JoVE Journal > Cancer Research
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
עברית

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Cancer Research

הרחבה והעשרה של תאי T של גמא-דלתא (γδ) ממוצר אנושי כדורי

Published: September 22, 2021
doi:
10.3791/62622
, , , , ,
1Cell Therapy Facility,Moffitt Cancer Center and Research Institute, 2Department of Immunology,Moffitt Cancer Center and Research Institute

Summary

מוצג פרוטוקול להרחבת מוצר התרופה תא גמא-דלתא (γδ) T. לימפוציטים מבודדים על ידי ההבהרה ומועשרים בחומצה זולדרונית ואינטרלוקין-2. תאי אלפא-ביתא T מתרוקנים באמצעות התקן הפרדה מגנטי ברמה קלינית. תאי γδ מתורבתים במשותף עם תאים מלאכותיים שמקורם ב- K562 ומורחבים.

Abstract

למרות שתאי Vγ9Vδ2 T הם תת-קבוצה מינורית של לימפוציטים מסוג T, אוכלוסייה זו מבוקשת על יכולתה לזהות אנטיגנים באופן עצמאי היסטו-תאימות (MHC) ולפתח פונקציית אפקט ציטוליטית חזקה שהופכת אותה למועמדת אידיאלית לאימונותרפיה של סרטן. בשל התדירות הנמוכה של תאי גמא-דלתא (γδ) T בדם ההיקפי, פיתחנו פרוטוקול יעיל להרחבה רבה של מוצר תרופתי תאי γδ T טהור ביותר לשימוש ראשון בבני אדם בתאי T אלוגניים בחולים עם לוקמיה מיאלואידית חריפה (AML). באמצעות אפרזיס תורם בריא כמקור תא אלוגניים, הלימפוציטים מבודדים באמצעות מכשיר מאומת עבור שיטת צנטריפוגה זרימה נגדית של הפרדת תאים לפי גודל וצפיפות.

השבר העשיר בלימפוציטים מנוצל, ותאי ה- γδ T מופעלים באופן מועדף עם חומצה זולדרונית (שאושרה על ידי ה-FDA) ואינטרלוקין (IL)-2 למשך 7 ימים. בעקבות ההתפשטות המועדפת של תאי γδ T, מכשיר הפרדת תאים מגנטיים ברמה קלינית וחרוזי TCRββ משמשים לרוקן קולטן תאי T מזהמים (TCR)αβ T תאים. תאי ה-γδ T המועשרים ביותר עוברים לאחר מכן הרחבה שנייה באמצעות תאים מהונדסים המציגים אנטיגן מלאכותי (aAPCs) המופקים מתאי K562 שהונדסו גנטית לבטא שבר משתנה בעל שרשרת אחת (scFv) עבור CD3 ו-CD28, 41BBL (CD137L) ו-IL15-RA-יחד עם חומצה זולדרונית ו-IL-2. זריעת כל תאי ה-T המועשרים של היום-7 בתרבית-שיתוף עם ה-aAPCs מאפשרת ייצור של תאי T טהורים ביותר עם התרחבות קיפול ממוצעת של פי 229,000 > מדם תורם בריא.

Introduction

הישנות לוקמיה היא הגורם המוביל לתמותה לאחר השתלת תאים hematopoietic (HCT) בחולים עם AML1,2,3. הישרדות טובה יותר ללא לוקמיה דווחה עם התאוששות מוגברת של תאי γδ T בדם לאחר HCT ללא סיכון מוגבר למחלה שתל נגד מארח (GVHD)4. היכולת של תאי T לזהות אנטיגנים באופן עצמאי MHC ולפתח פונקציות אפקטים חזקים דמויי Th1 להפוך את זה תת-צפיפות קלה של תאי T אידיאלי לטיפול בחולי AML העוברים השתלה אלוגנית בסיכון להפחתה5. בהתחשב בכך שתאי Vγ9Vδ2 T הם תת-קבוצה מינורית של לימפוציטים T הנעים בין 0.5% ל -5% מתאי T בפריפריה6, יצאנו להקים מערכת חזקה להרחבת אוכלוסייה נדירה זו של תאי דם כדי להשיג מינונים טיפוליים פוטנציאליים לניסויים קליניים.

למרות שאחרים הרחיבו בהצלחה תאי γδ T באמצעות חומצה זולדרונית ואפילו AAPCs, פיתחנו תהליך שיכול להרחיב תאי T ב-229,749 פי 229,749. ההתרחבות היא דו-פאזית: ראשית, לימפוציטים מתקבלים על ידי התרוממות יתר באמצעות מכשיר ההפרדה. הציוד מספק מערכת סגורה המאפשרת הפרדה של תאים בהתבסס על גודלם, צורתם וצפיפותם על ידי צנטריפוגה של זרימת נגד. לאחר העשרה ללימפוציטים, הרחבה סלקטיבית של תאי Vγ9Vδ2 T מושגת על ידי טיפול בחומצה זולדרונית ו- IL-2 למשך 7 ימים. מיד לאחר טיפול זה, תאי TCR-αβ T מתרוקנים באמצעות טכנולוגיית microbead, ומאפשרים הרחבה מאוחרת יותר של תאי γδ T עם AAPCs שמקורם ב- K562.

לאימות תהליכים, רק 5 × 106 תאי T המורחבים בחומצה זולדרונית שימשו להרחבת תרבית משותפת שלב 2 עם aAPCs. בשלב השני של ההתרחבות, תאי γδ T מופעלים באמצעות בנק תאי עבודה תואם ייצור תקין (cGMP) התואם הנוכחי (cGMP) של AAPCs (K562VL6(scFv-CD3-41BBL;scFv-CD28-IL15-RA)) המיוצרים ב- Moffitt. הרציונל של הרחבה biphasic זה מבוסס על היכולת של חומצה זולדרונית לעכב פרנסיל דיפוספט סינתאז (FDPS) במונוציטים, מה שמוביל להצטברות של איזופנטניל pyrophosphate, אשר מגרה ישירות את תאי Vγ2Vδ2. בשלב השני של ההתרחבות, ה- aAPCs שמקורם ב- K562 (K562VL6(scFv-CD3-41BBL;scFv-CD28-IL15-RA)) מספקים גירוי חזק לכל תאי ה- T. עם זאת, מוצר התא כבר הועשר עבור תאי γδ T, וכתוצאה מכך התרחבות חזקה של תאי γδ T.

עם השימוש בציוד ספציפי ובקבוקונים, התהליך הוא מערכת סגורה מבחינה תפקודית, ובכך להפחית את הסיכון לזיהום. בנוסף, הביו-ריאקטור של המערכת הסגורה 1 ליטר מאפשר צמיחה והתרחבות מקסימלית של תאים בנפח כולל של 1 ליטר בינוני עם צורך מינימלי בהאכלה. היתרון של שיטת מופיט הוא שהיא מספקת מערכת GMP מהירה, ניתנת לשחזור, וישית מאוד כדי לייצר מוצר תאי γδ T טהור מאוד, שמקורו בתורם לניהול אלוגני. שיטה זו יכולה להיות מיושמת על כל ניסוי קליני שמטרתו להשתמש בתאי γδ T אנושיים המבטאים קולטני תאי VγVδ2 T כאימונותרפיה מאמצת כדי לתווך חסינות מפני חיידקים וגידולים בחולי סרטן עם הפוגה חלקית ומלאה. בנוסף, הוא מספק פלטפורמה חזקה לפיתוח וייצור של תאי T קולטן אנטיגן כימרי (CAR+).

Protocol

הערה: אישור IRB הושג, והושגו הסכמה מדעת מהתורמים. 1. בידוד לימפוציטים מעבירים את המוצר הספירה לחדר נקי.הערה: אימות התהליך בוצע באמצעות אפרזיס תורם רגיל מספק מסחרי חיצוני התואם לתקנות איסוף חומרי גלם סלולריים. לאסוף דגימות לבדיקות סטריליות, ספירת תאים, פנוטיפינג תאים. יש לאלוטר את מכשיר צנטריפוגת הזרימה הנגדית באמצעות מדיום ראשוני של תמיסת מלח מאוזנת של Hanks עם 1% אלבומין בסרום אנושי (HSA) ומדיום משני של תמיסת מלח (0.9% הזרקת נתרן כלורי USP) או תמיסת מלח עם אגירה פוספט של Dulbecco (DPBS). הגדר את מהירות צנטריפוגת ההבהה על 900 × g ולאסוף שברים בהתבסס על קצב הזרימה וזמן. לאסוף דגימות משבר 2 ולבצע את הבדיקות הבאות: 2 מ”ל לבדיקת סטריליות; 0.5 מ”ל לספירת תאים וכדאיות באמצעות אקרידין כתום / פרופידיום יודיד (AO / PI); 5 × 106 תאים עבור פנוטיפינג תאים על ידי ציטומטריית זרימה. הרחב שבר לימפוציטים טהור (שבר 2) של תאים בתרבית ב 10 × 106 תאים / cm2 ב 1 L סגור מערכת bioreactor עם 5 מיקרומול / ליטר של חומצה זולדרונית ו 300 IU / mL של IL-2. דגירה במשך שבעה ימים באינקובטור להגדיר על 37 °C (5%) 2. אלפא-ביתא (αβ) דלדול תא T קציר תאים מבקבוק הביו-ריאקטור של המערכת הסגורה 1 ליטר. סטרילי-ריתוך חבילת העברה 1 L לקו האדום של bioreactor המערכת הסגורה, ולהשתמש במשאבה התרופות המתאימה כדי להעביר את התאים לתוך חבילת ההעברה. קח את הדגימות הבאות: 10 מ”ל עבור סטריליות בינונית בילה; 0.5 מ”ל של תאים לספירת תאים וליכולת הכדאיות באמצעות AO/PI; 5 × 106 תאים לציטומטריית זרימה Resuspend התאים ב ~ 5 × 108 תאים / מ”ל מלוחים חוצצי פוספט (PBS) או (PBS / אתילנדימינטטראצטטי חומצה (EDTA)) חוצץ + 0.5% HSA ו- TCR ביוטינילציה αβ ספציפי לנוגדן. מניחים את השייקר במקרר ודגרת התאים ב 2-8 מעלות צלזיוס במשך כ 15 דקות עם רועד. לשטוף את התאים עם סך של 600 מ”ל של חוצץ PBS / EDTA + 0.5% HSA. צנטריפוגה כדי להסיר את הנוגדן לא מאוגד ב 200-500 × גרם במשך 15 דקות ב 2-8 °C (70 °F). Resuspend ~ 5 × 108 תאים / מ”ל במאגר PBS / EDTA + 0.5% HSA עם חיידקים ספציפיים אנטי ביוטין (7.5 מ”ל / 1 מ”ל / 1 מעין). מניחים את השייקר במקרר ודגרת התאים ב 2-8 מעלות צלזיוס במשך כ 15 דקות עם רועד. לאחר הדגירה, צנטריפוגה התאים ב 200-500 גרם × במשך 15 דקות ב 2-8 °C (8 °F) כדי להסיר את החיידקים unbound. Resuspend ~ 6 × 107 תאים / מ”ל במאגר PBS / EDTA + 0.5% HSA ולהעביר אותם לתיק חבילת העברה. התקן את ערכת הצינורות בהתקן הפרדת התא המגנטי ברמה קלינית על-ידי ביצוע הוראות היצרן, מקם את האריזות עם מאגר PBS / EDTA ואת חבילת ההעברה עם מוצר התא במכשיר ותדוקר אותו בהוראת המכשיר. בחר בפרוטוקול דלדול 1.2 עבור דלדול תאי αβ T המסומנים בתווית. צנטריפוגה שבר היעד (תאי γδ T מועשר) ו resuspend התאים בינוני בתוספת עם 10% סרום AB אנושי. קח דגימה של 0.5 מ”ל ובצע ספירת תאים ויכולת ערך עם כתם AO /PI. להביא תאים לריכוז סופי של כ 1 × 106 תאים / מ”ל. קח מדגם של 5 × 106 תאים של המוצר עבור פנוטיפינג ציטומטריה זרימה לאחר דלדול. 3. תרבות משותפת עם AAPCs הקרנה של 5 × 107 aAPCs/בקבוקון ב-100 ג’י במכשיר יצירת קרני הרנטגן. השתמש ב- aAPCs בתרבית משותפת ביחס של 10:1 עם תאי ה- γδ T. מניחים את תאי ה- AAPCs המוקרנים (5 × 107 תאים/בקבוקון) ותאי T γδ (5 × 106 תאים/בקבוקון) בבקבוקי ביו-ריאקטור של מערכת סגורה של L עם 1 ליטר של מדיום תרבות בתוספת 10% סרום AB אנושי. זרע עד 10 צלוחיות. להרחיב את התאים בתרבית במשך 10 ימים באינקובטור ב 37 °C (5%) ו 5% CO2. יש לעקוב אחר רמות הגלוקוז והלקאט כל 3-4 ימים באמצעות רצועות, גלוקוז ומד לקטט. אם גלוקוז יורד ל 250 מ”ג / ד”ל, להפחית את הנפח בבקבוקון ל 200 מ”ל באמצעות משאבה פרמצבטית על ידי סטרילי-ריתוך חבילת העברה 1 L לקו האדום של bioreactor המערכת הסגורה. מערבבים את התאים ב-200 מ”ל הנותרים, ולוקח דגימה של 0.5 מ”ל לספירת תאים ומדידת כדאיות על ידי כתמי AO-PI. אם ספירת התאים היא ≥109, לפצל בקבוקון אחד לשני צלוחיות ולמלא כל בקבוקון עד 1 L עם AIM-V בתוספת 10% סרום AB אנושי. אם ספירת התאים היא <109, להאכיל את התאים עם ליטר טרי של מדיום תרבית בתוספת 10% סרום AB אנושי. חזור על שלב 3.6 עבור כל הבקבוקונים והחזיר אותם לאינקובטור ב 37 °C (5%) חזור על שלבים 3.4-3.7 כל 3 עד 4 ימים. 4. קציר תאים בסוף 10 ימים בתרבות משותפת, לקצור את כל בקבוקונים bioreactor. קציר 1 בקבוקון bioreactor בכל פעם, ולאגד את כל התאים לתוך חבילת העברה בגודל מתאים. סטרילי-לרתך את חבילת ההעברה לקו האדום של bioreactor המערכת הסגורה, ולהשתמש במשאבת התרופות כדי להעביר את התאים לתוך חבילת ההעברה. הסר את דגימות בקרת האיכות הבאות: 1% של מוצר התרופה (DP) עבור סטריליות על ידי תרבות הדם וכתמים גרם; 0.5 מ”ל לספירת תאים וליכולת כובש באמצעות AO/PI; 5-10 × 106 תאים לציטומטריית זרימה (ראה איור 1 לאסטרטגיית גינגינג); 0.5 מ”ל לאנדוטוקסין; 0.5 מ”ל להכתמת גרם; 106 תאים זינקו ל-10 מ”ל של בינוני עבור בדיקת Mycoplasma. צנטריפוגות התאים ב 200-500 × גרם במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר ולהשליך את supernatant. לשטוף את התאים בתמיסה של פתרון גבישי מאוזן + 0.5% HSA ב 200-500 × גרם במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר. resuspend אותם בנפח יעד של 100-300 מ”ל של פתרון גבישי מאוזן + 0.5% HSA. 5. בדיקת שחרור בצע בדיקות בקרת איכות של DP תא γδ T עבור הדברים הבאים: טוהר וזהות על ידי cytometry זרימה (חי/מת, CD45, CD3, TCR αβ, TCR γδ, CD20, CD56, CD16); הכדאיות על ידי כתמי AO / PI; אנדוטוקסין; בדיקת מיקופלסמה על ידי תגובת שרשרת פולימראז (PCR); סטריליות על ידי כתמי גרם ותרביות דם אירוביות ואנאירוביות; שאריות K562 לפי ציטומטריית זרימה (CD3-CD16-CD56-CD71+).

Representative Results

תהליך תא γδ T היה מאופיין ואופטימיזציה לייצור של מוצר התרופה התא γδ T. אופטימיזציה תהליך כלל 1) העשרת לימפוציטים באמצעות התרוממות רוח, 2) γδ T חומר לתא (DS) התרחבות ספציפית לתא עם חומצה זולדרונית, 3) γδ T תא DS דלדול של TCRαβ, 4) הרחבה משנית של γδ T תא DS באמצעות K562 נגזר aAPCs, ו 5) קציר DP הסופי ניסוח של המוצר לניהול או cryopreservation. לאחר אופטימיזציה של התהליך, ריצות אישור בוצעו בקנה מידה באמצעות החומר הנגזר משלושה תורמים בריאים כדי לאשר התאמת עיבוד תאים. כל הנתונים נותחו והם מסוכמים בטבלה 1, טבלה 2 וטבלה 3. התאים שהופרדו משבר צנטריפוגה לאחר הזרימה הנגדית 2 (F2) הניבו אוכלוסיית לימפוציטים טהורה עם ממוצע של 99.23% תאי CD45+ (דווח כתדירות של שער חי כולל) ויכולת הכנסה ממוצעת מצוינת של 95.80% (טבלה 1). γδ T-תא ספציפי הרחבה עם חומצה זולדרונית היה תלוי באחוז הראשוני של תאי הרוצח הטבעי (NK) הנוכחים בשבר הלימפוציטים (F2) לאחר ההבהרה. ההעשרה של DS תא T עם TCRαβ dpletion הייתה עקבית (טבלה 2). DP תא T γδ המיוצר משלושה תורמים בריאים היה בממוצע 0.11% ± 0.05% CD20 + B תאים ו 0.00% ± 0.00% TCR αβ + T תאים, ובכך עומד בקריטריון השחרור של ≤1% של תאי TCR αβ + T. האחוז הממוצע של תאי NK במוצר הסופי הוא 17.06% ± 26.19% ועונה על קריטריון השחרור של <35%. בנוסף, האחוז הממוצע של תאי T ותאי NK שושלת שלילית במוצר הסופי היה 0.48% ± 0.42% (טבלה 3). כתמי פני התא וניתוח ציטומטרי של זרימה נוצלו כדי לאפיין את הזהות, הטוהר והזיהומים של ה- DS וה- DP, כפי שמוצג באיור 2A-D. ההרחבה המשנית, שהושגה מהתרבות המשותפת של aAPC (K562CL6(CD3-CD137L:CD28-IL-15RA)) WCB ו- γδ T תא DS ביחס של 10:1, יצרה DP של תא γδ T שעמד בכל קריטריוני ההפצה, כפי שמוצג בטבלה 4. בנוסף, התאים היו מוכתמים ומוערכים על ידי ציטומטריית זרימה בתאי F2 של צנטריפוגה של זרימה ביום 0, יום 7-תאי T מורחבים בחומצה זולדרונית, יום 7-TCR αβ T דלדול תא, יום 17-סופי DP עבור סמנים ביולוגיים הבאים אשכול של בידול (CD)3, TCRαβ, TCR γδ, CD45RA, CD45RO, קולטן chemokine CC 7 (CCR7), חלבון מוות תאים מתוכנת-1 (PD-1), חלבון לימפוציטים הקשור ללימפוציטים מסוג T ציטוטוקסי 4 (CTLA4), גן מפעיל לימפוציטים 3 (LAG3), ואימונוגלובולין של תאי T וחלבון המכיל תחום מוצין 3 (TIM3). הנתונים המוצגים באיור 3 הם בממוצע משלוש ריצות עצמאיות וממחישים שהתאים לא הגיעו לתשישות. ה-Moffitt CTF פיתח גם שיורי K562 כדי לקבוע את זיהומי ה-DP הקשורים ל-AAPCs שמקורם ב-K562 (איור 4). אסטרטגיית הגית הציטומטרית של הזרימה המשמשת לאפיון האחוזים של סוגי התאים הייתה כדלקמן: 1) gating על אוכלוסיית שושלת התאים T ו- NK שלילית (CD3-CD56-CD16-); 2) שער על CD71+ (קולטן העברה לידי ביטוי שושלת אריתרוייד ו- AML המאפשר זיהוי של שאריות תאי K562). אסטרטגיית הגטינג זו אפשרה את ההערכה של תאי CD3-CD16-CD56-CD71+, שהם ה-aAPC (K562CL6(scFv-CD3-CD137;scFv-CD28-IL15-RA)) WCB (המכונה “שאריות K562” באיור 4). הגייה זו מאפשרת ספירה של K562 שיורית ב- DP הסופי על ידי הכפלת התדירות של K562 שיורית בספירת הספירה בת קיימא הכוללת (TVC) של DP (71+ × DP TVC = תאי K562 שיורית ב- DP). כל הנתונים הציטומטריים של הזרימה מדווחים כתדירות של תאים חיים. טבלה 5 ואיור 4 מספקים את האחוזים של תאי T ותאי NK שליליים, כמו גם שאריות תאי K562. בוצעה בדיקת T דו-זנבית כדי לקבוע את המשמעות הסטטיסטית של ההבדלים בין אוכלוסיות אלה וגילתה כי קיים הבדל משמעותי בין WCB לבין DP תא T γδ T ובין תאי WCB ו- γδ T (t = 0.0019 עבור תא T ותאי NK שושלת שלילית; t < 0.0001 עבור שיורית K562 ו- t = 0.0314 עבור תא T ושושלת שושלת תאים NK שלילית; t < 0.0001 עבור שיורית K562) (טבלה 5). איור 1: ייצוג סכמטי של אסטרטגיית הגטינג הציטומטרית של הזרימה. קיצורים: aAPC = , תא מלאכותי אנטיגן מציג; SSC-A = אזור פיזור צדדי של פסגה; FSC-A = אזור פיזור קדימה של שיא; SSC-H = גובה פיזור צד של שיא; FSC-H = גובה פיזור קדימה של שיא; CD = אשכול של בידול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. איור 2: הרכב החומר ההתחלתי, המתווכים ומוצר התרופה הסופי. כל הנתונים המוצגים הם בממוצע משלוש ריצות עצמאיות. (א) אפרזיס מתורמים בריאים עוברת התרוממות באמצעות מכשיר צנטריפוגה זרימה נגד, וכתוצאה מכך F2 (שבר עשיר לימפוציטים), אשר משמש כחומר ההתחלה. (B) F2 עובר Vγ9Vδ2 T התרחבות ספציפית לתא במשך 7 ימים עם 5 מיקרומול / ליטר של חומצה זולדרונית ו 300 IU / mL של IL-2 ב 1 ליטר של בינוני בתוספת 10% סרום AB אנושי. (C) דלדול תאי TCR αβ T מבוצע על המוצר המורחב בחומצה זולדרונית. (D) מוצר סמים תאי T טהור מאוד נקטף לאחר הרחבה שנייה של 10 ימים עם aAPCs מוקרן ביחס של 1:10 עם 5 מיקרומול / ליטר של חומצה זולדרונית ו 300 IU / mL של IL-2 ב 1 ליטר של בינוני בתוספת עם 10% סרום AB אנושי. קיצורים: NK = רוצח טבעי; CD = אשכול של בידול; קולטן תאי TCR= IL = אינטרלוקין; aAPCs = תאים מלאכותיים המציגים אנטיגן. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. איור 3: סמנים ביולוגיים של חומר התחלתי, מתווכים ומוצרי תרופות סופיים. תאים נאספים ומוכתמים עבור CD3, TCRαβ, TCR γδ, CD45RA, CD45RO, CCR7, PD-1, CTLA4, LAG3 ו- TIM3 ביום 0-זרימה תאי F2, תאי T מורחבים חומצה זולדרונית יום 7, יום 7-TCR αβ T דלדול תא, יום 17-מוצר סמים סופי. כל הנתונים המוצגים הם בממוצע משלוש ריצות עצמאיות. (A) דמוי גזע (CD3+, TCR γδ+, CD45RA+, CD45RO-ו- CCR7+) המוצג כמספר כולל של תאים חיים. (B) זיכרון מרכזי (CD3+, TCR γδ+, CD45RA-, CD45RO+ו- CCR7+) המתואר כאחוז מתאי CD3+ TCR γδ+ . קיצורים: CD = אשכול של בידול; קולטן תאי TCR= IL = אינטרלוקין; . CCR7 = קולטן כימין CC 7; PD-1 = חלבון מוות תאי מתוכנת-1; CTLA4 = חלבון לימפוציטים לימפוציטים ציטוקסית T; LAG3 = גן מפעיל לימפוציטים 3; TIM3 = תא אימונוגלובולין תא וחלבון המכיל תחום mucin 3. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. איור 4: נתונים מייצגים של אסיון שיורית K562 (CD3-CD16-CD56-CD71+). קיצורים: aAPC = תא מלאכותי המציג אנטיגן; NK = תא רוצח טבעי; SSC-A = אזור פיזור צדדי של פסגה; CD = אשכול של בידול; IL = אינטרלוקין; TCR = קולטן תא T; MCB = בנק תא ראשי ; FMO = פלואורסצנטיות מינוס אחד; DP = מוצר סמים; WCB = בנק סלולרי עובד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. שלבי תהליך פרמטרים תורמים ממוצע סנט דב. הפעל 1 הפעל 2 הפעל 3 לאחר העשרה (שבר לימפוציט F2) TVC כל אימותי התהליך נזרעו ב- 109 TVC 1.00 X 109 1.00 X 109 1.00 X 109 1.00 X 109 0.00 כדאיות (%) 98.6 96.6 92.2 95.8 3.27 CD20+ תאי B (%) 15.6 23.4 15.2 18.07 4.62 CD3+ תא T (%) 80.04 66.7 76.1 74.28 6.85 TCR αβ+ (%) 77.59 58.03 68.96 68.19 9.8 TCR γδ+ (%) 2.48 1.59 2.1 2.06 0.45 CD3-CD56+CD16+ תאי NK (%) 6.57 19.4 10.5 12.16 6.57 שושלת תאי T ותאי NK שלילית (%) 13 13.7 13.4 13.37 0.35 טבלה 1: סיכום העשרת הלימפוציטים על ידי ההבהרה שדווח כתדירות של תאים חיים. קיצורים: TVC = ספירה בת קיימא כוללת; TCR = קולטן תא T; CD = אשכול של בידול; NK = תא רוצח טבעי. שלבי תהליך פרמטרים תורמים ממוצע סנט דב. הפעל 1 הפעל 2 הפעל 3 הרחבת חומצה זולדרונית בת 7 ימים (pre- TCRαβ דלדול) TVC 3.69 X 109 1.79 X 109 1.42 X 109 2.3 X 109 1.22 X 109 כדאיות (%) 99.2 82.6 89.8 90.53 8.32 CD20+ תאי B 2.1 11.5 7.08 6.89 4.7 CD3+ תא T (%) 95.7 64.1 91.9 83.9 17.25 TCR αβ+ (%) 13.88 38.14 31.98 28 12.61 TCR γδ+ (%) 81.44 24.93 56.98 54.45 28.34 CD3-CD56+CD16+ תאי NK (%) 3.59 33.1 7.28 14.66 16.08 שושלת תאי T ותאי NK שלילית (%) 0.67 2.7 0.82 1.4 1.13 Post- TCRαβ דלדול TVC 1.81 x 109 4.95 X 108 3.80 X 108 8.95 X108 7.94 X 108 כדאיות תאים (%) 98.8 87.6 89.8 92.07 5.93 CD20+ תאי B 2.26 12 6.59 6.95 4.88 CD3+ תא T (%) 95.8 45.3 89.7 76.93 27.56 TCR αβ+ (%) 0 0.001 0.001 0.001 0.001 TCR γδ+ (%) 95.61 45.07 89.16 76.61 27.51 CD3-CD56+CD16+ תאי NK (%) 3.85 59.9 9.79 24.51 30.79 שושלת תאי T ותאי NK שלילית (%) 0.34 1.72 0.45 0.84 0.77 TCR αβ+ TVC 0.00 4.95 x 103 3.8 X 103 2.92 X 103 2.59 X 103 TCR γδ+ TVC 1.73 X 109 2.23 X 108 3.39 X 108 7.64 X 108 8.39 X 108 CD3-CD56+CD16+ NK TVC 6.97 X 107 2.97 X 108 3.72E+07 1.35 X 108 1.42 X 108 טבלה 2: סיכום הרחבת תאי T עם חומצה זולדרונית והעשרת מכשירים שדווחו כתדירות של תאים חיים. קיצורים:TVC = ספירה בת קיימא כוללת; TCR = קולטן תא T; CD = אשכול של בידול; NK = תא רוצח טבעי. תכונות מוצר פרמטרים תורמים ממוצע סנט דב. הפעל 1 הפעל 2 הפעל 3 יום 0 תאי T 2.48 X 107 1.59 X 107 2.10 X 107 2.06 X 107 4.47 X 107 יום 7 לאחר העשרה γδ T תאים 1.73 X 109 2.23 X 108 3.39 X 108 7.64 X 108 8.39 X 108 הרחבת קיפול ביום 7 69.76 14.03 16.14 33.31 31.58 TVC בקציר* 8.14 X 1010 1.67 X 1010 6.84 X 1010 5.55 X 1010 3.42 X 1010 כדאיות תאים (%) 92.8 85.5 87.3 88.53 3.80 CD20+ תאי B (%) 0.12 0.06 0.15 0.11 0.05 CD3+ תא T (%) 97.8 52 97.5 82.43 26.36 TCR αβ+ (%) 0 0.001 0 0.00 0.00 TCR γδ+ (%) 97.51 50.13 97.21 81.62 27.27 CD3-CD56+CD16+ תאי NK (%) 2.16 47.3 1.71 17.06 26.19 שושלת תאי T ותאי NK שלילית, CD71+ שיורית K562 (%) 0.018 0.61 0.82 0.48 0.42 סה”כ תאי T בקציר 7.93 X 1012 8.38 X 1011 6.65 X 1012 5.14 X 1012 3.78 X 1012 הרחבת קיפול כוללת של תאי T (מהיום 0 עד הקציר) 3.20 X 105 5.27 X 104 3.17 X 105 2.30 X 105 1.53 X 105 *אימות התהליך הורחב לבקבוקון עם 5 X 106 תא γδ T ו- 50 X106 aAPCs מוקרן. המספרים שדווחו הם עבור ריצה בקנה מידה מלא צפוי אם 24 צלוחיות נזרעים מחומר התרופה D7 שימש. טבלה 3: סיכום של γδ+ T תא שיתוף פעולה עם aAPCs וקציר תאי T מורחב γδ+ T שדווח כתדירות של תאים חיים. *אימות התהליך הורחב ל- bioreactor אחד של המערכת הסגורה (קיבולת של 1 ליטר) עם 5 × 106 תאי T γδ ו- 50 × 106 aAPCs מוקרן. המספרים שדווחו הם לריצה בקנה מידה מלא צפוי אם 24 צלוחיות נזרעים מחומר התרופה D7. קיצורים: aAPCs = תאים מלאכותיים המציגים אנטיגן; TVC = ספירה בת קיימא כוללת; TCR = קולטן תא T; CD = אשכול של בידול; NK = תא רוצח טבעי. פרמטר בדיקה קריטריוני קבלה תוצאות אימות 1 אימות 2 אימות 3 כדאיות ≥ 70% 92.80% 85.50% 87.30% מיקופלסמה שלילי שלילי שלילי שלילי עקרות אין גמר צמיחה (14 ימים) אין גמר צמיחה (14 ימים) אין גמר צמיחה (14 ימים) אין גמר צמיחה (14 ימים) כתם גרם לא נראו אורגניזמים (NOS) NOS NOS NOS אנדוטוקסין ≤ 2 האיחוד האירופי/מ”ל <0.50 האיחוד האירופי/מ"ל <0.50 האיחוד האירופי/מ"ל <0.50 האיחוד האירופי/מ"ל טבלה 4: סיכום תוצאות בדיקת שחרור בקרת איכות עבור תאי ה- γδ T. שאריות K562 אסאי K562 WCB γδ Only γδ + WCB Product שושלת תאים T ו- NK שלילית. % שיורית K562 % שושלת תאים T ו- NK שלילית. % שיורית K562 % שושלת תאים T ו- NK שלילית. % שיורית K562 % שושלת תאים T ו- NK שלילית. % שיורית K562 % 99.4 98.8 98.7 96.83 3.49 0.58 0.48 0.07 99.2 98.31 99.5 98.21 12.8 0.38 3.87 0.71 98.9 98.6 97.6 95.55 N/A N/A 14.4 0.63 99.2 98.9 97.9 96.53 N/A N/A N/A N/A 98.7 98.3 98.6 97.6 N/A N/A N/A N/A ממוצע 99.08 98.58 98.46 96.94 8.15 0.48 6.25 0.47 סנט דב. 0.28 0.27 0.74 1.02 6.58 0.14 7.26 0.35 טבלה 5: תא T ותאי NK שושלת שלילית ושיורית K562 אחוזים שדווחו כתדירות של תאים חיים. קיצורים: NK = תא רוצח טבעי; WCB = בנק סלולרי עובד.

Discussion

המעבדה לטיפול בתאים Moffit פיתחה פרוטוקול עם הרחבה biphasic של תאי γδ T טהורים מאוד לשימוש כ- DP בניסויים קליניים. פרוטוקול זה מספק שיטת ייצור תחת הנחיות cGMP במערכת סגורה המניבה DP תא T טהור מאוד המופעל ומורחב בהצלחה על ידי חומצה זולדרונית ו- AAPCs של WCB. פרוטוקול זה אושר על ידי ה-FDA לייצור DP תא אלוגניים γδ T עבור חולי AML. באמצעות תורמים בריאים, הרחבנו בהצלחה את האוכלוסייה הקטנה של תאי T תורמים תוך 7 ימים בלבד מ-2.06 ± 0.45% ל-54.45 ± 28.34%. לאחר התרחבות של 7 ימים עם חומצה זולדרונית, נצפתה כי תורם 2 היה גידול באוכלוסיית NK.

חומצה זולדרונית מעכבת פרנסיל דיפוספט סינתאז (FDPS) במונוציטים, אשר, בתורו, מוביל הצטברות של איזופנטניל pyrophosphate (IPP), אשר היה בקורלציה עם עלייה משמעותית בשגשוג של תאי T ותאי NK טבעיים7,8,9. אוכלוסיית NK מוגברת זו מעכבת את השלב השני של התרחבות עם aAPCs, כמו aAPCs רק יתרום להתרחבות נוספת של תאי NK. מסיבה זו שונו הקריטריונים לתורם כדי לא לכלול תורמים עם אוכלוסיות NK גבוהות. לאחר דלדול תאי ה- αβ T, תאי ה- γδ T הועשרו עוד יותר ל- 76.61 ± 27.51%. פרוטוקול ייחודי זה כולל הרחבה שנייה המשתמשת ב- aAPCs המיוצרים על-ידי Moffit כדי למקד את קולטני CD8, CD28 ו- CD127L בתאי ה- γδ T. שלב ההרחבה השני עם ה- aAPCs הניב DP עם ≥65% עבור תאי CD3+ TCR γδ+ T, ≤1% TCRαβ T ותאי CD3-CD16+CD56+ NK <35%. בשל השימוש ב- AAPCs שמקורם ב- K562, היה צורך להוכיח כי aAPCs אלה היוו <1% מהמוצר הסופי.

Moffit CTF פיתחה זרימה ציטומטרית המשמשת לקריטריוני השחרור כדי למדוד את אחוז תאי K562 השיוריים ב- DP הסופי. זרימה זו של ציטומטריה מפחיתה את כל הבעיות של שימוש באנטג’נים של פני התא כדי לזהות את תאי K562. מכיוון שתאי T מופעלים יכולים לבטא CD71, הוצאנו אסטרטגיה לא לכלול את כל תאי ה- T ותאי ה– NK על-ידי גינגה באוכלוסיות CD3– CD56 ו– CD16 ולאחר מכן בדיקת תאי CD71+ , שיהיו אך ורק תאי K562. פרוטוקול זה מדגים כי DP תא γδ T מניב 0.48 ± 0.42% מתאי K562 שיורית ועונה על כל קריטריוני השחרור של ≥70% כדאיות, שליליות Mycoplasma על ידי PCR, אין אורגניזמים לראות על ידי כתמי גרם, ≤2 EU / mL של אנדוטוקסין, ואין צמיחה סופית (14 ימים) סטריליות תרבות הדם.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

אנו מודים להזדמנות מימון פנים-אופן של אימונותרפיות-חוקרי תאים המעניקים הזדמנות מימון תוך-ארגונית ממרכז הסרטן של מופיט על מתן המימון לפיתוח פרוטוקול זה. אנו מודים גם לד”ר קלאודיו אנסטי על עזרתו והדרכתו רבת הערך באמצעות פרויקט זה. לבסוף, אנו מודים לד”ר ג’סטין בושה על תובנותיו וסקירת כתב היד.

Materials

Hanks Balanced Salt Solution R&D 285-GMP
Human Albumin 25% Grifolis 65483-16-071
Plasmalyte A Fisher 2B2543Q
Zoledronic Acid (Zometa) Hos pira 4215-04–8 FDA approved drug
DMSO WAK-CHEMIE MEDICAL GMBH WAK-DMSO-10
CS10 BIOLIFE SOLUTIONS 210374
3 mL syringe BD 309657
10 mL syringe BD 309604
20 mL syringe BD 302830
50 mL syringe BD 309653
100 mL syringe JMS 992861
18g Needle Fisher 305198
Cryovials 1.8 mL Fisher 375418
5 mL pipette Fisher 1367811D
50 mL pipette Fisher 1367610Q
10 mL pipette Fisher 1367811E
100 mL pipette Fisher 07-200-620
15 mL conical Fisher 05-539-12
50 mL conical Fisher 05-539-7
250 mL conical Fisher 430776
600 mL Transfer Pack TERUMO BCT INC 1BBT060CB71
4" Plasma Transfer Set INDEPENDENT MEDICSL ASSOCIATES 03-220-90
Elutra Tubing Set TerumoBCT 70800
100 MCS GREX WILSON WOLF MFG CORP 81100-CS
Ashton Sterile Pumpmatic Liquid dispensing system Fisher Scientific 22-246660
Acacia Pump boot MPS Medical In 17789HP3MLL
CliniMACS PBS/EDTA Buffer Miltenyi Biotec Inc 130-070-525
Dornase Alpha Genentech, Inc 50242-100-40/186-0055 FDA approved drug
1000 mL 0.22 um Filter Fisher 157-0020
Blood Filter 170um B.Braun V2500
CliniMACs Tubing set Miltenyi Biotec Inc 130-090-719
CliniMACS TCRα/β Kit Miltenyi Biotec Inc 130-021-301
Y-Type blood set Fenwal FWL4C2498H
75 mL Flask Fisher 430641U
IL-2 Prometheus 65483-116-071 FDA approved drug
AIM-V Fisher 0870112BK
Human AB serum Gemini Bio-Product 100H41T
3 Liter Transfer pack Independent Medical Associates T3109
1000  pipette tips Fisher Scientific 5991040
CF-250 KOLBio CF-250
Elutra TERUMOBCT
CliniMACS Miltenyi Biotec Inc
GatheRex Liquid Handling, Cell Harvest Pump WILSON WOLF MFG CORP
HERAcell Vios CO2 Incubator Thermo Scientific
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bejanyan, N., et al. Survival of patients with acute myeloid leukemia relapsing after allogeneic hematopoietic cell transplantation: a center for international blood and marrow transplant research study. Biology of Blood and Marrow Transplantation. 21 (3), 454-459 (2015).
  2. Bejanyan, N., et al. Clinical outcomes of AML patients relapsing after matched-related donor and umbilical cord blood transplantation. Bone Marrow Transplantation. 49 (8), 1029-1035 (2014).
  3. Schmid, C., et al. Treatment, risk factors, and outcome of adults with relapsed AML after reduced intensity conditioning for allogeneic stem cell transplantation. Blood. 119 (6), 1599-1606 (2012).
  4. Siegers, G. M., et al. Anti-leukemia activity of in vitro-expanded human gamma delta T cells in a xenogeneic Ph+ leukemia model. PLoS One. 6 (2), 16700 (2011).
  5. Airoldi, I., et al. γδ T-cell reconstitution after HLA-haploidentical hematopoietic transplantation depleted of TCR-αβ+/CD19+ lymphocytes. Blood. 125 (15), 2349-2358 (2015).
  6. Acuto, O., et al. The human T cell receptor: appearance in ontogeny and biochemical relationship of alpha and beta subunits on IL-2 dependent clones and T cell tumors. Cell. 34 (3), 717-726 (1983).
  7. Xiao, L., et al. Large-scale expansion of Vγ9Vδ2 T cells with engineered K562 feeder cells in G-Rex vessels and their use as chimeric antigen receptor-modified effector cells. Cytotherapy. 20 (3), 420-435 (2018).
  8. Peters, C., Kouakanou, L., Oberg, H. H., Wesch, D., Kabelitz, D. In vitro expansion of Vγ9Vδ2 T cells for immunotherapy. Methods in Enzymology. 631, 223-237 (2020).
  9. Xu, Y., et al. Allogeneic Vγ9Vδ2 T-cell immunotherapy exhibits promising clinical safety and prolongs the survival of patients with late-stage lung or liver cancer. Cellular & Molecular Immunology. 18 (2), 427-439 (2021).

Tags

Gamma-delta T CellsCytotoxic ActivityCancerAcute Myeloid LeukemiaExpansionEnrichmentApheresisCell TherapyElutriationCell CultureBioreactorZoledronic AcidIL-2Flow Cytometry

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Landin, A. M., Cox, C., Yu, B., Bejanyan, N., Davila, M., Kelley, L. Expansion and Enrichment of Gamma-Delta (γδ) T Cells from Apheresed Human Product. J. Vis. Exp. (175), e62622, doi:10.3791/62622 (2021).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image