이 프로토콜 설명 합니다 자세한 워크플로 생성에 대 한 immunomodulators, 예를 들어 bispecific T 세포 engagers를 인코딩 하는 홍 역 바이러스를 사용 하 여 표현 위한 oncolytic 바이러스의 비보 특성화 전. 응용 프로그램 및 다른 벡터 플랫폼 및 transgenes 적응 임상 번역 소설 immunovirotherapeutics의 개발을 가속화할 것 이다.
성공적인 암 immunotherapy 장기 종양 제어 달성 가능성이 있다. 최근 임상 성공에도 불구 하 고 개별 종양 면역 프로 파일에 맞게 안전 하 고 효과적인 치료를 위한 긴급 한 필요가 남아 있습니다. Oncolytic 바이러스는 항 종양 면역 반응으로 종양 제한 유전자 발현 유도 사용합니다. 이 프로토콜의 immunomodulatory oncolytic 벡터 생성 및 전 비보 분석을 설명합니다. 예를 들어 bispecific T 세포 engagers를 인코딩 하는 홍 역 백신 바이러스에 초점을 맞추고, 일반적인 방법 다른 바이러스 종 및 transgenes 적응 될 수 있다. 제시 워크플로 디자인, 클로닝, 구조, 및 재조합 형 바이러스의 전파를 포함 되어 있습니다. 복제 속도 론 및 벡터의 용균성 활동 ex vivo 격리 된 immunomodulator의 기능을 분석 하는 분석 되어, 전 임상 모델에서 추가 개발을 위한 새로운의 생성을 촉진 하 고 궁극적으로 임상 번역입니다.
Oncolytic 바이러스 (OVs) 특별히 내에서 복제 하 고 건강 한 조직을 그대로 하면서 종양 세포를 죽 일 항 암 치료제로 개발 되 고 있다. 그것은 지금 이해 하는 oncolytic virotherapy (OVT), 대부분의 경우에서 공통 되고있다, 효율적인 복제 및 바이러스의 확산에 의해 완전 한 종양 세포에 전적으로 의존 하지 않는 하지만 치료 성공에 대 한 행동의 추가 메커니즘을 필요로 포함 혈관 및 실질 대상 및, 중요 한 것은, 면역 자극1,2,,34. 현재 연구는 이해 하 고, 잠재적으로 소설 OVs, 그리고 유전 공학 고급 오븐을 만들기 위해 제공 하는 가능성을 포함 하는 바이러스 바이오 뱅크 개선된 생물에서 이익이 되었다 많은 초기 OV 연구 수정 되지 않은 바이러스를 사용 하는 동안 플랫폼5,,67.
OVs. 의 유전 공학에 관한 특별 한 관심의 immunomodulatory transgenes는 immunotherapy의 최근 성공을 감안할 때, OV 감염 된 종양 세포에 의해 같은 유전자 제품의 타겟된 식 조직 관리에 비해 독성을 감소 시킨다. 타겟팅 고유의 oncoselectivity 바이러스를 사용 하 여 또는 바이러스 성 차 있는 굴곡 운동8수정 하 여 이루어집니다. 로컬 immunomodulation OVT의 다각적인 안티 종양 메커니즘을 향상 시킵니다. 또한,이 전략은 심문 바이러스, 종양 세포 및 숙주 면역 체계 사이 상호 작용에. 이 위해이 프로토콜 설계, 복제, 구출, 전파, 및 oncolytic 바이러스인 (특히 홍 역 바이러스) 벡터 같은 transgenes 인코딩 유효성을 검사 하는 적용 및 조정 가능한 워크플로우를 제공 합니다.
변조 면역 반응의 다양 한 암 면역 주기9, 종양 항 원 인식 [예, 종양 관련 항 원 (다시) 또는 inducers의 강화 등의 다른 단계를 대상으로 하는 transgene 제품에 의해 달성 될 수 있다 중요 한 조직 적합성 복잡 한 (MHC) 종류 I 분자] 효율적인 항 원 프레 젠 테이 션 (cytokines);에 대 한 수지상 세포 성숙 지원 통해 보충 하 고와 같은 원하는 면역 세포를 활성화 세포 독성 그리고 헬퍼 T 세포 [발산, bispecific T 셀 engagers (BTEs)]; 규정 하는 T 세포, 억압 파생 골수성 세포, 종양 관련 된 대 식 세포 등 암 관련 된 섬유 아 세포 (항 체, BTEs, cytokines); 진압 세포를 대상으로 이펙터 세포 억제와 피로 (검사점 억제제)을 방지 하 고. 따라서, 생물 학적 에이전트의 과다 제공 됩니다. 각 메커니즘의 이해 뿐만 아니라 치료 효능과 가능한 시너지 효과 관한 이러한 바이러스 인코딩된 immunomodulators의 평가 암 치료를 개선 하는 데 필요한.
Paramyxoviridae 가족의 부정적인 감각 단일 가닥 RNA 바이러스 oncolytic 벡터로 그들의 사용에 도움이 되는 몇 가지 기능이 특징입니다. 이러한 자연 oncotropism, transgenes (5 kb 이상)10,11, 확산 syncytia 형성 및 높은 immunogenicity12를 포함 하 여 효율적인 대용량 게놈을 포함 됩니다. 따라서, OV 플랫폼에 따라 개 디 스템 퍼 바이러스13, 유행 성 이하선염 바이러스14, 뉴캐슬 질병 바이러스15, 센다이 바이러스16,17, 유인원 바이러스 518, Tupaia 바이러스인19 개발 되었습니다. 가장 눈에 띄게, 긴장 (MV) 전 임상 및 임상 개발20,21에서 진행 하는 감쇠 홍 역 바이러스 백신 라이브. 이러한 바이러스 변종 우수한 안전 기록22와 일상적인 예방 접종에 대 한 수십 년 동안 사용 되었습니다. 또한, paramyxoviruses의 엄격 하 게 cytosolic 복제로 인해 insertional mutagenesis에 대 한 위험이 있다. 다재 다능 한 반전 유전학 시스템 추가 전사 단위 (ATUs)로 transgenes의 삽입을 허용 하는 안티 게놈 cDNA에 따라 사용할 수 있는11,,2324입니다. MV 벡터 바이러스 성 유전자 발현에 대 한 대리 표식으로 나트륨 요오드 화물 symporter (MV-NIS) 이미징 및 방사선 치료 또는 녹는 carcinoembryonic 항 원 (CEA MV)에 대 한 인코딩 (NCT02962167, NCT02068794, 임상 시험에서 평가 되 고 현재 NCT02192775, NCT01846091, NCT02364713, NCT00450814, NCT02700230, NCT03456908, NCT00408590, 및 NCT00408590). 안전 관리를 확인 하 고 항 종양 효과의 경우 이전 연구25,26,,2728,29, 에서 보고 되었습니다 30 (Msaouel et al.31검토), 개발 및 preclinically 테스트 추가 oncolytic 홍 역 바이러스에 대 한 방법을 포장. 분자 암 면역 주기의 다양 한 단계를 대상으로 종양의 성장을 지연 및 면역 중재 효능 및 장기 보호 면역 메모리 syngeneic에 증거와 쥐, 생존을 연장 표시 되었습니다 immunomodulatory 인코딩 MV 마우스 모델입니다. 벡터 인코딩된 transgenes granulocyte-대 식 세포 콜로 니 자극 인자 (GM-CSF)32,33, 헬리코박터 neutrophil 활성화 단백질34, 검사점 면역 억제제35를 포함 인터 루 킨-12 (IL-12)36,37, 다시 및 BTEs38, CD3와 종양 표면 항 원 상호 링크 따라서 polyclonal T 세포, T 세포 수용 체 특이성 및 공동 자극 (에 관계 없이 안티 종양 활동을 유도 그림 1)입니다. 유망한 임상 결과 얻은 이러한 구문에 대 한 수요가 더 변환 노력.
Talimogene laherparepvec (T-VEC), 형식이 나 인코딩 GM-CSF, 포진 심 플렉스 바이러스는 미국 식품 의약품 안전 청 (FDA) 및 유럽 의약품 청 (EMA)에 의해 승인 된 유일한 oncolytic 치료. 늦은 2015 년에 승인으로 이어지는 단계 III 연구는만 고급 흑색 종39종양 내 주입, 아니라 abscopal 효과 (즉, 병 변 비 주입의 remissions)의 사이트에서 효능을 표시 하지는. T-VEC 다른 종양 엔터티 (예: NCT03458117,, 비 흑색 종 피부 암, 췌장암, NCT03086642)에서 응용 프로그램 및 면역 검사점으로 특히 조합 치료의 평가 대 한 추가 재판 이후 들어갔습니다. 억제제 (NCT02978625, NCT03256344, NCT02509507, NCT02263508, NCT02965716, NCT02626000, NCT03069378, NCT01740297, 및 스 et al.40).
이것는 oncolytic immunotherapy의 잠재력 뿐만 아니라 OVT immunomodulation의 뛰어난 조합을 식별 하는 추가 연구에 대 한 필요성을 보여줍니다. 합리적인 디자인 추가 벡터 및 전 임상 시험에 대 한 그들의 개발의이 사업에 열쇠 이다. 이 또한 기본 메커니즘의 이해를 사전 그리고 더 맞춤된 암 치료 쪽으로 진행에 대 한 의미를 갖는다. 이 위해,이 게시 수정 및 표적된 암 immunotherapy에 대 한 paramyxoviruses의, 더 구체적으로, T 세포-매력적인 항 체 (그림 2) 인코딩 oncolytic 홍 역 바이러스의 개발에 대 한 방법론을 제공 합니다.
Oncolytic immunotherapy (즉,., 함께 immunomodulation OVT) 암 치료, 개발 및 최적화 인코딩 immunomodulatory 단백질 oncolytic 바이러스의 추가 요구에 대 한 위대한 약속을 보유 하고있다. 이 프로토콜에는 생성 하 고 같은 벡터를 관련 전 임상 모델에 새로운 항 암 치료제로 잠재적인 미래 임상 번역 이후 테스트에 대 한 유효성을 검사 하는 방법을 설명 합니다.
뚜렷한 장점 가진 수많은 ?…
The authors have nothing to disclose.
이러한 메서드는 하이델베르크에서 종양 질환에 대 한 국립 센터에서 교수 박사 닥터 가 Ungerechts에 의해 주도 Virotherapy 그룹에서 설립 되었다. 우리는 그와 특히 박사 토 비아 스 스펙, 박사 Rūta Veinalde, 주 디스 포스터, Birgit Hoyler, 그리고 제시카 알 버트 실험실 팀의 모든 구성원에 게 빚을. 이 작업으로는 다른 Kröner-Fresenius-재단 지원 (서 기 Engeland에 그랜트 2015_A78)와 독일 국립 과학 재단 (DFG, EN 1119/2-1 기 Engeland 부여). J.P.W. Heidbuechel 암 연구에 대 한 헬름홀츠 국제 대학원에 의해 봉급을 받습니다.
Rapid DNA Dephos & Ligation Kit | Roche Life Science, Mannheim, Germany | 4898117001 | |
CloneJET PCR Cloning Kit | Thermo Fisher Scientific, St. Leon-Rot | K1231 | |
Agarose | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | A9539-500G | |
QIAquick Gel Extraction Kit | QIAGEN, Hilden, Germany | 28704 | |
NEB 10-beta Competent E. coli | New England Biolabs (NEB), Frankfurt/Main, Germany | C3019I | |
LB medium after Lennox | Carl Roth, Karlsruhe, Germany | X964.1 | |
Ampicillin | Carl Roth, Karlsruhe, Germany | HP62.1 | |
QIAquick Miniprep Kit | QIAGEN, Hilden, Germany | 27104 | |
Restriction enzyme HindIII-HF | New England Biolabs (NEB), Frankfurt/Main, Germany | R3104S | |
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) | Invitrogen, Darmstadt, Germany | 31966-021 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Biosera, Boussens, France | FB-1280/500 | |
FugeneHD | Promega, Mannheim, Germany | E2311 | may be replaced by transfection reagent of choice |
Kanamycin | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | K0129 | |
Vero cells | ATCC, Manassas, VA, USA | CCL81 | |
B16-CD46/ B16-CD20-CD46 | J. Heidbuechel, DKFZ Heidelberg | available upon request | |
Granta-519 | DSMZ, Braunschweig, Germany | ACC 342 | |
Opti-MEM (serum-free medium) | Gibco Life Technologies, Darmstadt, Germany | 31985070 | |
Colorimetric Cell Viability Kit III (XTT) | PromoKine, Heidelberg, Germany | PK-CA20-300-1000 | includes XTT reagent |
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (PBS) | Gibco Life Technologies, Darmstadt, Germany | 14190-094 | |
QIAquick Ni-NTA Spin Columns | QIAGEN, Hilden, Germany | 31014 | |
Sodium chloride | Carl Roth, Karlsruhe, Germany | 3957.3 | |
Imidazole | Carl Roth, Karlsruhe, Germany | I5513-25G | |
Amicon Ultra-15, PLGC Ultracel-PL Membran, 10 kDa | Merck, Darmstadt, Germany | UFC901024 | |
BCA Protein Assay Kit | Merck Milipore | 71285-3 | |
IgG from human serum | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | I4506 | |
Anti-HA-PE | Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany | 130-092-257 | RRID: AB_871939 |
Mouse IgG1, kappa Isotype Control, Phycoerythrin Conjugated, Clone MOPC-21 antibody | BD Biosciences, Heidelberg, Germany | 555749 | RRID: AB_396091 |
Anti-HA-biotin antibody, clone 3F10 | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | 12158167001 | RRID: AB_390915 |
Anti-Biotin MicroBeads | Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany | 130-090-485 | |
MS Columns | Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany | 130-042-201 | |
MiniMACS Separator | Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany | 130-042-102 | |
MACS MultiStand | Miltenyi Biotech, Bergisch Gladbach, Germany | 130-042-303 | |
RIPA buffer | Rockland Immunochemicals, Gilbertsville, PA, USA | MB-030-0050 | |
CytoTox 96 Non-Radioactive Cytotoxicity Assay | Promega, Mannheim, Germany | G1780 | includes 10x lysis solution, substrate solution (substrate mix and assay buffer), and stop solution |
Cell lifter | Corning, Reynosa, Mexico | 3008 | |
10 cm dishes | Corning, Oneonta, NY, USA | 430167 | |
15 cm dishes | Greiner Bio-One, Frickenhausen, Germany | 639160 | |
96-well plates, U-bottom | TPP, Trasadingen, Switzerland | 92097 | |
96-well plates, flat bottom | Neolab, Heidelberg, Germany | 353072 | |
6-well plates | Neolab, Heidelberg, Germany | 353046 | |
12-well plates | Neolab, Heidelberg, Germany | 353043 | |
50 mL tubes | nerbe plus, Winsen/Luhe, Germany | 02-572-3001 | |
T175 cell culture flasks | Thermo Fisher Scientific, St. Leon-Rot | 159910 | |
0.22 µm filters | Merck, Darmstadt, Germany | SLGPM33RS |