Bu protokol, klinik olarak mevcut bir platformla kimerik antijen reseptörlerini in vivo olarak eksprese etmek için genetik olarak tasarlanmış T hücrelerini invaziv olmayan bir şekilde izleme metodolojisini açıklamaktadır.
Yöntem makalesi
Bu protokol, klinik olarak mevcut bir platformla kimerik antijen reseptörlerini in vivo olarak eksprese etmek için genetik olarak tasarlanmış T hücrelerini invaziv olmayan bir şekilde izleme metodolojisini açıklamaktadır.
Kimerik antijen reseptörlerini (CAR) eksprese etmek için genetik olarak tasarlanmış T hücreleri, B hücreli maligniteleri veya multipl miyelom (MM) olan hastalar için önemli klinik çalışmalarda benzeri görülmemiş sonuçlar göstermiştir. Bununla birlikte, çok sayıda engel etkinliği sınırlamakta ve CAR T hücre tedavilerinin yaygın kullanımını, tümör bölgelerine kötü kaçakçılık ve infiltrasyonun yanı sıra in vivo kalıcılık eksikliği nedeniyle yasaklamaktadır. Ayrıca, sitokin salınım sendromu veya nörotoksisite gibi hayatı tehdit eden toksisiteler önemli endişelerdir. CAR T hücrelerinin verimli ve hassas görüntülenmesi ve izlenmesi, T hücresi kaçakçılığının, genişlemesinin ve in vivo karakterizasyonunun değerlendirilmesini sağlar ve CAR T hücre tedavisinin mevcut sınırlamalarının üstesinden gelmek için stratejilerin geliştirilmesine olanak tanır. Bu yazıda sodyum iyodür sempatizanının (NIS) CAR T hücrelerine dahil edilmesi ve preklinik modellerde [18F]tetrafloroborat-pozitron emisyon tomografisi ([18F]TFB-PET) kullanılarak CAR T hücre görüntülemesi için metodoloji anlatılmaktadır. Bu protokolde açıklanan yöntemler, bu çalışmada kullanılanlara ek olarak diğer CAR yapılarına ve hedef genlere uygulanabilir.
Kimerik antijen reseptörü T (CAR T) hücre tedavisi, hematolojik malignitelerde hızla ortaya çıkan ve potansiyel olarak küratif bir yaklaşımdır1,2,3,4,5,6. CD19 yönelimli CAR T (CART19) veya B hücre olgunlaşma antijeni (BCMA) CAR T hücre tedavisinden sonra olağanüstü klinik sonuçlar bildirilmiştir2. Bu, agresif B hücreli lenfoma (aksikabagen ciloleucel (Axi-Cel)4, tisagenlecleucel (Tisa-Cel)3 ve lisocabtagene maraleucel)7, akut lenfoblastik lösemi (Tisa-Cel)5,8, mantle hücreli lenfoma (brexucabtagene autoleuce)9 ve foliküler lenfoma (Axi-Cel)10 için ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) CART19 hücrelerinin onaylanmasına yol açmıştır. . Son zamanlarda, FDA, multipl miyelom (MM) (idecabtagene vicleucel)11 hastalarında BCMA yönelimli CAR T hücre tedavisini onayladı. Ayrıca, kronik lenfositik lösemi (KLL) için CAR T hücre tedavisi geç evre klinik gelişim aşamasındadır ve önümüzdeki üç yıl içinde FDA onayı alması beklenmektedir1.
CAR T hücre tedavisinin benzeri görülmemiş sonuçlarına rağmen, yaygın kullanımı 1) yetersiz in vivo CAR T hücre genişlemesi veya tümör bölgelerine zayıf kaçakçılık, daha düşük kalıcı yanıt oranlarına yol açar12,13 ve 2) sitokin salınım sendromu (CRS) dahil olmak üzere hayatı tehdit eden advers olayların gelişmesi14,15 ile sınırlıdır. . CRS'nin ayırt edici özellikleri arasında sadece inflamatuar sitokin/kemokinlerin yüksek düzeyleriyle sonuçlanan immün aktivasyon değil, aynı zamanda CAR T hücre infüzyonundan sonra masif T hücre proliferasyonu da bulunmaktadır15,16. Bu nedenle, CAR T hücrelerini in vivo olarak görüntülemek için doğrulanmış, klinik sınıf bir stratejinin geliştirilmesi, 1) CAR T hücresinin tümör bölgelerine kaçakçılığını izlemek ve potansiyel direnç mekanizmalarını ortaya çıkarmak için in vivo olarak gerçek zamanlı olarak izlenmesine ve 2) CAR T hücresi genişlemesinin izlenmesine ve CRS'nin gelişimi gibi toksisitelerini potansiyel olarak tahmin etmesine izin verecektir.
Hafif KRS'nin klinik özellikleri yüksek ateş, yorgunluk, baş ağrısı, döküntü, ishalji, artralji, miyalji ve halsizliktir. Daha şiddetli KRS'de hastalarda taşikardi/hipotansiyon, kılcal damar kaçağı, kardiyak disfonksiyon, böbrek/karaciğer yetmezliği ve yaygın intravasküler pıhtılaşma gelişebilir17,18. Genel olarak, interferon-gama, granülosit-makrofaj koloni uyarıcı faktör, interlökin (IL)-10 ve IL-6 dahil olmak üzere sitokinlerin yükselme derecesinin klinik semptomların şiddeti ile ilişkili olduğu gösterilmiştir17,19. Bununla birlikte, CRS'yi tahmin etmek için "gerçek zamanlı" serum sitokin izlemenin kapsamlı bir şekilde uygulanması, yüksek maliyet ve sınırlı kullanılabilirlik nedeniyle zordur. CAR T hücre tedavisinin yararlı özelliklerinden yararlanmak için, evlat edinen T hücrelerinin non-invaziv görüntülemesi, CAR T hücre infüzyonundan sonra etkinliği, toksisiteleri ve nüksetmeyi tahmin etmek için potansiyel olarak kullanılabilir.
Birçok araştırmacı, pozitron emisyon tomografisi (PET) veya tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (SPECT) ile radyonüklid tabanlı görüntülemeyi kullanmak için stratejiler geliştirmiştir, bu da yüksek çözünürlük ve yüksek hassasiyet sağlar20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30 CAR T hücre kaçakçılığının in vivo görselleştirilmesi ve izlenmesi. Bu radyonüklid tabanlı görüntüleme stratejileri arasında, sodyum iyodür simporter (NIS), PET taramaları kullanılarak görüntü hücrelerine ve virüslere duyarlı bir yöntem olarak geliştirilmiştir31,32. [18F]TFB-PET ile NIS+CAR T hücre görüntüleme, CAR T hücresi genişlemesini, kaçakçılığını ve toksisitesini değerlendirmek ve teşhis etmek için hassas, verimli ve kullanışlı bir teknolojidir30. Bu protokol 1) yüksek etkinlikli çift transdüksiyon yoluyla NIS + CAR T hücrelerinin gelişimini ve 2) NIS + CAR T hücrelerini [18F] TFB-PET taraması ile görüntülemek için bir metodolojiyi açıklar. MM için BCMA-CAR T hücreleri, NIS'i CAR T hücresi görüntüleme için bir muhabir olarak tanımlamak için bir kavram kanıtı modeli olarak kullanılır. Bununla birlikte, bu metodolojiler başka herhangi bir CAR T hücre tedavisine uygulanabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol, Mayo Clinic'in Kurumsal İnceleme Kurulu, Kurumsal Biyogüvenlik Komitesi ve Mayo Clinic'in Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin yönergelerini takip etmektedir.
1. NIS + BCMA-CAR T hücre üretimi
NOT: Bu protokol, Mayo Clinic'in Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB 17-008762) ve Kurumsal Biyogüvenlik Komitesi'nin (IBC Bios00000006.04) yönergelerini takip eder.
2. [ 18F] TFB-PET taraması ile NIS + BCMA-CAR T hücre görüntüleme
NOT: Bu protokol, Mayo Clinic'in Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC A00001767-16), IRB ve IBC'nin (Bios00000006.04) yönergelerini takip eder. OPM-2, genellikle BCMA-CAR T hücreleri için hedef hücre hattı olarak kullanılan bir BCMA + MM hücre hattıdır39,40.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Şekil 1 , NIS + BCMA - CAR T hücreleri oluşturma adımlarını göstermektedir. 0. günde, PBMC'leri izole edin ve ardından negatif seleksiyonla T hücrelerini izole edin. Daha sonra, T hücrelerini anti-CD3 / CD28 boncuklarla uyarın. 1. günde, T hücrelerini hem NIS hem de BCMA-CAR lentivirüsleri ile dönüştürün. 3, 4 ve 5. günlerde, T hücrelerini sayın ve konsantrasyonu 1.0 × 106 / mL olarak ayarlamak için medya ile besleyin. NIS ile dönüştürülmüş T hücreleri için, NIS +<...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu yazıda NIS'in CAR T hücrelerine dahil edilmesi ve [18F]TFB-PET aracılığıyla infüze edilmiş CAR T hücrelerinin in vivo görüntülenmesi için bir metodoloji açıklanmaktadır. Kavramın kanıtı olarak, NIS + BCMA-CAR T hücreleri çift iletim yoluyla üretildi. Son zamanlarda, NIS'in CAR T hücrelerine dahil edilmesinin CAR T hücresi fonksiyonlarını ve etkinliğini in vivo olarak bozmadığını ve CAR T hücresi kaçakçılığına ve genişlemesine izin verdiğini bildirmiştik30...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
SSK, Novartis'e (Mayo Clinic, Pennsylvania Üniversitesi ve Novartis arasındaki bir anlaşma yoluyla) ve Mettaforge'a (Mayo Clinic aracılığıyla) lisanslı CAR immünoterapisindeki patentlerin mucididir. RS, MJC ve SSK, CAR immünoterapisi alanında Humanigen'e lisanslı patentlerin mucitleridir. SSK, Kite, Gilead, Juno, Celgene, Novartis, Humanigen, MorphoSys, Tolero, Sunesis, Leahlabs ve Lentigen'den araştırma fonu almaktadır. Figürler BioRender.com ile oluşturuldu.
Bu çalışma kısmen Mayo Clinic K2R boru hattı (SSK), Mayo Clinic Bireyselleştirilmiş Tıp Merkezi (SSK) ve Predolin Vakfı (RS) aracılığıyla desteklenmiştir. Şekil 1, 2 ve 4 BioRender.com ile oluşturulmuştur.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 22 gauge iğne | Covidien | 8881250206 | |
| 28 gauge insülin şırıngası | BD | 329461 | |
| 96 kuyulu plaka | Corning | 3595 | |
| Anti-insan (ETNL) NIS | Imanis | REA009 | ETNL antikoru, NIS'in sitozolik C-terminalini bağlar |
| Anti-insan BCMA, klon 19F2, PE-Cy7 | BioLegend | 357507 | Flow antikoru |
| Anti-insan CD45, klon HI30, BV421 | BioLegend | 304032 | Akış antikoru |
| Anti-fare CD45, klon 30-F11, APC-Cy7 | BioLegend | 103116 | Akış antikoru |
| Anti-tavşan IgG R | & D | F0110 | NIS boyama için ikincil antikor |
| BCMA-CAR yapısı, ikinci nesil | IDT, Coralville, IA | ||
| BD Cytofix/Cytoperm Fiksasyon/Geçirgenleştirme Çözüm Kiti | BD | 554714 | |
| CD3 Monoklonal Antikor (OKT3), PE, eBioscience | Invitrogen | 12-0037-42 | |
| CTS (Hücre Tedavi Sistemleri) Dynabeads CD3/CD28 | Gibco | 40203D | |
| CytoFLEX Sistemi B5-R3-V5 | Beckman Coulter | C04652 | akış sitometresi |
| Dimetil sülfoksit | Millipore Sigma | D2650-100ML | |
| Luer-Lok Uçlu Tek Kullanımlık Şırıngalar | BD | 309646 | |
| D-Luciferin, Potasyum Tuzu | Altın Biyoteknoloji | LUCK-1G | |
| D-PBS (Dulbecco'nun fosfat tamponlu tuzlu suyu) | Gibco | 14190-144 | |
| Dulbecco'nun Fosfat Tamponlu Tuzlu | Gibco | 14190-144 | |
| Dynabeads MPC-S (Manyetik Parçacık Konsantratörü) | Uygulamalı Biyosistemler | A13346 | |
| Easy 50 EasySep Mıknatıs | STEMCELL Teknolojileri | 18002 | |
| EasySep İnsan T Hücre İzolasyon Kiti | STEMCELL Teknolojileri | 17951 | negatif seçim manyetik boncuklar; 17951RF ipuçları içerir ve tampon |
| Fetal sığır serumu | Millipore Sigma | F8067 | |
| Keçi anti-Fare IgG (H + L) Çapraz Adsorbe Edilmiş İkincil Antikor, Alexa Fluor 647 | Invitrogen | A-21235 | |
| Inveon Çoklu Modalite PET/CT tarayıcı | Siemens Medical Solutions USA, Inc. | 10506989 VFT 000 03 | |
| İzofluran sıvı | Piramal Yoğun Bakım | 66794-017-10 | |
| IVIS Lumina S5 Görüntüleme Sistemi | PerkinElmer | CLS148588 | |
| IVIS® Spectrum In Vivo Görüntüleme Sistemi | PerkinElmer | ||
| Lipofectamine 3000 Transfeksiyon Reaktifi | Invitrogen | L3000075 | |
| CANLI/ÖLÜ Sabitlenebilir Aqua Ölü Hücre Leke Kiti, 405 nm uyarma için | Invitrogen | L34966 | |
| Lenforep | KÖK HÜCRE Teknolojileri | 07851 | |
| Nalgene Hızlı Akış 500 mL Vakum Filtresi, 0.22 uM, steril | Thermo Scientific | 450-0020 | |
| Nalgene Hızlı Akışlı 500 mL Vakum Filtresi, 0,45 uM, steril | Thermo Scientific | 450-0045 | |
| NOD. Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ | Jackson laboratuvarı | 05557 | |
| OPM-2 | DSMZ | CRL-3273 | multipl miyelom hücre hattı |
| pBMN(CMV-copGFP-Luc2-Puro) | Addgene | 80389 | lentiviral vektör kodlama lusiferaz-GFP |
| Penisilin-Streptomisin-Glutamin (100x), Sıvı | Gibco | 10378-016 | |
| PMOD yazılımı | PMOD | PBAS ve P3D | |
| Havuzlanmış İnsan AB Serum Plazmasından Türetilmiş Yenilikçi | Araştırma | IPLA-SERAB-H-100ML | |
| Puromisin Dihidroklorür | MP Biomedicals, Inc. | ||
| RoboSep-S | STEMCELL Technologies | 21000 | Tam Otomatik Hücre Ayırıcı |
| RPMI (Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 Medium) | Gibco | 21870-076 | |
| SepMate-50 (IVD) | STEMCELL Technologies | 85450 | yoğunluk gradyan ayırma tüpleri |
| Sodyum Azide,% 5 (a / h) | Ricca Chemical | 7144.8-16 | |
| T175 şişesi | Corning | 353112 | |
| Terrell (izofluran, USP) | Piramal Critical Care Inc | 66794-019-10 | |
| Webcol Alkol Hazırlama | Covidien | 6818 | |
| X-VIVO 15 Serumsuz Hematopoetik Hücre Ortamı | Lonza | 04-418Q |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste