A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
بروتوكول لتقييم القتل الكمي للخلايا السرطانية بواسطة خلايا جوركات التي تعبر عن مستقبلات المستضد الخيمري (CAR) التي تستهدف مستضد الورم المفرد. يمكن استخدام هذا البروتوكول كمنصة فحص للتحسين السريع لتركيبات مفصلات CAR قبل التأكيد في الخلايا التائية المشتقة من الدم المحيطي.
الخلايا التائية لمستقبلات المستضد الخيمري (CAR) هي في طليعة علم الأورام. يتم إنشاء CAR من مجال استهداف (عادة ما يكون جزءا متغيرا أحادي السلسلة ، scFv) ، مع رابط مصاحب داخل السلسلة ، متبوعا بمفصلة ، وغشاء ، ومجال تكلفة. يمكن أن يكون لتعديل مجال الربط داخل السلسلة والمفصلة تأثير كبير على القتل بوساطة CAR. بالنظر إلى العديد من الخيارات المختلفة لكل جزء من بناء CAR ، هناك أعداد كبيرة من التباديل. يعد صنع الخلايا التائية ذات مستقبلات المستضدات الوهمية عملية تستغرق وقتا طويلا ومكلفة ، كما أن صنع واختبار العديد من التركيبات يعد استثمارا ثقيلا وماديا. يصف هذا البروتوكول منصة للتقييم السريع لبنيات CAR المحسنة للمفصلات في خلايا Jurkat (CAR-J). خلايا Jurkat عبارة عن خط خلايا تائية خلد مع امتصاص عالي لفيروس العدس ، مما يسمح بنقل CAR بكفاءة. هنا ، نقدم منصة لتقييم CAR-J بسرعة باستخدام جهاز تصوير الفلورسنت ، متبوعا بتأكيد التحلل الخلوي في الخلايا التائية المشتقة من PBMC.
أظهر العلاج بالخلايا التائية ذات مستقبلات المستضدات الوهمية وعدا كبيرا في الأورام الخبيثة الدموية ، وهو ما يتضح من 6 منتجات CAR-T المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء منذ عام 2017 ، كما أفاد المعهد الوطني للسرطان1. هناك العديد من الخلايا التائية ذات مستقبلات المستضدات الوهمية في التجارب السريرية لاستهداف الأورام الصلبة. تعد أهداف CAR الجديدة الهندسية وتحسين بنية CAR أمرا حيويا لفعالية خلية CAR-T. يعد اختيار بنية CAR المثالية لكل تطبيق أمرا ضروريا للاستهداف الدقيق للمستضدات المرتبطة بالورم (TAA) مع تجنب المستويات المنخفضة من تعبير TAA في الأنسجة الطبيعية2.
يتكون بناء CAR بشكل أساسي من خمس مقصورات: (1) مجال الجزء المتغير أحادي السلسلة خارج الخلية (scFv) الذي يستهدف مستضد الورم. (2) مجال المفصلات. (3) المجال عبر الغشاء. (4) المجال المكلف للخلايا التائية السيتوبلازمية داخل الخلايا ؛ و (5) مجال الإشارة. يؤثر تعديل كل مجال من هذه المجالات على دقة الخلية التائية ذات مستقبلات المستضدات الوهمية التي تتعامل مع الخلية المستهدفة3. ومن ثم ، فإن تقييم السمية الخلوية والتفاعل المتبادل لهذه التركيبات CAR في المختبر أمر بالغ الأهمية لاختيار البنية الصحيحة للتقدم نحو التجارب في الجسم الحي. تشمل الطرق الحالية لتقييم التحلل الخلوي بواسطة الخلايا التائية مقايسة إطلاق 51Cr ، ومقايسة إطلاق نازعة هيدروجين اللاكتات ، ومقايسة التصوير الحيوي ، وتحليل الخلايا القائم على المعاوقة في الوقت الفعلي ، ومقايسة قياس التدفق الخلوي القائم على الخلايا 4,5. تحدد المنصة القائمة على التصوير الفلوري الموصوفة هنا عدد الخلايا الحية مقابل الخلايا الميتة ، وهو تقدير كمي مباشر للتحلل الخلوي للخلايا التائية بدلا من طريقة غير مباشرة لتقييم التحلل الخلوي بواسطة الخلايا التائية.
إليك تقنية سهلة وفعالة من حيث التكلفة وسريعة وعالية الإنتاجية مع الحد الأدنى من التدخل لتقييم السمية الخلوية لخلايا Jurkat التي تعبر عن مستقبلات عامل نمو البشرة (EGFR) CAR ضد خلايا سرطان الثدي الثلاثي السلبي MDA-MB-231 (TNBC) و EGFR CRISPR تضرب خلايا MDA-MB-231. خلايا Jurkat هي خلايا الخلايا اللمفاوية التائية البشرية6 التي تم استخدامها على نطاق واسع لدراسة تنشيط الخلايا التائية وآليات الإشارة7. علاوة على ذلك ، تم استخدام خلايا Jurkat لاختبار CAR في المختبر في دراسات متعددة8،9،10،11. يتم تحويل خلايا Jurkat بسهولة بواسطة فيروس lentivirus ولها تكاثر مستدام ، وقد تم الاستفادة من هذا النظام لتحسين المجال المفصلي لمختلف تركيبات EGFR CAR.
يمكن استخدام هذا الاختبار لفحص تركيبات CAR المتعددة التي تستهدف مستضدات الورم المختلفة واستخدامها ضد خطوط الخلايا السرطانية المتعددة الملتصقة وبنسب مختلفة من المستجيب إلى الورم (E: T). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقييم نقاط زمنية متعددة ، ويمكن تعديل عدد النسخ المتماثلة لتحديد أفضل قتل بين مختلف هياكل CAR. يجب تأكيد أفضل التركيبات باستخدام خلايا الدم أحادية النواة الطرفية (PBMCs) المشتقة من خلايا CD3 T. الهدف العام وراء تطوير هذه الطريقة هو التحسين السريع لهندسة مفصلات CAR بطريقة عالية الإنتاجية للتغلب على الحواجز مثل كفاءة النقل المنخفضة ، متبوعة بتأكيد في الخلايا التائية المشتقة من PBMC.
ملاحظة: تتم جميع أعمال زراعة الخلايا في خزانة السلامة الحيوية مع معطف المختبر والقفازات واتباع تقنيات التعقيم القياسية.
1. توليد CAR التعبير عن Jurkats (CAR-J)
2. تصفيح الخلايا السرطانية المسمى CFSE
ملاحظة: كانت خلايا MDA-MB-231 (من ATCC ، HTB-26) هدية من متعاون ، وتم إنشاء EGFR KO MDA-MB-231 كما هو موضح سابقا12.
3. المشاركة في زراعة CAR للتعبير عن Jurkats مع الخلايا السرطانية المسماة CFSE
4. إعداد لوحة للتصوير
5. تحليل صور الفلورسنت
تم تقييم نطاق نسبة E: T بين 1: 8 و 8: 1 ل CAR-J1 عند 72 ساعة والتي استهدفت EGFR على خلايا TNBC MDA-MB-231. تم تحويل خلايا Jurkat مع فيروس CAR lentivirus مع البوليبرين لتوليد خلايا CAR-J كما هو موضح في الخطوة 2. زادت السمية الخلوية ل CAR-J1 بشكل ملحوظ مع ارتفاع نسبة E: T مع عدم وجود فرق في القتل بنسبة 1: 8 (الشكل 1). لو...
لقد اقترحنا هنا طريقة سريعة لتقييم النشاط الخلوي الخاص بالهدف الناجم عن تعبير CAR في خلايا Jurkat بكفاءة. جميع تركيبات CAR لها نفس scFv ولكن مجالات مفصلية وغشائية مختلفة ثبت أنها تؤثر على فاعلية الخلايا التائية ذات مستقبلات المستضداتالوهمية 13. تم إجراء مزيد من التقييم للقتل غير النو?...
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
كانت MDA-MB-231 هدية كريمة من الدكتور شين ستيكلين. يقر المؤلفون بالتمويل من مركز السرطان بجامعة كانساس لإجراء هذا البحث.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
15 mL Conical Tube (Sterile) | Midwest Scientific | #C15B | Any similar will work |
50 mL Conical Tube (Sterile) | Thermo Scientific | 339652 | Any similar will work |
Black/Clear 96 well plate | Falcon | 353219 | Celligo has a list of compatible plates |
Celigo 4 Channel Imaging Cytomenter | Nexcelcom Bioscience | 200-BFFL-5C | Any similar will work |
Celigo Software | Nexcelcom Bioscience | Version 5.3.0.0 | Any similar will work |
Cell Culture Incubator | Thermo Scientific | HeraCell 160i | Any similar will work |
Cell Culture Treated Flasks (T75, various sizes, Sterile) | TPP | 90076 | Any similar will work |
CFSE | Tonbo | 13-0850-U500 | Any similar will work |
Cytek Muse Cell Analyzer | Cytek | 0500-3115 | Any similar will work |
DMEM | Gibco | 11995-040 | Any similar will work |
FBS | Gemini bio-products | 900-108 | Any similar will work |
Flow Cytometer | Cytek, BD, etc | Aurora, LSR II, etc | Any similar will work |
FlowJo Sortware | Becton Dickinson & Company | Version 10.7.1 | Any similar will work |
Fluorobrite DMEM | Gibco | A18967-01 | Any similar will work |
GraphPad Software | GraphPad | Version 9.3.1 (471) | Any similar will work |
Multichanel Pipette | Thermo Scientific | Finnpipette F2 | Any similar will work |
PBS | Gibco | 10010-031 | Any similar will work |
PenStrep | Gibco | 15070-063 | Any similar will work |
Pipette tips (Sterile, filtered, 1 mL, Various sizes) | Pr1ma | PR-1250RK-FL, etc | Any similar will work |
Pipettors | Thermo Scientific | Finnpipette F2 | Any similar will work |
Propidium Iodide | Invitrogen | P1304MP | Any similar will work |
RPMI | Corning | 10-041-cv | Any similar will work |
Serological Pipette Aid | Drummond Scientific | 4-000-105 | Any similar will work |
Serological Pipettes (Sterile, various sizes) | Pr1ma | PR-SERO-25, etc | Any similar will work |
Sodium Pyruvate | Corning | 25-000-CI | Any similar will work |
Sterile Reservoirs | Midwest Scientific | RESE-2000 | Any similar will work |
Table top centrifuge | Eppendorf | 5810R | Any similar will work |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved