The goal of this protocol is to show the protocol for reprogramming melanoma tumor-infiltrating lymphocytes into induced pluripotent stem cells.
Le transfert adoptif de lymphocytes ex vivo élargi infiltrant les tumeurs autologues (TIL) peut servir de médiateur des réponses durables et complets dans des sous – ensembles importants de patients atteints de mélanome métastatique. Les principaux obstacles de cette approche sont la viabilité réduite des cellules T transférées, causées par le raccourcissement des télomères, et le nombre limité de TIL obtenus à partir de patients. des cellules T différenciées avec moins longs télomères serait un sous-ensemble de cellules T idéal pour une thérapie adoptive des lymphocytes T, mais, en générant un grand nombre de ces cellules T différenciées moins est problématique. Cette limitation de la thérapie adoptive de cellules T peut être théoriquement surmonté en utilisant des cellules souches pluripotentes induites (CISP) que l'auto-renouvellement, maintenir télomères pluripotence, ont allongées, et de fournir une source illimitée de cellules T autologues pour l'immunothérapie. Ici, nous présentons un protocole pour générer CSPi en utilisant des vecteurs de virus Sendai pour la transduction des facteurs de reprogrammation en TIL. Ce protocole génèrents entièrement reprogrammées, clones sans vecteur. Ces CSPi TIL dérivés pourraient être en mesure de générer des cellules T patient et spécifiques de tumeurs moins différenciées pour la thérapie adoptive de cellules T.
La technologie de reprogrammation cellulaire qui permet la génération de cellules souches pluripotentes induites (CISP) via la surexpression d'un ensemble défini de facteurs de transcription est très prometteuse dans le domaine des thérapies cellulaires 1,2. Ces CSPi présentent des caractéristiques de transcription et épigénétiques et ont la capacité d'auto-renouvellement et la pluripotence, de manière similaire à des cellules souches embryonnaires (CSE) 3-5. Des progrès remarquables réalisés dans la technologie de reprogrammation au cours de la dernière décennie nous a permis de générer des CSPi humaines , même à partir de cellules différenciées, telles que les cellules T 6-8. T iPSCs dérivées de cellules (TiPSCs) conservent la même configuration réarrangé de récepteur des cellules T (TCR) des gènes de chaîne comme les cellules T d' origine, ce qui permet la régénération des cellules T spécifiques d'antigène à partir TiPSCs 11/09.
Près de 80% des lymphocytes infiltrant de mélanome (TILs) obtenu à partir de la tumeur d'un patient à reconnaître spécifiquement des antigènes associés à une tumeur d'unnd maintenir cytotoxicité contre les cellules cancéreuses d' origine 12. En particulier, l'expression de la mort cellulaire programmée protein-1 (PD-1) sur des TIL a été trouvée pour identifier le répertoire de tumeur autologue réactif, notamment muté lymphocytes CD8 + 13 spécifiques à néoantigène. Le transfert adoptif de l' ex-vivo de TIL autologues expansées en combinaison avec les schémas de préparation et lymphodepleting administration systémique de l' Interleukine-2 (IL-2) peut provoquer une régression substantielle du mélanome métastatique dans les sous – ensembles de patients 14. Malgré des résultats encourageants dans des modèles précliniques et chez les patients, une mauvaise survie des cellules T infusées et l'existence de voies immunosuppresseurs semblent compromettre le plein potentiel de la thérapie adoptive de cellules T. Les protocoles cliniques actuels exigent beaucoup de manipulation ex vivo de cellules T autologues afin d'obtenir un grand nombre. Cela se traduit par la génération de cellules différenciées T qui ont une faible survie, prol réduitela capacité iferative et des niveaux élevés de PD-1 15.
Cette limitation de la thérapie adoptive de cellules T peut être théoriquement surmonté en utilisant CSPi qui peuvent fournir une source illimitée de cellules T autologues pour l'immunothérapie. Nous avons récemment rapporté la reprogrammation du mélanome TIL exprimant des taux élevés de PD-1 par le virus Sendai (SeV) de transduction médiée des quatre facteurs de transcription, OCT3 / 4, SOX2, KLF4 et c-myc 16. Bien que des vecteurs rétroviraux nécessitent l'intégration dans les chromosomes de l'hôte pour exprimer des gènes de reprogrammation, vecteurs SeV sont non-intégration et sont finalement éliminés du cytoplasme. Reprogrammant l' efficacité est beaucoup plus élevé avec un système de SeV par rapport aux vecteurs de lentivirus ou retrovirus 6-8. En outre, en particulier SeV peut reprogrammer les cellules T dans les cellules mononucléaires du sang périphérique (CMSP), tandis que certains clones générés par iPSC lentivirus ou des vecteurs rétroviraux peuvent provenir de lignées non lymphoïdes 6-8. Ici, nous détaillonsles procédures mises en œuvre pour l'isolement et l'activation du mélanome humain TIL et pour la génération de CSPi TIL dérivées en utilisant un système de reprogrammation SeV.
Ici, nous avons démontré un protocole pour la reprogrammation TIL de mélanome à CSPi par transduction SeV-médiation des quatre facteurs de transcription OCT3 / 4, SOX2, KLF4 et c-MYC. Cette approche, en utilisant un système de SeV pour reprogrammer les cellules T, offre l'avantage d'une méthode non intégrant 7.
Une étude antérieure a montré qu'un système de reprogrammation du SeV a été très efficace et fiable pour reprogrammer non seulement les fibroblas…
The authors have nothing to disclose.
We thank Ms. Deborah Postiff and Ms. Jackline Barikdar in the Tissue Procurement Core and Dr. Cindy DeLong in the Pluripotent Stem Cell Core Laboratory at the University of Michigan for her technical assistance. This study was supported by University of Michigan startup funding and grants from the Central Surgical Association, American College of Surgeons, Melanoma Research Alliance, and NIH/NCI (1K08CA197966-01) to F. Ito.
gentle MACS C Tubes | Miltenyi Biotec | 130-093-237 | |
gentle MACS Dissociator | Miltenyi Biotec | 130-093-235 | |
Tumor Dissociation Kit, human | Miltenyi Biotec | 130-095-929 | |
RPMI 1640 | Life technologies | 11875-093 | |
Falcon 70 um Cell Strainer | BD | 352350 | |
BD Falcon 50ml Conical Cntrifuge tubes | BD | 352070 | |
IMDM | Life technologies | 12440053 | |
human AB serum | Life technologies | 34005100 | |
L-glutamine (200mM) | Life technologies | 25030-081 | |
2-mercaptoethanol (1000x, 55mM) | Life technologies | 21985-023 | |
Penicillin-Streptomycin | Life technologies | 15140-122 | |
gentamicin | Life technologies | 15750-060 | |
Ficoll-Paque PLUS | GE | 17-1440-02 | |
D-PBS (-) | Life technologies | 14040-133 | |
recombinant human (rh) IL-2 | Aldesleukin, Prometheus Laboratories Inc. | ||
Purified NA/LE Mouse Anti-Human CD3 | BD | 555329 | |
Purified NA/LE Mouse Anti-Human CD28 | BD | 555725 | |
X-VIVO 15 | Lonza | 04-418Q | |
FBS | Gibco | 26140-079 | |
HEPES | Life technologies | 15630-080 | |
N-Acetylcysteine | Cumberland Pharmaceuticals Inc. | NDC 66220-207-30 | |
Falcon Tissue Culture Plates (6-well) | Corning | 353046 | |
Falcon Tissue Culture Plates (24-well) | Corning | 353047 | |
Sendai virus vector | DNAVEC | ||
SNL feeder cells | Cell Biolabs, Inc | CBA-316 | |
mitomycin C | SIGMA | M4287 | soluble in water (0.5 mg/ml) |
gelatin | SIGMA | G1890 | |
Primate ES Cell Medium | Reprocell | RCHEMD001 | warm in 37 ℃ water bath before use |
basic fibroblast growth factor (bFGF) | Life technologies | PHG0264 | |
ReproStem | Reprocell | RCHEMD005 | warm in 37 ℃ water bath before use |