Nền tảng sản xuất tế bào T chỉnh sửa gen đa điểm cho liệu pháp miễn dịch tế bào T nhận dạng "sẵn có"
Tóm tắt
Liệu pháp miễn dịch nhận định sử dụng tế bào T tự thân được trang bị thụ thể kháng nguyên giả (CAR) đã nổi lên như một phương thức mạnh mẽ trong việc điều trị ung thư. Tuy nhiên, một hạn chế của phương pháp này là tế bào T CAR tự thân phải được sản xuất theo yêu cầu cá nhân. Tại đây, chúng tôi cho thấy rằng việc điện chuyển RNA mRNA của nuclease hiệu ứng-like activator (TALEN) cho phép chỉnh sửa gen đa dạng một cách hiệu quả trong tế bào T người nguyên phát. Chúng tôi sử dụng phương pháp chỉnh sửa do TALEN điều khiển để phát triển quy trình sản xuất quy mô lớn tế bào T thiếu hụt biểu hiện cả thụ thể tế bào T αβ (TCR) và CD52, là một protein nhằm vào alemtuzumab, một tác nhân hóa trị liệu. Về mặt chức năng, tế bào T được sản xuất bằng quy trình này không gây ra phản ứng graft-versus-host (GVHD) và được làm cho kháng lại sự hủy diệt bởi alemtuzumab. Những đặc điểm này cho phép việc truyền alemtuzumab cùng lúc hoặc trước khi các tế bào T được thiết kế, hỗ trợ sự kết hợp của chúng. Hơn nữa, việc trang bị cho các tế bào được thiết kế bằng TALEN một CAR CD19 đã dẫn đến sự tiêu diệt hiệu quả mục tiêu khối u CD19+ ngay cả khi có mặt của tác nhân hóa trị liệu. Những kết quả này chứng minh tính khả thi của chỉnh sửa gen do TALEN điều khiển cho một quy trình có thể mở rộng, cho phép sản xuất các liệu pháp miễn dịch tế bào CAR từ bên thứ ba nhằm vào các mục tiêu tùy ý. Do đó, liệu pháp miễn dịch tế bào CAR có thể được sử dụng theo kiểu “sẵn có” giống như các chế phẩm sinh học khác.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Porter, 2011, Chimeric antigen receptor therapy for B-cell malignancies, J Cancer, 2, 331, 10.7150/jca.2.331
Riddell, 2013, Chimeric antigen receptor–modified T cells: clinical translation in stem cell transplantation and beyond, Biol Blood Marrow Transplant, 19, S2, 10.1016/j.bbmt.2012.10.021
Kochenderfer, 2009, Construction and preclinical evaluation of an anti-CD19 chimeric antigen receptor, J Immunother, 32, 689, 10.1097/CJI.0b013e3181ac6138
Sadelain, 2009, T-cell engineering for cancer immunotherapy, Cancer J, 15, 451, 10.1097/PPO.0b013e3181c51f37
Sadelain, 2009, The promise and potential pitfalls of chimeric antigen receptors, Curr Opin Immunol, 21, 215, 10.1016/j.coi.2009.02.009
Sadelain, 2003, Targeting tumours with genetically enhanced T lymphocytes, Nat Rev Cancer, 3, 35, 10.1038/nrc971
Berger, 2009, Adoptive transfer of virus-specific and tumor-specific T cell immunity, Curr Opin Immunol, 21, 224, 10.1016/j.coi.2009.02.010
Cooper, 2005, T-cell genetic modification for re-directed tumor recognition, Cancer Chemother Biol Response Modif, 22, 293, 10.1016/S0921-4410(04)22014-2
June, 2007, Adoptive T cell therapy for cancer in the clinic, J Clin Invest, 117, 1466, 10.1172/JCI32446
Brenner, 2010, Adoptive T cell therapy of cancer, Curr Opin Immunol, 22, 251, 10.1016/j.coi.2010.01.020
Pule, 2008, Virus-specific T cells engineered to coexpress tumor-specific receptors: persistence and antitumor activity in individuals with neuroblastoma, Nat Med, 14, 1264, 10.1038/nm.1882
Brentjens, 2013, CD19-targeted T cells rapidly induce molecular remissions in adults with chemotherapy-refractory acute lymphoblastic leukemia, Sci Transl Med, 5, 177ra38, 10.1126/scitranslmed.3005930
Kalos, 2011, T cells with chimeric antigen receptors have potent antitumor effects and can establish memory in patients with advanced leukemia, Sci Transl Med, 3, 95ra73, 10.1126/scitranslmed.3002842
Grupp, 2013, Chimeric antigen receptor-modified T cells for acute lymphoid leukemia, N Engl J Med, 368, 1509, 10.1056/NEJMoa1215134
Porter, 2011, Chimeric antigen receptor-modified T cells in chronic lymphoid leukemia, N Engl J Med, 365, 725, 10.1056/NEJMoa1103849
Kowolik, 2006, CD28 costimulation provided through a CD19-specific chimeric antigen receptor enhances in vivo persistence and antitumor efficacy of adoptively transferred T cells, Cancer Res, 66, 10995, 10.1158/0008-5472.CAN-06-0160
Maude, 2014, Chimeric antigen receptor T cells for sustained remissions in leukemia, N Engl J Med, 371, 1507, 10.1056/NEJMoa1407222
Lee, 2014, T cells expressing CD19 chimeric antigen receptors for acute lymphoblastic leukaemia in children and young adults: a phase 1 dose-escalation trial, Lancet, 385, 517, 10.1016/S0140-6736(14)61403-3
Imai, 2004, Chimeric receptors with 4-1BB signaling capacity provoke potent cytotoxicity against acute lymphoblastic leukemia, Leukemia, 18, 676, 10.1038/sj.leu.2403302
Kügler, 2009, Stabilization and humanization of a single-chain Fv antibody fragment specific for human lymphocyte antigen CD19 by designed point mutations and CDR-grafting onto a human framework, Protein Eng Des Sel, 22, 135, 10.1093/protein/gzn079
Cermak, 2011, Efficient design and assembly of custom TALEN and other TAL effector-based constructs for DNA targeting, Nucleic Acids Res, 39, e82, 10.1093/nar/gkr218
Doyle, 2012, TAL Effector-Nucleotide Targeter (TALE-NT) 2.0: tools for TAL effector design and target prediction, Nucleic Acids Res, 40, W117, 10.1093/nar/gks608
Bogdanove, 2011, TAL effectors: customizable proteins for DNA targeting, Science, 333, 1843, 10.1126/science.1204094
Reyon, 2012, FLASH assembly of TALENs for high-throughput genome editing, Nat Biotechnol, 30, 460, 10.1038/nbt.2170
Joung, 2013, TALENs: a widely applicable technology for targeted genome editing, Nat Rev Mol Cell Biol, 14, 49, 10.1038/nrm3486
Mussolino, 2011, A novel TALE nuclease scaffold enables high genome editing activity in combination with low toxicity, Nucleic Acids Res, 39, 9283, 10.1093/nar/gkr597
Hudecek, 2010, The B-cell tumor-associated antigen ROR1 can be targeted with T cells modified to express a ROR1-specific chimeric antigen receptor, Blood, 116, 4532, 10.1182/blood-2010-05-283309
Juillerat, 2014, Comprehensive analysis of the specificity of transcription activator-like effector nucleases, Nucleic Acids Res, 42, 5390, 10.1093/nar/gku155
Betts, 2003, Sensitive and viable identification of antigen-specific CD8+ T cells by a flow cytometric assay for degranulation, J Immunol Methods, 281, 65, 10.1016/S0022-1759(03)00265-5
Sander, 2013, In silico abstraction of zinc finger nuclease cleavage profiles reveals an expanded landscape of off-target sites, Nucleic Acids Res, 41, e181, 10.1093/nar/gkt716
Pattanayak, 2013, High-throughput profiling of off-target DNA cleavage reveals RNA-programmed Cas9 nuclease specificity, Nat Biotechnol, 31, 839, 10.1038/nbt.2673
Cradick, 2013, CRISPR/Cas9 systems targeting β-globin and CCR5 genes have substantial off-target activity, Nucleic Acids Res, 41, 9584, 10.1093/nar/gkt714
Ran, 2013, Double nicking by RNA-guided CRISPR Cas9 for enhanced genome editing specificity, Cell, 154, 1380, 10.1016/j.cell.2013.08.021
Torikai, 2012, A foundation for universal T-cell based immunotherapy: T cells engineered to express a CD19-specific chimeric-antigen-receptor and eliminate expression of endogenous TCR, Blood, 119, 5697, 10.1182/blood-2012-01-405365
Torikai, 2013, Toward eliminating HLA class I expression to generate universal cells from allogeneic donors, Blood, 122, 1341, 10.1182/blood-2013-03-478255
Provasi, 2012, Editing T cell specificity towards leukemia by zinc finger nucleases and lentiviral gene transfer, Nat Med, 18, 807, 10.1038/nm.2700
Delgado, 2008, The effect of in vivo T cell depletion with alemtuzumab on reduced-intensity allogeneic hematopoietic cell transplantation for chronic lymphocytic leukemia, Biol Blood Marrow Transplant, 14, 1288, 10.1016/j.bbmt.2008.09.001
Simpson, 2003, T-cell depleting antibodies: new hope for induction of allograft tolerance in bone marrow transplantation, BioDrugs, 17, 147, 10.2165/00063030-200317030-00001
Bunjes, 2000, T cell depletion of allogeneic stem cell grafts with anti-CD 52 monoclonal antibodies: the Ulm experience from 1983-1999, Transfus Sci, 23, 151, 10.1016/S0955-3886(00)00079-5
Morris, 2003, Pharmacokinetics of alemtuzumab used for in vivo and in vitro T-cell depletion in allogeneic transplantations: relevance for early adoptive immunotherapy and infectious complications, Blood, 102, 404, 10.1182/blood-2002-09-2687
Wadhwa, 2006, Infectious complications of chronic lymphocytic leukemia, Semin Oncol, 33, 240, 10.1053/j.seminoncol.2005.12.013
Kochenderfer, 2015, Chemotherapy-refractory diffuse large B-cell lymphoma and indolent B-cell malignancies can be effectively treated with autologous T cells expressing an anti-CD19 chimeric antigen receptor, J Clin Oncol, 33, 540, 10.1200/JCO.2014.56.2025
Hacke, 2012, Combined preconditioning and in vivo chemoselection with 6-thioguanine alone achieves highly efficient reconstitution of normal hematopoiesis with HPRT-deficient bone marrow, Exp Hematol, 40, 3, 10.1016/j.exphem.2011.09.009
Nirschl, 2013, Molecular pathways: coexpression of immune checkpoint molecules: signaling pathways and implications for cancer immunotherapy, Clin Cancer Res, 19, 4917, 10.1158/1078-0432.CCR-12-1972