Generering av inducerade pluripotenta stamceller från humant melanom tumörinfiltrerande lymfocyter

Cellular omprogrammering teknik som möjliggör generering av inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs) via överuttryck av en definierad uppsättning av transkriptionsfaktorer är mycket lovande när det gäller cellbaserade terapier ^1,2. Dessa iPSCs uppvisar transkriptions- och epigenetiska funktioner och har förmåga till självförnyelse och pluripotens, i likhet med embryonala stamceller (ESC) ^3-5. Anmärkningsvärda framsteg gjorts i omprogrammering teknik under det senaste decenniet har gett oss möjlighet att skapa mänskliga iPSCs även från terminalt differentierade celler, såsom T-celler ^6-8. T-cell-härledda iPSCs (TiPSCs) behåller samma rearrangerade konfiguration av T-cellreceptor (TCR) kedjegener som de ursprungliga T-celler, som tillåter regenerering av antigenspecifika T-celler från TiPSCs ^9-11.

Nästan 80% av melanom-infiltrerande lymfocyter (TIL) erhållna från en patients tumör specifikt känna igen tumörassocierade antigener ennd behålla cytotoxicitet mot de ursprungliga cancerceller ^12. Noterbart var ett uttryck för programmerad celldöd protein-1 (PD-1) på TIL fann att identifiera autologa tumörreaktiva repertoar, inklusive muterade neoantigen specifika CD8 ⁺ lymfocyter ^13. Adoptiv överföring av ex vivo expanderade autologa TIL i kombination med förberedande lymphodepleting regimer och systemisk administrering av interleukin-2 (IL-2) kan orsaka avsevärd regression av metastaserande melanom i delmängder av patienter ^14. Trots uppmuntrande resultat i prekliniska modeller och i patienter, dålig överlevnad infunderas T-celler och förekomsten av immunsuppressiva vägar tycks äventyra den fulla potentialen av adoptiv T-cellsterapi. Nuvarande kliniska protokoll kräver omfattande ex vivo manipulering av autologa T-celler i syfte att erhålla stora antal. Detta resulterar i generering av terminalt differentierade T-celler som har dålig överlevnad, minskad proliferative kapacitet och höga nivåer av PD-1 ^15.

Denna begränsning av adoptiv T-cellsterapi kan teoretiskt övervinnas genom att använda iPSCs som kan ge en obegränsad källa av autologa T-celler för immunterapi. Vi har nyligen rapporterat omprogrammeringen av melanom TIL som uttrycker höga nivåer av PD-1 by Sendai-virus (SeV) -medierad transduktion av de fyra transkriptionsfaktorer, OCT3 / 4, Sox2, Klf4, och c-MYC ^16. Medan retrovirusvektorer kräver integration i värdkromosomer att uttrycka omprogrammering gener, SEV vektorer är icke-integrerande och så småningom elimineras från cytoplasman. Omprogrammering effektivitet är mycket högre med en SeV system jämfört med lentivirus eller retrovirusvektorer ^6-8. Dessutom SeV kan specifikt programmera T-celler i perifera mononukleära blodceller (PBMC), medan vissa IPSC kloner som genereras av lentivirus eller retrovirusvektorer kan vara från nonlymphoid linjer ^6-8. Här har vi detaljde förfaranden som genomförs för isolering och aktivering av humant melanom TIL och för generering av TIL-härledda iPSCs med användning av en SeV omprogrammering system.