Qui, presentiamo un protocollo per la produzione e la sperimentazione pre-clinica di cellule CD19 auto T murine di trasduzione retrovirale e l’utilizzazione come terapia contro il linfoma della B-cellula di A20 syngeneic stabilita nei topi BALB/c con o senza lymphodepleting pre-condizionamento.
Il sorprendente successo clinico della terapia a cellula T del ricevitore (auto) chimerico antigene CD19 ha portato all’approvazione dei recettori chimerici antigene di due di nuova generazione (automobili) per linfoma di leucemia linfoblastica acuta (tutta) andnon-Hodgkin (NHL). La messa a fuoco del campo è ora emulare questi successi in altre neoplasie ematologiche, dove si osservano meno impressionanti tassi di risposta completa. Ulteriore ingegneria delle cellule di T di auto o la somministrazione concomitante di altre modalità di trattamento può superare con successo gli ostacoli alla riuscita terapia in altre impostazioni di cancro.
Presentiamo quindi un modello in cui gli altri possono condurre la sperimentazione pre-clinica di cellule CD19 auto T. Risultati in questo ben collaudato modello di linfoma della B-cellula sono suscettibili di essere informativa auto T-terapia cellulare in generale.
Questo protocollo permette la produzione riproducibile di topo le cellule di T di auto attraverso la transfezione del fosfato di calcio delle cellule produttore Plat-E con MP71 retrovirali e pCL-Eco imballaggi plasmide seguita da collezione di particelle retrovirali secrete e trasduzione mediante centrifugazione e frammento di fibronectina umana ricombinante. Convalida di trasduzione retrovirale e la conferma della capacità delle cellule di T auto per uccidere destinazione linfoma a cellule ex vivo, attraverso l’uso di citometria a flusso, parametri ed enzima-collegata dell’immunosorbente (ELISA) di dosaggio, è descritto.
Protocolli per il test auto T cells in vivo in lymphoreplete e lymphodepleted topi syngeneic, cuscinetto stabilito linfoma sistemico sono descritti. Attività anticancro è monitorato da in vivo progressione bioluminescenza e malattia. Vi mostriamo i risultati tipici di eradicazione di linfoma della B-cellula stabilito quando si utilizza 1st o 2nd generazione auto in combinazione con lymphodepleting pre-condizionamento e una minoranza di topi ottenere remissioni a lungo termine quando si utilizza auto T cellule che esprimono IL-12 in topi lymphoreplete.
Questi protocolli possono essere utilizzati per valutare le cellule di T di CD19 auto con diverse modifiche aggiuntive, combinazioni di cellule T auto e altri agenti terapeutici o adattati per l’uso delle cellule di T auto contro gli antigeni diversi target.
Terapia a cellula T chimerici antigene recettore (auto) ha mostrato il sorprendente successo clinico nel trattamento di CD19+ malignità di approvazione di tisagenlecleucel per la leucemia linfoblastica acuta ricaduta1 e axicabtagene ciloleucel per progressiva grandi cellule B linfoma non-Hodgkin2 nel 2017.
L’importanza delle interazioni tra il cancro e il sistema immunitario nella progressione della malattia sia meccanismi terapeutici sta diventando sempre più riconosciuta3,4,5. Ad esempio, è ben documentato che il microambiente tumorale (TME) è inondato con i fattori che possono sopprimere le funzioni effettrici delle cellule immuni6,7,8. In alternativa adescamento di cellule immunitarie endogene e diffusione di epitopo può essere chiave nell’estirpazione del tumore e resistenza a lungo termine al tumore sfida9,10. Entrambi questi fenomeni non può essere valutati in xenogeniche modelli che non dispongono di un sistema immunitario. Allo stesso modo, sistemi che utilizzano proteine transgeniche non riflettono accuratamente la sfida di rompere la tolleranza immunitaria che è richiesta per epitopo diffondere11,12. Un modello syngeneic con un sistema immunitario pienamente funzionale è, pertanto, fondamentale per la modellazione di questi aspetti importanti della terapeutica del cancro malattia progressione e immunitario.
Un avvertimento importante della terapia auto T-cellulare è che lymphodepleting pre-condizionamento è necessaria per il successo terapeutico13,14. Questo è tipicamente realizzato in pazienti con la somministrazione di chemioterapia prima dell’infusione di cellule T auto15,16. Come un metodo standard, al fine di imitare lymphodepletion utilizzato nella regolazione del paziente, somministriamo 5 Gy irradiazione dal corpo intero (TBI) per ottenere lymphodepletion prima della somministrazione di cellule di T auto terapeutiche ai topi che sopportano il linfoma della B-cellula di A20 sistematico.
Mentre lymphodepleting pre-condizionamento non è un problema per la maggior parte dei pazienti, tossicità che viene fornito con gli agenti chemioterapeutici significa che pazienti basso performance status non sono eleggibili per la terapia auto T-cellulare. Per creare un sistema di test che rappresenta i pazienti non ammissibili per lymphodepletion, abbiamo stabilito un modello syngeneic del topo di lymphoreplete in cui abbiamo il modello auto T-terapia con cellule di linfoma. In questo modello, abbiamo dimostrato che la secrezione di IL-12 all’interno delle cellule di T auto potrebbe portare all’eradicazione di linfoma stabilito con un tasso di successo di ~ 25%17. Inoltre, abbiamo indicato che le cellule immunitarie endogene sono stati coinvolti nell’eradicazione del cancro.
Qui descriviamo in dettaglio il protocollo per la produzione delle cellule di T auto del topo, che istituisce il linfoma in topi syngeneic ed il trattamento di linfoma con cellule di T di auto con o senza l’uso di lymphodepleting pre-condizionamento. Questo può essere utilizzato per gli studi di combinazione delle cellule di T auto con altri agenti, test cellule di T auto con altri transgeni o per l’utilizzo di altre strategie di terapia o immunoterapia cellulare adottiva contro il linfoma.
Syngeneic del topo modelli permettono la sperimentazione di progressione di malattia e terapia pur mantenendo un sistema immunitario intatto. Questo è fondamentale quando si tratta di terapie che interagiscono con il sistema immunitario e in particolare per gli agenti immunoterapeutici.
Il protocollo descritto qui ha due flussi di lavoro critico, quello primo è modifica genetica delle cellule di T del mouse per esprimere le automobili. Ciò richiede 7 giorni da iniziazione alla convalida di trasduzione. Concomitante con la produzione delle cellule di T di auto è l’istituzione di linfoma sistematico nei topi. Dovrebbe produzione delle cellule T auto fallire o essere di qualità insufficiente, in genere non c’è abbastanza tempo per produrre cellule sostitutive prima topi soccombere al linfoma. Pertanto è fondamentale che i ricercatori che usano questi modelli accuratamente eseguano studi di progressione di malattia e di dosaggio del tumore per volta con successo la produzione delle cellule di T auto per somministrazione terapeutica.
Motivi tipici per bassa efficienza di trasduzione di cellule T include efficienza scarsa transfezione delle cellule di produttore, in genere causato da scarsa plasmide purezza o inesatta determinazione del pH dei media di transfezione. Si consiglia di verificare l’efficienza di trasfezione cellulare produttore prima di procedere con il protocollo completo come povera transfezione limiterà l’efficienza di trasduzione del T-cell. Frammenti di fibronectina umana ricombinante possono essere raccolti e conservati a-20 ° C per il riutilizzo, tuttavia, risultato più di gelo-disgelo in efficienza di trasduzione ridotta. Rapida elaborazione delle milze del mouse dopo la raccolta è anche importante per l’ottenimento di elevati rendimenti di cellule vitali di T.
Si deve osservare che il protocollo qui descritto utilizza celle A20 esprimendo la luciferasi. Questo è comodo come fornisce la capacità di misurare il carico sistemico del tumore da formazione immagine di bioluminescenza. Tuttavia, in presenza di un sistema immunitario funzionante, risposte a luciferasi potrebbero falsare i risultati. In precedenza abbiamo testato le reazioni immuni della sopravvivenza di topi a marcatore transgeni17. È la chiave per replicare esperimenti chiavi utilizzando A20 cellule prive di transgeni per convalidare che questi non giocano un ruolo significativo nell’estirpazione del tumore dalle cellule immuni.
Mentre gli agenti clinici possono essere solo usato in vivo in topi immune-carenti, l’uso di cellule di topo auto T contro le cellule tumorali di topo permette di valutare i contributi del sistema immunitario a progressione di malattia o di efficacia terapeutica. Questo protocollo potrebbe essere utilizzato per la valutazione pre-clinica di automobili targeting linfoma della B-cellula o altre vetture con modifiche aggiuntive come la secrezione di IL-12 come descritto qui. Deve essere notato che anche se l’interazione tra cellule immunitarie possa essere valutata in modelli syngeneic del topo, essi possono non accuratamente ricapitolare interazione in esseri umani in vivo. Di particolare nota, umano e mouse auto variano nella struttura, che può avere conseguenze a valle; condizioni di coltura delle cellule e l’attivazione ottimale per la crescita delle cellule di T sono diversi20, distribuzione tissutale di espressione dell’antigene bersaglio può variare tra gli esseri umani e topi e tossicità con esperienza potrebbe essere radicalmente diversa. Pertanto è essenziale utilizzare ex vivo e xenogenici modelli per corroborare i risultati.
In sintesi, il syngeneic lymphodepleted e lymphoreplete modello di linfoma ricapitolare pazienti con e senza previa chemio/radioterapia. Ciò fornisce un sistema modello imitare le impostazioni cliniche per consentire la sperimentazione di una gamma di strategie terapeutiche che sarà importante con la prossima ondata di nuovi agenti di terapia immune.
Con l’uso di pre-condizionamento, si noterà che tutti i topi in genere chiaro il linfoma. Con fino a tassi di risposta completa 90% negli esseri umani, questo è rappresentante. Tuttavia, le sfide per la terapia CD19 auto T-cellulare dipenderà impedendo l’alta frequenza di recidive osservate che sono spesso CD19. Le ricadute non sono state osservate in questo modello fino a e spesso di là di 100 giorni. Modifiche per imitare le ricadute vedute nella clinica potrebbero aiutare con le sfide future della terapia CD19 auto T-cellulare.
The authors have nothing to disclose.
Vorremmo ringraziare Bloodwise per il finanziamento di questa ricerca (grant 13031) e servizi di nucleo CRUK Manchester risorsa biologica unità, imaging e citometria e biologia molecolare per sostenere questo lavoro.
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 |