Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Использование CRISPR/Cas9 для выбивания GM-CSF в клетках CAR-T

10.5K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/59629

⸱

22 июля 2019 г.

 ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол для генетического отсвагивая клетки CAR-T через систему CRISPR/Cas9.

Аннотация

Химерный рецептор антигена T (CAR-T) клеточная терапия является передний край и потенциально революционный новый вариант лечения рака. Тем не менее, существуют значительные ограничения на его широкое применение в лечении рака. Эти ограничения включают в себя развитие уникальных токсичностей, таких как синдром высвобождения цитокинов (CRS) и нейротоксичность (NT) и ограниченное расширение, функции эффектора и противоопухолевую активность в твердых опухолях. Одной из стратегий повышения эффективности CAR-T и/или контроля токсичности клеток CAR-T является редактирование генома самих клеток CAR-T во время производства клеток CAR-T. Здесь мы описываем использование редактирования генов CRISPR/Cas9 в клетках CAR-T с помощью трансдукции с лентивирусной конструкцией, содержащей направляющий РНК к гранулоцитной колонии-стимулирующего фактора (GM-CSF) и Cas9. В качестве примера мы описываем CRISPR/Cas9 при посредничестве GM-CSF. Мы показали, что эти ГМ-CSFк / о CAR-T клетки эффективно производят меньше ГМ-CSF при сохранении критической функции Т-клеток и привести к повышению противоопухолевой активности in vivo по сравнению с дикими клетками типа CAR-T.

Введение

Химерный рецептор антигена T (CAR-T) клеточная терапия демонстрирует большие перспективы в лечении рака. 1 , 2 Две CAR-T клеточной терапии ориентации CD19 (CART19) были недавно утверждены в Соединенных Заявленные и в Европе для использования в злокачественных новообразованиях клеток B после демонстрации поразительных результатов в многоцентровых клинических испытаний. 3 , 4 , 5 Барьерами для более широкого использования CAR-T-клеток являются ограниченная активность в твердых опухолях и связанных с ними токсичности, вк....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Этот протокол следует руководящим принципам Совета по институциональному обзору клиники Майо (IRB) и Институционального комитета по биобезопасности (IBC).

1. производство клеток CART19

  1. Изоляция Т-клеток, стимуляция и культура бывших виво
    1. Выполняйте всю работу клеточной культуры в капюшоне клеточной культуры с использованием соответствующего средства индивидуальной защиты. Урожай периферических клеток крови (ПБМК) из деидентифицированных нормальных конусов донорской крови, собранных во время афереза, поскольку они, как известно, являются жизнеспособным источником ПБМК.13
    2. Чтобы изолировать....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

На рисунке 1 показано сокращение ГМ-CSF в клетках GM-CSFk/o CART19. Чтобы убедиться, что геном Т-клеток был изменен на нокаут ГМ-CSF, tide секвенирования был использован в GM-CSFк / о CART19 клеток (Рисунок 1A). CAR-T клеточной поверхности окрашивания проверяет, что Т-клетки успешно выразить CAR поверхности рецептора in vitro путем gating на живых клетках CD3 "(Рисунок1B). Внутр.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В этом отчете мы описываем методологию использования технологии CRISPR/Cas9 для индуцирования вторичных изменений в клетках CAR-T. В частности, это продемонстрировано с помощью лентивирусной трансдукции с вирусным вектором, который содержит gRNA ориентации гена интереса и Cas9 для создания ГМ-CSFк / о CART19 клеток. Ранее мы показали, что нейтрализация GM-CSF упрощает CRS и NT в модели ксенотрансплантата. 12 Как уже говорилось ранее, ГМ-CSFk/o CAR-T-клетки позволяют ингибиров.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

SSK является изобретателем патентов в области Т-клеточной терапии CAR, которые лицензированы Novartis (в соответствии с соглашением между клиникой Майо, Университетом Пенсильвании и Novartis). Эти исследования частично финансировались за счет гранта от Humanigen (SSK). RMS, MJC, RS и SSK являются изобретателями патентов, связанных с этой работой. Лаборатория (SSK) получает финансирование от Tolero, Humanigen, Kite, Lentigen, Morphosys и Actinium.

Благодарности

Эта работа была поддержана за счет грантов от K12CA090628 (SSK), Национальной комплексной онкологической сети (SSK), Клиника Майо Центр индивидуальной медицины (SSK), Фонд Предолин (SSK), клиника Майо Бюро перевода на практике (SSK), и Клиника Майо Медицинская Программа обучения ученых Роберт Л. Хауэлл Врач-ученый стипендий (RMS).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
CD3 моноклональное антитело (OKT3), ПЭ, eBioscienceInvitrogen12-0037-42
CD3 моноклональное антитело (UCHT1), APC, eBioscienceInvitrogen17-0038-42
Choice Taq Blue MastermixDenville ScientificC775Y51
CTS (системы клеточной терапии) Dynabeads CD3/CD28Gibco40203D
CytoFLEX System B4-R2-V2Beckman CoulterC10343проточный цитометр
диметилсульфоксидMillipore SigmaD2650-100ML
Dulbecco's Phosphate-Minerals BufferedGibco14190-144 
Dynabeads MPC-S (концентратор магнитных частиц)Applied BiosystemsA13346
Easy 50 EasySep MagnetSTEMCELL Technologies18002
EasySep Набор для изоляции Т-клеток человека STEMCELL Technologies17951магнитные шарики негативного отбора; 17951RF включает наконечники и буфер
Фетальная бычья сывороткаMillipore SigmaF8067
FITC Mouse Anti-Human CD107a BD Pharmingen555800
Среда фиксации (среда A)InvitrogenGAS001S100
GenCRISPR gRNA Конструкция: Название: CSF2
CRISPR направляющая РНК 1; Вид: Человек, Вектор:
pLentiCRISPR v2; Резистентность: ампициллин; Номер экземпляра:
High; Плазмидный препарат: Стандартная поставка: 4 мкм; g (бесплатно
за дополнительную плату)
GenScriptN/AИндивидуальный заказ
Goat Anti-Mouse IgG (H+L) Cross-Adsorbed Secondary Parent, Alexa Fluor 647InvitrogenA-21235
https://tide.nki.nl.Desktop Genetics
; мужчины-доноры; тип АВ; USCorning35-060-CI
ИФН гамма-моноклональное антитело (4S. B3), APC-eFluor 780, eBioscienceInvitrogen47-7319-42
Lipofectamine 3000 Реагент для трансфекцииInvitrogenL3000075
LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Stain Kit, для возбуждения 405 нмInvitrogenL34966
LymphoprepSTEMCELL Technologies07851
Monensin Solution, 1000XBioLegend420701
Мышь Античеловеческий CD28 Клон CD28.2BD Pharmingen559770
Мышь Античеловеческий CD49d Клон 9F10BD Pharmingen561892
мышь Античеловеческий MIP-1β PE-Cy7BD Pharmingen560687
Mr. Frosty Морозильный контейнерThermo Scientific5100-0001
NALM6, клон G5 ATCCCRL-3273клеточная линия острого лимфобластного лейкоза
Нуклеазная вода без нуклеазыPromegaP119C
Olympus Вакуумные фильтрующие системы, 500 мл, мембрана PES, 0,22 мкМ, стерильнаяGenesee Scientific25-227
Nalgene Rapid-flow стерильные одноразовые фильтрующие установки с CN мембраной 0,45 мкМThermo Scientific Nalgene450-0045
Opti-MEM I Сниженная сыворотка Среда (1X), жидкаяGibco31985-070
PE-CF594 Мышиный античеловеческий IL-2BD Horizon562384
пенициллин-стрептомицин-глутамин (100X), жидкаяGibco10378-016
проникающая среда (среда B)InvitrogenGAS002S100
PureLink Genomic DNA Mini KitInvitrogenK182001
Пуромицина дигидрохлоридMP Biomedicals, Inc.
QIAquick Набор для экстракции геляQIAGEN28704
Rat Anti-Human GM-CSF BV421BD Horizon562930
RoboSep-SSTEMCELL Technologies21000Полностью автоматизированный сепаратор клеток
SepMate-50 (IVD)STEMCELL Technologies85450
Азид натрия, 5% (w/v)Ricca Chemical7144.8-16
X-VIVO 15 Бессывороточный гемопоэтический клеточныйLonza04-418Q
Сыворотка АВ для человека 0210055210 средний

Ссылки

  1. Kenderian, S. S., Ruella, M., Gill, S., Kalos, M. Chimeric antigen receptor T-cell therapy to target hematologic malignancies. Cancer Research. 74 (22), 6383-6389 (2014).
  2. Lim, W. A., June, C. H. The Principles of Engineering Immune Cells to Treat Cancer. Cell. 168

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Редактирование генов CRISPR/Cas9нокаут GM-CSFCAR-T клеточная терапиялентивирусная трансдукцияанализ методом проточной цитометрииизоляция Т-клетокселекция пуромициномультрацентрифугирование для концентрирования вирусасиндром выброса цитокиновпротивоопухолевая активность