כאן, אנו מציגים את פרוטוקול עבור ייצור ובדיקות קדם-קליניות של תאי T המכונית CD19 מאתר על ידי התמרה חושית retroviral וסילוק כטיפול נגד לימפומה A20 B-cell syngeneic שהוקמו בעכברים BALB/c עם או בלי lymphodepleting מיזוג מראש.
להצלחת קליני מדהים CD19 chimeric אנטיגן קולטן (מכונית) T-cell טיפול הוביל לאישור של הדור השני שני רצפטורים chimeric אנטיגן (מכוניות) עבור לוקמיה לימפובלסטית חריפה (ALL) andnon הודג’קין (NHL). המוקד של השדה הוא עכשיו על חיקוי הצלחות אלה אחרים ממאירות hematological היכן שנצפו המחירים מענה מלא פחות מרשים. הנדסה נוספים של תאי T רכב או ניהול משותף של אחרים לטיפול לאופנים עשוי בהצלחה להתגבר על מכשולים בפני טיפול מוצלח בהגדרות אחרות סרטן.
לכן נציג מודל שבו אחרים יכולים לנהל בדיקות קדם-קליניות של תאי T המכונית CD19. תוצאות ב B-cell לימפומה המודל גם בדקה נוטים להיות אינפורמטיבי המכונית T-cell טיפול באופן כללי.
פרוטוקול זה מאפשר ייצור לשחזור של העכבר בתאי T המכונית דרך סידן פוספט תרביות תאים, התאים מפיק Plat-E עם בונה retroviral MP71 ו- pCL-Eco אריזה פלסמיד ואחריו אוסף של חלקיקים retroviral המופרש, התמרה חושית באמצעות המקטע fibronectin האנושי רקומביננטי וגם צנטריפוגה. אימות של retroviral התמרה חושית, אישור על היכולת של תאי T המכונית להרוג היעד לימפומה תאים ex-vivo, באמצעות cytometry זרימה, luminometry ו- immunosorbent מקושרים-אנזים assay (אליסה), גם מתואר.
פרוטוקולים לבדיקת רכב T תאים ויוו ב lymphoreplete, עכברים syngeneic lymphodepleted, הנושאת לימפומה הוקמה, מערכתית מתוארים. פעילות נגד סרטן נמצא בפיקוח ויוו ביולומינסנציה ומחלות התקדמות. אנחנו מראים תוצאות טיפוסיות של מיגור הוקמה B-cell לימפומה כאשר ניצול 1סנט או דור 2nd מכוניות בשילוב עם מיזוג טרום lymphodepleting, מיעוט של עכברים בהשגת הפוגות לטווח ארוך כאשר ניצול המכונית T תאים המבטאים IL-12 בעכברים lymphoreplete.
פרוטוקולים אלה ניתן להשתמש כדי להעריך בתאי T המכונית CD19 בשינוי נוספים שונים, שילובים של תאי T רכב וסוכני טיפוליים אחרים או הותאם לשימוש של תאי T מכונית נגד אנטיגנים היעד שונה.
Chimeric אנטיגן קולטן (מכונית) T-cell טיפול הראו הצלחה קלינית מדהים לטיפול CD19+ ממאירות מובילים לאישור tisagenlecleucel הישנות לוקמיה לימפובלסטית חריפה1 , axicabtagene ciloleucel מתקדמת גדולים B-cell לימפומה שאינה הודג’קין2 -2017.
החשיבות של אינטראקציות בין סרטן לבין המערכת החיסונית התקדמות המחלה והן מנגנונים טיפולית הופך להיות מוכר יותר ויותר3,4,5. לדוגמה, זה מתועד היטב כי הגידול microenvironment (טיים) הוא מוצף הגורמים יכול לדכא את הפונקציות אפקטור של תאים חיסוניים-6,–7,–8. לחלופין לקרקע של תאים חיסוניים אנדוגני והפצת epitope יכול להיות המפתח הגידול מיגור עמידות לטווח ארוך הגידול אתגר9,10. שתי תופעות אלו לא ניתן להעריך בדגמי xenogeneic חוסר מערכת חיסונית. באופן דומה, למערכות ניצול חלבונים הטרנסגניים אינן משקפות במדויק את האתגר של שבירת סובלנות המערכת החיסונית, אשר נדרש עבור epitope הפצת11,12. דגם syngeneic עם מערכת החיסון מתפקדת במלואה, לפיכך, הוא בעל חשיבות עליונה עבור מידול היבטים חשובים אלה של הרפוי התקדמות, החיסון של מחלות סרטן.
הקונה חשוב של המכונית T-cell טיפול הוא מיזוג מראש lymphodepleting נדרש עבור הצלחה טיפולית13,14. זו מושגת בדרך כלל בחולים על ידי מתן כימותרפיה לפני אינפוזיה של המכונית T תאים15,16. בתור שיטה סטנדרטית, כדי לחקות lymphodepletion נעשה שימוש בהגדרה החולה, אנחנו מפקחים על 5 Gy גופית (TBI) כדי להשיג את lymphodepletion לפני ניהול של תאי T המכונית טיפולית לעכברים הנושאת מערכתית A20 B-cell לימפומה.
בעוד lymphodepleting מיזוג מראש אינה בעיה עבור רוב החולים, רעילות שמגיע עם סוכנים כימותרפיות אומר כי מטופלים של מצב ביצועים נמוכים אינם זכאים לטיפול המכונית T-cell. כדי ליצור מערכת הבדיקה המייצג את המטופלים מושעים. lymphodepletion, הקמנו העכבר syngeneic lymphoreplete מודל שבו אנחנו דגם המכונית T-cell טיפול של לימפומה. במודל זה, הראינו כי ההפרשה של IL-12 מ בתוך תאי T המכונית יכול להוביל מיגור לימפומה הוקמה עם שיעור הצלחה של ~ 25%17. יתר על כן, הראינו כי תאים חיסוניים אנדוגני היו מעורבים מיגור הסרטן.
כאן נתאר בפירוט הפרוטוקול עבור הייצור של תאי T רכב העכבר, הקמת לימפומה עכברים syngeneic, וטיפול של לימפומה עם המכונית T תאים עם או ללא שימוש lymphodepleting מיזוג מראש. זה יכול לשמש ללימודי שילוב של תאי T המכונית עם סוכנים אחרים, בדיקות רכב T תאים עם אחרים transgenes או לשימוש של אסטרטגיות טיפול או חיסוני אחרים בתא המאמצת נגד לימפומה.
עכבר syngeneic מודלים לאפשר בדיקה של התקדמות המחלה וטיפול תוך שמירה על מערכת חיסונית ללא פגע. זה הוא בעל חשיבות עליונה בכל הנוגע טיפולים המקיימים אינטראקציה עם מערכת החיסון, ובעיקר עבור סוכני immunotherapeutic.
הפרוטוקול המתואר כאן יש שני זרמים לעבודה חיונית, הראשון הוא שינוי גנטית עכבר תא T לבטא מכוניות. פעולה זו דורשת 7 ימים ממועד חניכה ובבטיחות התמרה חושית. בו-זמני עם הייצור של תאי T המכונית הוא הקמתה של לימפומה מערכתית בעכברים. צריך ייצור תאי T המכונית להיכשל או להיות באיכות מספיקה, זה בדרך כלל לא מספיק זמן כדי לייצר החלפת תאים לפני עכברים להיכנע לימפומה. לכן חיוני כי חוקרים באמצעות מודלים אלה במדויק לבצע הגידול מינון ומחלות התקדמות מחקרים על מנת בהצלחה זמן הייצור של תאי T רכב עבור ניהול טיפולית.
סיבות אופייניות ליעילות נמוכה של התמרה חושית T-cell כולל תרביות תאים עניים היעילות של תאים מפיק, לרוב הדבר נגרם בשל טוהר פלסמיד עני או לא מדויק קביעה של רמת ה-pH של תרביות תאים מדיה. מומלץ לבדוק את היעילות של תרביות תאים תאים מפיק לפני שתמשיך עם פרוטוקול מלא כפי תרביות תאים עניים יגביל את היעילות של T-cell התמרה חושית. שברי רקומביננטי fibronectin האנושי יכול להיות שנאספו, המאוחסנים ב-20 ° C לשימוש חוזר, עם זאת, התוצאה ההקפאה-thaws מרובים התמרה חושית מופחתת יעילות. עיבוד מהיר של העכבר טחולים לאחר אוסף חשוב גם להשגת גבוהה מניבה תאי T בר קיימא.
יצוין, כי הפרוטוקול המתואר כאן מנצל תאים A20 לבטא לוציפראז. זה המועדף הוא מספק את היכולת למדוד נטל גידול סיסטמי על ידי ביולומינסנציה הדמיה. עם זאת, בנוכחות מערכת החיסון פונקציונלי, התגובות לוציפראז יכול להטות את התוצאות. בדקנו בעבר החיסון תגובות לשרוד עכברים סמן transgenes17. זה המפתח כדי לשכפל מפתח ניסויים באמצעות תאים A20 חינם של transgenes כדי לאמת כי אלה לא לשחק תפקיד משמעותי מיגור הגידול על ידי תאים חיסוניים.
בעוד סוכנים הקליני יכול להיות רק בשימוש ב- vivo בעכברים חיסונית לקויה, השימוש בעכבר בתאי T מכונית נגד תאים סרטניים העכבר מאפשר לנו להעריך התרומות של המערכת החיסונית כדי התקדמות טיפולית יעילות או מחלה. פרוטוקול זה יכול להיות מנוצל על הערכה טרום קליניים של מכוניות מיקוד B-cell לימפומה או מכוניות אחרות עם שינויים נוספים כגון הפרשת IL-12 כפי שמתואר כאן. יש לציין כי למרות יחסי הגומלין בין תאים חיסוניים שניתן להעריכו במודלים של העכבר syngeneic, הם אולי לא במדויק מסכם את הדברים אינטראקציה עם בני אדם אין ויוו. במיוחד הערה, אנושי, עכבר מכוניות ישתנו במבנה אשר עשויות להיות השלכות במורד הזרם; הפעלת ותא תרבות תנאים אופטימליים צמיחה של תאי T שונים20, הפצה רקמת המטרה אנטיגן הביטוי עשוי להשתנות בין בני אדם ועכברים, רעילות מנוסים עשויים להיות שונים בתכלית. לכן חיוני כדי לנצל ex-vivo ומודלים xenogeneic כדי לאמת את התוצאות.
לסיכום, syngeneic lymphodepleted ואת lymphoreplete הדגם של לימפומה מסכם את הדברים מטופלים עם או בלי כימותרפיה קודמת/הקרנות. זה מספק מערכת מודל שבו לחקות את ההגדרות קליניים כדי לאפשר בדיקה של מגוון של אסטרטגיות טיפוליות אשר יהיה חשוב עם הגל הקרוב של סוכנים חדשים טיפול המערכת החיסונית.
עם השימוש של מיזוג מראש, יש לציין כי כל העכברים נקה בדרך כלל הלימפומה. עם למעלה מענה מלא 90% תעריפי בבני אדם, זהו נציג. אולם, האתגרים לטיפול CD19 המכונית T-cell נתלו. על מניעת התדר של הישנות ציין כי הם לעיתים קרובות CD19. תיקרנה מדי לא נצפו במודל זה עד, ולעתים קרובות מעבר 100 ימים. שינויים כדי לחקות את הישנות ראיתי במרפאה יכול לעזור עם האתגרים העתידיים של טיפול רכב CD19 T-cell.
The authors have nothing to disclose.
ברצוננו להודות Bloodwise על מימון מחקר זה (גרנט 13031) ואת מנצ’סטר CRUK משאב ביולוגי יחידה, הדמיה של cytometry וביולוגיה מולקולרית הליבה המתקנים לתמיכה עבודה זו.
0.2 µm syringe filter | Appleton Woods | FC121 | |
0.45 µm syringe filter | Appleton Woods | FC122 | |
1.5ml pestle and microtube | VWR | 431-0098 | |
100X penicillin-streptomycin-glutamine (PSG) | Gibco | 10378016 | |
2-Mercaptoethanol (50 mM) | Gibco | 31350–010 | |
Blasticidine S hydrochloride | Sigma- Aldrich | 15205 | |
Bottle Top Filter (0.2 µm) | Scientific Laboratory Supplies | FIL8192 | |
Brilliant Violet 711 anti-mouse CD8a Antibody | BioLegend | 100759 | 1 in 100 staining dilution. Clone 53-6.7 |
Brilliant Violet 785 anti-mouse CD4 Antibody | BioLegend | 100552 | 1 in 100 staining dilution. Clone RM4-5 |
Calcium chloride dihydrate | Sigma- Aldrich | C7902 | |
Cell counting beads – CountBright absolute counting beads | Molecular Probes | C36950 | |
Cell Strainer 100μm | VWR | 734-0004 | |
Cyclophosphamide Monohydrate | Merck | 239785-1GM | |
Dulbecco’s Modified Eagle medium (DMEM) – High Glucose | Sigma Aldrich | D6546 | |
Dynabeads | Gibco | 11131D | |
Ficoll Paque Plus | GE Healthcare | GE17-1440-03 | Sold by Sigma- Aldrich |
Flow cytometer – LSR Fortessa x20 | BD Biosciences | 658222R1 | |
Foetal Bovine Serum | Gibco | 10270 | |
Haemacytometer | Appleton Woods | HC001 | |
HEPES solution | Sigma- Aldrich | H0887 | |
IL-12 p70 Mouse Uncoated ELISA Kit | Invitrogen | 88-7121-76 | |
IL2, Proleukin | Novartis | PL 00101/0936 | |
in vivo bioluminescence imaging system – in vivo xtreme II imaging system | Bruker | T149094 | |
Ionomycin Calcium Salt | Sigma- Aldrich | I0634 | |
Live/dead stain – Zombie Violet Fixable Viability Kit | BioLegend | 423114 | 1 in 100 staining dilution |
Luminometer – Lumistart Omega | BMG Labtech | 415-301 | |
Murine IFN-γ ELISA kit | Diaclone | 861.050.010 | |
Paraformaldehyde | Sigma- Aldrich | 16005 | |
pCL-Eco | Novus Biologicals | NBP229540 | |
Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) | Sigma- Aldrich | P8139 | |
Platinum E cell line | Cell Biolabs | RV-101 | (RRID:CVCL_B488) |
Purified NA/LE Hamster Anti-Mouse CD28 | BD Biosciences | 553294 | Clone 37.51 |
Purified NA/LE Hamster Anti-Mouse CD3ε | BD Biosciences | 553057 | Clone 145-2C11 |
Purified Rat Anti-Mouse CD16/CD32 (Mouse BD Fc Block) | BD Biosciences | 553142 | 1 in 100 staining dilution. Clone 2.4G2 |
Puromycin Dihydrochloride | Sigma- Aldrich | P8833 | |
Recombinant human fibronectin fragment – RetroNectin Reagent | TaKaRa | T100B | |
Recombinant Mouse IL-7 (carrier-free) | BioLegend | 577806 | |
Red cell lysis buffer | eBioscience | 004-4333-57 | |
RPMI 1640 Medium | Lonza | BE12-167F | |
Trypsin – EDTA solution | Sigma- Aldrich | T3924 | |
XenoLight D-Luciferin | Perkin Elmer | 122799 |