Generering av Induced Pluripotent stamceller fra humane melanom Tumor-infiltrerende lymfocytter

Cellular omprogrammering teknologi som tillater generering av induserte pluripotente stamceller (iPSCs) via overekspresjon av et definert sett av transkripsjonsfaktorer har store løftet innen celle-baserte terapier ^1,2. Disse iPSCs vise transkripsjons og epigenetiske funksjoner og har kapasitet for selvfornyelse og pluripotency, på samme måte som embryonale stamceller (ESCs) ^3-5. Bemerkelsesverdig framgangen i omprogrammering teknologi i løpet av det siste tiåret har tillatt oss å generere menneskelige iPSCs selv fra terminalt differensierte celler, slik som T-celler ^6-8. T-celle-avledet iPSCs (TiPSCs) opprettholde den samme omar konfigurasjon av T-cellereseptoren (TCR) kjedegener som de opprinnelige T-celler, noe som tillater regenerering av antigen-spesifikke T-celler fra TiPSCs ^9-11.

Nesten 80% av melanom-infiltrerende lymfocytter (Tīlss) erholdt fra en pasients tumor spesifikt å gjenkjenne tumorassosierte antigener etnd opprett cytotoksisitet mot de opprinnelige kreftcellene ^12. Spesielt, ble ekspresjonen av programmert celledød protein-1 (PD-1) på Tīlss funnet å identifisere den autologe tumor reaktive repertoar, inkludert mutert neoantigen-spesifikke CD8 ⁺ lymfocytter ^13. Adoptiv overføring av ex-vivo ekspanderte autologe Tīlss i kombinasjon med preparative lymphodepleting regimer og systemisk administrering av interleukin-2 (IL-2) kan føre til betydelig regresjon av metastatisk melanom i undergrupper av pasienter ^14. Til tross for oppmuntrende resultater i prekliniske modeller og hos pasienter, dårlig overlevelse av infundert T-celler og eksistensen av immunsuppressive veier ut til å svekke det fulle potensialet av adoptiv T celleterapi. Nåværende kliniske protokoller kreve omfattende ex vivo manipulering av autologe T-celler for å oppnå store tall. Dette resulterer i genereringen av terminalt differensierte T-celler som har dårlig overlevelse, redusert Proliferative kapasitet, og høye nivåer av PD-1 ^15.

Denne begrensningen av adoptiv T celleterapi kan teoretisk overvinnes ved hjelp av iPSCs som kan gi en ubegrenset kilde til autologe T-celler for immunterapi. Vi har nylig rapportert at omprogrammering av melanom Tīlss som uttrykker høye nivåer av PD-1 ved Sendai-virus (SeV) -mediert transduksjon av de fire transkripsjonsfaktorer, OCT3 / 4, SOX2, KLF4, og c-MYC ^16. Mens retrovirusvektorer krever integrering i verts kromosomer å uttrykke omprogrammering gener, Sev vektorer er ikke-integrering og blir til slutt eliminert fra cytoplasma. Omprogrammering effektivitet er mye høyere med en SeV system sammenlignet med lentivirus eller retrovirusvektorer ^6-8. Videre kan SeV spesifikt omprogrammere T-celler i perifere mononukleære blodceller (PBMC), mens noen IPSC kloner generert av lentivirus eller retrovirusvektorer kan være av ikke-lymfoide linjene ^6-8. Her har vi detaljfremgangsmåten implementert for isolering og aktiveringen av human melanoma Tīls og for generering av TIL-avledet iPSCs ved hjelp av et SeV omprogrammering system.