The goal of this protocol is to show the protocol for reprogramming melanoma tumor-infiltrating lymphocytes into induced pluripotent stem cells.
La transferencia adoptiva de la expandidas ex vivo linfocitos autólogos infiltrantes de tumor (TIL) puede mediar respuestas duraderas y completas en subconjuntos significativos de los pacientes con melanoma metastásico. Los principales obstáculos de este enfoque son la reducción de la viabilidad de las células T transferidas, causadas por acortamiento de los telómeros y el número limitado de TIL obtenidos a partir de pacientes. células T diferenciadas menos con telómeros largos serían un subconjunto de células T ideal para la terapia adoptiva de células T, sin embargo, la generación de un gran número de estas células T menos diferenciadas-es problemática. Esta limitación de la terapia adoptiva de células T puede ser teóricamente superar mediante el uso de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs) que auto-renovación, mantener los telómeros pluripotencia, han alargado, y proporcionar una fuente ilimitada de células T autólogas para la inmunoterapia. A continuación, se presenta un protocolo para generar células iPS utilizando vectores de virus Sendai para la transducción de factores de reprogramación en los TIL. Este protocolo generas, clones libres de vectores totalmente reprogramadas. Estas células iPS derivadas de TIL podrían ser capaces de generar células T en el paciente y específicos de tumores menos diferenciados para la terapia adoptiva de células T.
Tecnología de reprogramación celular que permite la generación de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs) a través de la sobreexpresión de un conjunto definido de factores de transcripción es una gran promesa en el campo de las terapias basadas en células 1,2. Estas células iPS exhibir características transcripcionales y epigenéticos y tienen la capacidad de auto-renovación y pluripotencia, de manera similar a las células madre embrionarias (ESC) 3-5. Notables progresos realizados en la técnica de reprogramación durante la última década ha permitido generar células iPS humanas, incluso a partir de células terminalmente diferenciadas, tales como las células T 6-8. T iPSCs derivadas de células (TiPSCs) conservan la misma configuración reordenado de genes de la cadena del receptor de células T (TCR) como las células T originales, lo que permite la regeneración de las células T específicas de antígeno de TiPSCs 9-11.
Casi el 80% de los linfocitos infiltrantes de melanoma (TIL) obtenido a partir de tumor de un paciente reconoce específicamente asociado a un tumor antígenos unand mantener la citotoxicidad contra las células cancerosas originales 12. En particular, se encontró que la expresión de la muerte celular programada proteína-1 (PD-1) en los TIL para identificar el repertorio reactivos con tumor autólogo, incluyendo mutado CD8-neoantígeno específica + linfocitos 13. La transferencia adoptiva de ex-vivo TILs autólogos expandidos en combinación con regímenes de lymphodepleting preparativa y la administración sistémica de la interleucina-2 (IL-2) puede causar regresión sustancial de melanoma metastásico en subgrupos de pacientes 14. A pesar de los resultados alentadores en modelos preclínicos y en pacientes, la mala supervivencia de las células T infundidos y la existencia de vías inmunosupresores parecen poner en peligro todo el potencial de la terapia adoptiva de células T. Protocolos clínicos actuales requieren una extensa manipulación ex vivo de las células T autólogas con el fin de obtener grandes cantidades. Esto resulta en la generación de células T diferenciadas terminalmente que tienen pobre supervivencia, reducción de la proliferative capacidad, y altos niveles de PD-1 15.
Esta limitación de la terapia adoptiva de células T puede ser teóricamente superar mediante el uso de células iPS que pueden proporcionar una fuente ilimitada de células T autólogas para la inmunoterapia. Recientemente hemos informado de la reprogramación del melanoma TIL que expresan altos niveles de PD-1 por el virus Sendai (SEV) transducción mediada de los cuatro factores de transcripción, OCT3 / 4, Sox2, Klf4 y c-MYC 16. Mientras que los vectores retrovirales requieren la integración en los cromosomas del hospedador para expresar genes de reprogramación, vectores SeV no se permite la integración y finalmente son eliminados del citoplasma. La reprogramación de la eficiencia es mucho mayor con un sistema de SeV en comparación con lentivirus o retrovirus vectores 6-8. Además, SEV puede reprogramar específicamente a las células T en células mononucleares de sangre periférica (PBMCs), mientras que algunos clones IPSC generados por lentivirus o vectores de retrovirus pueden ser de linajes linfoides 6-8. A continuación, detallamoslos procedimientos implementados para el aislamiento y la activación de melanoma humano TIL y para la generación de iPSCs derivados de TIL utilizando un sistema de reprogramación de SeV.
Aquí, hemos demostrado un protocolo para la reprogramación de los TIL de melanoma de células iPS por transducción mediada por SeV de los cuatro factores de transcripción OCT3 / 4, Sox2, Klf4 y c-myc. Este enfoque, utilizando un sistema de SeV para reprogramar las células T, ofrece la ventaja de un método no integración de 7.
Un estudio previo mostró que un sistema de reprogramación de SeV fue altamente eficaz y fiable para reprogramar fibroblastos no sólo, sino también…
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 |