعرب في سيارة egfr-gitr-CD3 ، وذكرت في السابق مجال كوستيمولاتوري لتعزيز قتل الخلايا السرطانية egfr الايجابيه SKOV3 ولكن ليس egfr-السلبية mcf-7 الخلايا السرطانية30. لتوضيح دور المجال GITR بشكل أفضل ، تم إنشاء بنيه CAR التي تحتوي علي نطاق كامل الطول GITR ، أو الإصدارات المحذوفة أو المعاد ترتيبها من المجال ، واختبارها من أجل القدرة علي تنشيط خلايا السيارات T (الشكل 5ا). بيانات xcelligence في الشكل 5B, C ويبين ان المجال كوستيمولاتوري يعزز السيارة T قتل الخلية من الخلايا المستهدفة egfr ايجابيه فوق ما لوحظ مع بناء سيارة الأصلي الذي يفتقر إلى مجال gitr. وعلاوة علي ذلك, حذف 10 الأحماض الامينيه من المجال GITR (الأحماض الامينيه 184-193) إلغاء هذا النشاط تنشيطية. وعلي النقيض من ذلك ، ثبت ان أعاده ترتيب الموضع النسبي للمجال GITR داخل بناء السيارات اقل ضررا لقدراتها التنشيطية. وباستخدام بيانات نقطه النهاية ، اظهر إنتاج IFNγ كبديل لتنشيط الخلايا التائية أيضا النشاط المحفز للمجال GITR (الشكل 5ب). وعلي النقيض من بيانات نقطه النهاية التي هي مجرد "طلقه مفاجئه" ، فان صوره المقاومة المستمرة لأداه Xcelligenis تضيء بوضوح الاختلافات الدقيقة في حركيه القتل للعلاجات المختلفة (الشكل 5ج). النتائج التي تم الحصول عليها هنا تتسق مع تلك التي في دراسة الجسم الخارجي30.

Figure 1
الشكل 1: يكشف نظام تحليل الخلايا في الوقت الحقيقي (RTCA) عن قتل الخلايا المستهدفة من قبل الخلايا المستجيبة. هناك ثلاث خطوات مفاهيمي الرئيسية لقياس نشاط قتل الخلايا المستجيبة للسيارة T ضد الخلايا السرطانية المستهدفة. الخطوة 1: بذر الخلايا المستهدفة (اي الخلايا السرطانية) في بئر اللوحة الكترونيه. تلتصق الخلايا بالأقطاب المجهرية الذهبية وهذا يعوق تدفق التيار الكهربائي بين الأقطاب. يتم قياس هذه القيمة المقاومة ورسمها كمعلمه الرابط تسمي "فهرس الخلية". تزداد قيمه "فهرس الخلايا" كلما زادت الخلايا ووصلت إلى الهضبة مع اقتراب الخلايا من التقارب. الخطوة 2: الخلايا المستجيبة-الخلايا المناعية غير الملتصقة-تضاف فيما بعد. ولان هذه الخلايا لا تلتصق بالأقطاب المجهرية الذهبية ، فانها لا تتسبب بشكل مباشر في تغيير المقاومة. الخطوة 3: إذا كانت الخلايا المستجيبة تهاجم الخلايا السرطانية المستهدفة ، فان تدمير الخلايا السرطانية ينعكس في انخفاض مؤشر الخلية مع مرور الوقت. هذا النشاط لحل من الخلايا المستجيب ، أو قوه الخلايا المستجيب ، يمكن ان تكون حساسة ورصد دقيق. يتيح الحصول المستمر علي بيانات المقاومة من نظام xCELLigence التحليل الحركي في الوقت الحقيقي لحالات متعددة في وقت واحد. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: تحديد Titer لتقييم اللينتيفيروس والتدفق الخلوي لخلايا السيارات T. (ا) قرار لينتيفيرال عيار. خطوط ألوان المختلفة هي عينات تمثيليه لرقم الدورة مقابل دلتا Rn. أرقام دوره منخفضه تشير إلى كميه عاليه نسبيا من الفيروس الحمض الريبي النيبالي القالب الموجود في العينات. (ب) بعد التوصيل ، تم استزراع خلايا السيارة T وصيانتها بكثافة اقل من 2 × 106 خلايا/مليلتر ثم خضعت لتحليل التدفق. يعكس المحور صتلطيخ للخلايا T ، مع القيم الايجابيه تنعكس في المناطق Q1 و Q2. كلا العينتين هي 100 ٪ ايجابيه للخلايا T. يتم تحديد التعبير عن scFV CAR باستخدام Ab الخاص scFv (x-المحور). وتبين النتيجة ان أكثر من 50 ٪ من الخلايا T هي scFv ايجابيه في الخلايا CD22-السيارات T. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: قتل ديناميات خلايا CD22-السيارات ضد خلايا الغدد الليمفاوية راجي بوركيت. وفي حين ان المنحني الأحمر هو خلايا الراجي وحدها ، فان المنحني الأخضر هو خلايا الراجي التي تعامل مع خلايا CD22-CAR T. المنحنيات الوردي والأزرق هي وهميه سيارة T-العلاج الخلية وغير محوله T-خليه العلاج ، علي التوالي. نسبه E:T هي 10:1. أشرطه الخطا هي الانحراف المعياري. يتم اعداد مقياس الوقت في فواصل زمنيه 2 h للعرض السهل علي الرغم من توفر المزيد من نقاط البيانات. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: فعاليه خلايا T CD47 ضد خلايا البنكرياس الصلبة السرطانية. (ا) الوردي هو الخلايا المستهدفة BxPC3 وحدها ، في حين ان الأحمر هو BXPC3 مع CD47-سيارة T الخلايا المضافة. الأخضر هو BxPC3 مع أضافه خلايا T غير محوله ، والأزرق هو مع الخلايا الوهمية السيارات T. نسبه E:T هي 10:1. (B) في نفس الاعداد ، الأحمر هو فارغ (تفتقر إلى الخلايا المستهدفة) الآبار السيطرة مع CD47-السيارات T الخلايا فقط والأخضر هو المتوسطة فقط. أشرطه الخطا هي الانحراف المعياري. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: المجال GITR يزيد من النشاط السامة للخلايا الخلية T الخلايا ضد خطوط الخلايا السرطانية الايجابيه EGFR. (ا) مختلف ثوابت السيارات. (ب) القطع الشريطية من النسبة المئوية لليبنيات المختلفة للسيارة في 4 ساعات (يسار) و 24 ساعة (وسط). ويظهر الإنتاج IFNγ في 24 ح علي اليمين. (ج) التقييم المستمر للقتل بالنسبة لجميع الإنشاءات. المنحني الأسود هو منحني نمو خلايا سرطان المبيض BxPC3 فقط. المنحني الأخضر هو الخلايا المستهدفة التعامل مع خلايا T فقط ، المنحني الأزرق هو الخلايا المستهدفة التعامل مع الخلايا الوهمية T السيارات ، والمنحني الأحمر هو الخلايا المستهدفة التعامل مع EGFR-GITR-CD3-الخلايا T ، والمنحني الوردي هو الخلايا المستهدفة التعامل مع egfr-ΔGITR-CD3-سيارة t الخلايا. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Discussion

مستقبلات مستضد chimeric هي البروتينات متعددة المجالات التي تتالف من جزء متغير أحاديه الخلية سلسله واحده (scfv المنطقة), منطقه مفصليه, منطقه الغشاء الغشائي, ومجال سيتوبلازمي تتالف من المجالات الإشارات TCR والمجالات كوستيمولاتوري اضافيه من مستقبلات مثل CD28 و OX4011,40. لتصميم السيارات الامنه والانتقائية والفعالة ، من الضروري ان يتم اختبار الانحرافات المختلفة في تصميم السيارات بدقه باستخدام فحوصات القوه الانبوبيه ، وفي النهاية ، نماذج حيوانيه. في هذه الدراسة ، قمنا بتوفير بروتوكول وسير عمل لكيفيه اختبار قوه في الوقت الحقيقي في المختبر يمكن ان تسترشد تصميم السيارات الفعالة.

في تصميم اي نوع من اختبار قوه ، ولا سيما لأغراض التصنيع ، فمن المحتم ان تكون حساسة وقويه ومتسقة ، وأقرب إلى اليه العمل ممكن16،17،41. تم تصميم اختبار الفعالية في الوقت الحقيقي الموصوف هنا لقياس النشاط لحل للخلية سيارة T مباشره بدلا من استخدام علامة بديله مثل الإفراج السايسيسيني. الأهم من ذلك ، فان الفحص لا يتطلب اي مكونات اضافيه مثل الاصباغ أو الكواشف بخلاف لوحه الفحص (اللوحة الكترونيه) والوسائط الموصي بها للحفاظ علي الخلايا. بالاضافه إلى ذلك ، فان الفحص حساس بشكل رائع ويوفر بيانات عاليه الاستنساخ مقارنه بالمقايسات الأخرى المستندة إلى التسمية42،43،44. وعلاوة علي ذلك ، فان فحص Xcelligenis قابل لاستخدام نسب منخفضه جدا من المستجيب إلى الهدف التي تعتبر مثاليه لتقييم تحلل الخلايا المحدد.

من أجل إظهار المرونة والفائدة من نظام اكسسيليليجانس ، وقد ركزنا علي نوعين الورم ، وهي أورام الأصل الدموي والأورام الصلبة. من أجل تقييم فاعليه خلايا السيارات الموجهة CD22 ، تم المربوطة خلايا راجي (اي خط خلايا الغدد الليمفاوية B) إلى اللوحات الكترونيه باستخدام الأجسام المضادة لCD40. الربط بين خلايا راجي إلى أسفل اللوحات الكترونيه ينتج عنه اشاره مقاومه تعكس قابليه وعدد خلايا الراجي في البئر. بعد أضافه خلايا CD22 ، يتم قتل خلايا الراجي بشكل انتقائي بطريقه تعتمد علي الوقت والأثر ، وتتوج بانخفاض يعتمد علي الوقت في اشاره المقاومة. الانخفاض في المقاومة يدل علي التحلل أو فقدان القدرة علي البقاء لخلايا الراجي17. يمكن توسيع هذا النهج الربط الانتقائي باستخدام الأجسام المضادة لخطوط الخلايا السرطانية السائلة الأخرى. استراتيجية بديله لاستخدام خطوط الخلايا السرطانية من أصل الدم هو استخدام الخلايا السرطانية الملتصقة التي تم هندستها للتعبير بثبات عن مستضدات الورم ، مثل CD19 المعرب عنها في الخلايا هيلا. وميزه هذا النهج هي ان خلايا هيلا الابويه متاحه بسهوله ويمكن استخدامها كعنصر تحكم سلبي لتحديد الخصوصية. وقد تم بالفعل التحقق من صحة مثل هذا النهج مع الخلايا CD22 vs. cho و CHO-BCMAs مقابل الخلايا تشو29. باستخدام هذه النهج المختلفة ، يمكن اختبار الخلية T-تصميم وفعالية بسهوله. الفحص [اكسسلليجونس] بالفطرة مرنه, وفحص شروط يستطيع كنت عدلت [أين وردر تو] بشكل اقصي تقريبيه [فسولوجكل] شروط.

أحد المزايا الرئيسية لفحص الفاعلية الذي وصفناه هنا هو انه فحص وظيفي بسيط ويمكن استخدامه بالتزامن مع تقنيات الهندسة الوراثية لتصميم السيارات المثلي والفعالة بطريقه عاليه الانتاجيه. كما هو موضح هنا لخلايا السيارات T مصممه لاستهداف الخلايا السرطانية الايجابيه EGFR ، يمكن استخدام الفحص لتقييم النشاط النسبي لمختلف بنيات السيارات/المسوخ. علي سبيل المثال ، أظهرنا انه عندما يكون المجال gitr المنبع من المجال CD3 فانه يظهر نشاط لحل اقوي بكثير من عندما يقع في المصب من المجال CD3.

علي الرغم من انه لا يرتبط تماما مع في الجسم الطبيعي النشاط الخلية T, في المختبر الإفراج السايسيسيني وقد استخدمت تاريخيا كمقياس للقوه الخلية T قوه. علي الرغم من ان اختبار الفاعلية القائم علي xCELLigence الموصوف هنا يمكن استخدامه لتقييم العلاجات القائمة علي الخلايا اثناء التصنيع أو قبل إصداره للتطبيقات السريرية ، فان مدي ارتباط هذه النتائج بفعالية الجسم الحيوي لم يتم بعد المنشاه. في فعاليه الجسم الحيوي يعتمد علي مجموعه من العوامل والمتغيرات التي لا يمكن تلخيصها في الفحص في المختبر. وتشمل هذه المتغيرات: الموجه من خلايا السيارات T إلى موقع الورم ، وتحفيز وتفعيل الخلية T السيارة وقدرتها علي الاستمرار داخل المريض ، والبيئة المجهرية الورم. مع مزيد من الصقل ، قد يكون فحص xCELLigence قادرا علي نمذجة بعض هذه العمليات المعقدة في المختبر.

ينطبق البروتوكول المقدم هنا علي معظم خطوط الخلايا السرطانية الملتصقة وبعض خطوط الخلايا السرطانية السائلة. العينات السريرية مثل الخلايا السرطانية الاوليه ، ومع ذلك ، تحتاج إلى مزيد من الاختبار والأمثل بسبب تعقيد أنواع ومراحل الورم. ومن المؤكد ان من الجدير بالذكر ان نظام الفحص قوه في المختبر وصفها هنا يستخدم خطوط الخلايا السرطانية فقط لتعكس النشاط المحتمل للخلايا السيارات T. الوضع الحقيقي الورم داخل جسم الإنسان هو أكثر تعقيدا بكثير ، وخصوصا عندما يتم استهداف الورم الصلبة ، وذلك بسبب بيئة الورم الديناميكية والتنمية. ولذلك ، فان نتيجة تقييم قوه قد لا تترجم بشكل جيد للغاية في الفعالية السريرية للخلايا السيارات T اختبارها.

وباختصار ، فان منصة xCELLigence المقدمة علي أساس المقاومة تسمح بالرصد الخالي من التسمية لقتل الخلايا لفتره طويلة من الزمن ، اي ما يصل إلى 10 أيام. وهذه القدرة علي هذا النطاق الزمني الطويل لجمع البيانات تفرق بين التكنولوجيا والمقايسات الأخرى المستخدمة حاليا والتي تتطلب اعداد نسخ متماثلة تجريبية متعددة لجمع النقاط الزمنيه والتلاعب بالعينات المضنية. وعلاوة علي ذلك ، فان الحد الأدنى من مساهمه الخلايا المناعية المستجيبة يبسط تحليل البيانات. يمكن للبرنامج معالجه البيانات تلقائيا وتوليد المعلمات المفيدة مثل النسبة المئوية للسيتولسيس ، KT50 ، الخ. وقد أظهرت التكنولوجيا بالفعل حساسية عاليه (مع نسب E:T منخفضه مثل 1:20) ومجموعه ديناميكية كبيره (مع نسب E:T من 20:1 إلى 1:20) ، والتي لا يمكن تحقيقها بسهوله مع غيرها من المقايسات. وعموما ، فان تنفيذ هذه التكنولوجيا ينبغي ان يسمح بتحليل أكثر دقه للبيانات علي نطاق الانتاجيه العالية التي من شانها ان تعزز تطوير الكواشف الخلية تي السيارات ، والنهوض بالميدان بوتيرة اعلي بكثير.

Disclosures

المؤلفين اجراء البحوث في التنمية الخلية T-الخلايا والاختبارات قوه المرتبطة بها والتي هي المصالح التجارية للتكنولوجيا الحيوية ProMab واسيا والعلوم الحيوية ، علي التوالي. غير ان هذا لا يغير من التزام المؤلفين بمهمة الشركة المتمثلة في زيادة نشر المعرفة العلمية. وقد تم استعراض شروط هذا المنشور والموافقة عليها من قبل ProMab التكنولوجيات الحيوية واسيا والعلوم الحيوية وفقا لسياستها البحثية.

Acknowledgments

ويشكر المؤلفون ProMab التكنولوجيات الحيوية و اسيا والعلوم الحيوية لتوفير الكواشف والاداات المستخدمة في هذه الدراسة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
7-AAD Biolegend 420404
Anti-CD40, liquid tumor killing assay kit ACEA Biosciences 8100005
anti-human F(ab')2 Jackson Immunoresearch laboratories. 109-116-088
APC anti-CD3 Biolegend 317318
Assay medium RPMI1640 life technologies.Corp 11875-093
CAR-T cell frozen solution CryostorCS10 Stemcell technologies #07930
CAR-T cell medium from ProMab AIM-V+300IFU/ml IL-2 12055-091
CD3/CD28 coated microbeads, Dynabeads Thermofisher 11131D
DMEM GElifesciences.com SH30243.02
FACS buffer Promab made
FBS Lonza.com 14-503F
HEK293FT Thermo Fisher R70007
INFg ELISA kit Thermo Fisher
Lentiviral Packaging Mix System Biosciences VP100
Lenti-X quantitative RT-PCR titration kit (Clontech) Takara 631235
Promab medium for target cells Varied with cell lines
Real time Cellular Analyer ACEA Biosciences
Thermal cycler Thermo Fisher
Transduction enhance agent, Virus Transduction Enhancer (Alstem) Transplus, Alstem V020
Transfection dilution solution, Opti-MEM Thermo Fisher
Transfection reagent, NanoFect reagent Alstem NF100

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Miliotou, A. N., Papadopoulou, L. C. CAR T-cell Therapy: A New Era in Cancer Immunotherapy. Current Pharmaceutical Biotechnology. 19 (1), 5-18 (2018).
  2. June, C. H., O’Connor, R. S., Kawalekar, O. U., Ghassemi, S., Milone, M. C. CAR T cell immunotherapy for human cancer. Science. 359 (6382), 1361-1365 (2018).
  3. FDA. FDA approval brings first gene therapy to the United States. , Available from: https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm574058.htm (2017).
  4. FDA. FDA approves CAR-T cell therapy to treat adults with certain types of large B-cell lymphoma. , Available from: https://www.fda.gov/newsevents/newsroom/pressannouncements/ucm581216.htm (2017).
  5. Celgene. Celgene Corporation and bluebird bio Announce bb2121 Anti-BCMA CAR-T Cell Therapy Has Been Granted Breakthrough Therapy Designation from FDA and Prime Eligibility from EMA for Relapsed and Refractory Multiple Myeloma. , Available from: http://ir.celgene.com/releasedetail.cfm?releaseid=1049014 (2017).
  6. Liu, B., Song, Y., Liu, D. Clinical trials of CAR-T cells in China. Journal of Hematology & Oncology. 10 (1), 166 (2017).
  7. Fry, T. J., et al. CD22-targeted CAR T cells induce remission in B-ALL that is naive or resistant to CD19-targeted CAR immunotherapy. Nature Medicine. 24 (1), 20-28 (2018).
  8. Yang, Y., Jacoby, E., Fry, T. J. Challenges and opportunities of allogeneic donor-derived CAR T cells. Current Opinion in Hematology. 22 (6), 509-515 (2015).
  9. Celyad. Celyad Announces FDA Acceptance of IND Application for CYAD-101, a First-in-Class Non-Gene Edited Allogeneic CAR-T Candidate. , Available from: https://www.celyad.com/en/news/celyad-announces-fda-acceptance-of-ind-application-for-cyad-101-a-first-in-class-non-gene-edited-allogeneic-car-t-candidate (2017).
  10. Sheridan, C. Allogene and Celularity move CAR-T therapy off the shelf. Nature Biotechnology. 36 (5), 375-377 (2018).
  11. D’Aloia, M. M., Zizzari, I. G., Sacchetti, B., Pierelli, L., Alimandi, M. CAR-T cells: the long and winding road to solid tumors. Cell Death & Disease. 9 (3), 282 (2018).
  12. Xu, J., et al. Combination therapy: A feasibility strategy for CAR-T cell therapy in the treatment of solid tumors. Oncology Letters. 16 (2), 2063-2070 (2018).
  13. Xia, A. L., Wang, X. C., Lu, Y. J., Lu, X. J., Sun, B. Chimeric-antigen receptor T (CAR-T) cell therapy for solid tumors: challenges and opportunities. Oncotarget. 8 (52), 90521-90531 (2017).
  14. Yong, C. S. M., et al. CAR T-cell therapy of solid tumors. Immunology and Cell Biology. 95 (4), 356-363 (2017).
  15. Newick, K., O'Brien, S., Moon, E., Albelda, S. M. CAR T Cell Therapy for Solid Tumors. Annual Review of Medicine. 68, 139-152 (2017).
  16. de Wolf, C., van de Bovenkamp, M., Hoefnagel, M. Regulatory perspective on in vitro potency assays for human mesenchymal stromal cells used in immunotherapy. Cytotherapy. 19 (7), 784-797 (2017).
  17. Cerignoli, F., et al. In vitro immunotherapy potency assays using real-time cell analysis. PLOS ONE. , (2018).
  18. Holden, H. T., Oldham, R. K., Ortaldo, J. R., Herberman, R. B. Standardization of the chromium-51 release, cell-mediated cytotoxicity assay: cryopreservation of mouse effector and target cells. Journal of the National Cancer Institute. 58 (3), 611-622 (1977).
  19. Somanchi, S. S., McCulley, K. J., Somanchi, A., Chan, L. L., Lee, D. A. A Novel Method for Assessment of Natural Killer Cell Cytotoxicity Using Image Cytometry. PLOS ONE. 10 (10), e0141074 (2015).
  20. Mukherjee, M., Mace, E. M., Carisey, A. F., Ahmed, N., Orange, J. S. Quantitative Imaging Approaches to Study the CAR Immunological Synapse. Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy. 25 (8), 1757-1768 (2017).
  21. Zaritskaya, L., Shurin, M. R., Sayers, T. J., Malyguine, A. M. New flow cytometric assays for monitoring cell-mediated cytotoxicity. Expert Review of Vaccines. 9 (6), 601-616 (2010).
  22. Nelson, D. L., Kurman, C. C., Serbousek, D. E. Chapter 7, Unit 7: 51Cr release assay of antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC). Current Protocols in Immunology. , 27 (2001).
  23. Abassi, Y. A., et al. Label-free, real-time monitoring of IgE-mediated mast cell activation on microelectronic cell sensor arrays. Journal of Immunological Methods. 292 (1-2), 195-205 (2004).
  24. Glamann, J., Hansen, A. J. Dynamic detection of natural killer cell-mediated cytotoxicity and cell adhesion by electrical impedance measurements. Assay and Drug Development Technologies. 4 (5), 555-563 (2006).
  25. Solly, K., Wang, X., Xu, X., Strulovici, B., Zheng, W. Application of real-time cell electronic sensing (RT-CES) technology to cell-based assays. Assay and Drug Development Technologies. 2 (4), 363-372 (2004).
  26. Zhu, J., Wang, X., Xu, X., Abassi, Y. A. Dynamic and label-free monitoring of natural killer cell cytotoxic activity using electronic cell sensor arrays. Journal of Immunological Methods. 309 (1-2), 25-33 (2006).
  27. Ke, N., Wang, X., Xu, X., Abassi, Y. A. The xCELLigence system for real-time and label-free monitoring of cell viability. Methods in Molecular Biology. 740, 33-43 (2011).
  28. Lamarche, B. J., Xi, B., Cerignoli, F. Quantifying the Potency of Cancer Immunotherapies: Immune Cell-Mediated Killing Kinetics and Efficacy Analysis in Real-Time without the Use of Labels. Genetic Engineering & Biotechnology News (GEN). 36 (14), 18-19 (2016).
  29. Golubovskaya, V., et al. CD47-CAR-T Cells Effectively Kill Target Cancer Cells and Block Pancreatic Tumor Growth. Cancers. 9 (10), (2017).
  30. Golubovskaya, V. M., et al. GITR domain inside CAR co-stimulates activity of CAR-T cells against cancer. Frontiers in Bioscience. 23, 2245-2254 (2018).
  31. Guedan, S., et al. Enhancing CAR T cell persistence through ICOS and 4-1BB costimulation. JCI Insight. 3 (1), (2018).
  32. Erskine, C. L., Henle, A. M., Knutson, K. L. Determining optimal cytotoxic activity of human Her2neu specific CD8 T cells by comparing the Cr51 release assay to the xCELLigence system. Journal of Visualized Experiments. (66), e3683 (2012).
  33. Davenport, A. J., et al. CAR-T Cells Inflict Sequential Killing of Multiple Tumor Target Cells. Cancer Immunology Research. 3 (5), 483-494 (2015).
  34. Hegde, M., et al. Tandem CAR T cells targeting HER2 and IL13Ralpha2 mitigate tumor antigen escape. The Journal of Clinical Investigation. 126 (8), 3036-3052 (2016).
  35. Jin, J., et al. Enhanced clinical-scale manufacturing of TCR transduced T-cells using closed culture system modules. Journal of Translational Medicine. 16 (1), 13 (2018).
  36. Weiskopf, K. Cancer immunotherapy targeting the CD47/SIRPalpha axis. European Journal of Cancer. 76, 100-109 (2017).
  37. Huang, Y., Ma, Y., Gao, P., Yao, Z. Targeting CD47: the achievements and concerns of current studies on cancer immunotherapy. Journal of Thoracic Disease. 9 (2), E168-E174 (2017).
  38. Ma, S., Thorpe, P., Vitetta, E., Meyer, J. Combined targeting of exposed phosphatidylserine, CD47 and CD54 on human pancreatic tumor cells in a mouse xenograft model of human pancreatic cancer (P4455). The Journal of Immunology. 190 (1 Supplement), (2013).
  39. Yamamoto, K., et al. Emergence of CD47- high expression cells confers enhanced tumorigenicity upon KDM6B suppression in pancreatic cancer. Cancer Research. 76 (2 Supplement), (2016).
  40. Xu, D., et al. The development of CAR design for tumor CAR-T cell therapy. Oncotarget. 9 (17), 13991-14004 (2018).
  41. FDA. Guidance for Industry, Potency Tests for Cellular and Gene Therapy Products. , (2017).
  42. Limame, R., et al. Comparative analysis of dynamic cell viability, migration and invasion assessments by novel real-time technology and classic endpoint assays. PLOS ONE. 7 (10), e46536 (2012).
  43. Chiu, C. H., et al. Comparison between xCELLigence biosensor technology and conventional cell culture system for real-time monitoring human tenocytes proliferation and drugs cytotoxicity screening. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 12 (1), 149 (2017).
  44. Hillger, J. M., Lieuw, W. L., Heitman, L. H., IJzerman, A. P. Label-free technology and patient cells: from early drug development to precision medicine. Drug Discovery Today. 22 (12), 1808-1815 (2017).

Tags

المناعة والعدوى عدد 153 مستقبلات مستضد تشيريك العلاج بالتبني الخلية نقل الجينات لينتيفيرال خلايا T العلاج المناعي للسرطان RTCA في المختبر الفحص الوظيفي السمية الخلوية قوه
فحص فاعليه في الوقت الحقيقي للخلايا التائية لمستقبلات مستضد تشياريك التي تستهدف الخلايا السرطانية الصلبة والدموية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Xi, B., Berahovich, R., Zhou, H.,… More

Xi, B., Berahovich, R., Zhou, H., Xu, S., Wei, Y., Guan, J., Harto, H., Guan, J., Wu, L., Santa Ana, D., Cerignoil, F., Lamarche, B., Abassi, Y. A., Golubovskaya, V. A Real-time Potency Assay for Chimeric Antigen Receptor T Cells Targeting Solid and Hematological Cancer Cells. J. Vis. Exp. (153), e59033, doi:10.3791/59033 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter