Subiecte

Abstract

Deși terapia adoptivă cu celule T este promițătoare pentru tratamentul multor tipuri de cancer, utilitatea sa clinică a fost limitată de problemele de livrare a limfocitelor vizate către locurile tumorale și de expansiunea ineficientă a celulelor în microambientul tumorii imunosupresoare. Aici descriem un implant de polimer bioactiv capabil să livreze, să se extindă și să disperseze celule T reactive la tumori. Abordarea poate fi utilizată pentru a trata tumorile inoperabile sau incomplet îndepărtate prin localizarea implanturilor în apropierea lor sau în locurile de rezecție. Folosind un model de rezecție a cancerului de sân la șoarece, demonstrăm că implanturile sprijină în mod eficient celulele T care vizează tumorile în paturile de rezecție și ganglionii limfatici asociați și reduc recidiva tumorii în comparație cu modalitățile convenționale de livrare. Într-un model de cancer ovarian multifocal, am demonstrat că celulele T furnizate de polimer declanșează regresia, în timp ce limfocitele reactive tumorale injectate au un efect curativ redus. Livrarea de celule T pe schelă poate oferi o opțiune de tratament viabilă pentru tumorile inoperabile și poate reduce rata recăderii metastatice după operație.

eficacitatea

Opțiuni de acces

Abonați-vă la Jurnal

Obțineți acces complet la jurnal timp de 1 an

doar 4,60 EUR pe număr

Toate prețurile sunt prețuri NET.
TVA va fi adăugat mai târziu în casă.

Închiriați sau cumpărați articol

Obțineți acces limitat la timp sau la articol complet pe ReadCube.

Toate prețurile sunt prețuri NET.

Referințe

Tran, E. și colab. Imunoterapia împotriva cancerului pe bază de celule T CD4 + specifice mutației la un pacient cu cancer epitelial. Ştiinţă 344, 641–645 (2014).

Krebs, S., Rodriguez-Cruz, T.G., Derenzo, C. & Gottschalk, S. Celule T modificate genetic pentru a viza glioblastomul. Față. Oncol. 3, 322 (2013).

Kandalaft, L.E., Powell, D.J. Jr. & Coukos, G. Un studiu clinic de fază I privind transferul adoptiv al receptorilor de folat celule T autologe redirecționate alfa pentru cancerul ovarian recurent. J. Transl. Med. 10, 157 (2012).

Rosenberg, S.A. și colab. Răspunsuri complete durabile la pacienții puternic pretratați cu melanom metastatic utilizând imunoterapie cu transfer de celule T. Clin. Cancer Res. 17, 4550–4557 (2011).

Robbins, P.F. și colab. Regresia tumorii la pacienții cu sarcom metastazat cu celule sinoviale și melanom folosind limfocite modificate genetic reactive cu NY-ESO-1. J. Clin. Oncol. 29, 917–924 (2011).

Hinrichs, C.S.a. Limfocite infiltrante tumorale vizate de HPV pentru cancerul de col uterin. J. Clin. Oncol. 32, 5s (supl; abstr LBA3008) (2014).

Kershaw, M.H. și colab. Un studiu de fază I privind imunoterapia adoptivă folosind celule T modificate de genă pentru cancerul ovarian. Clin. Cancer Res. 12, 6106–6115 (2006).

Yaghoubi, S.S. și colab. Detectarea neinvazivă a celulelor T citolitice terapeutice cu PET 18F-FHBG la un pacient cu gliom. Nat. Clin. Exersează. Oncol. 6, 53-58 (2009).

Lamers, C.H. și colab. Tratamentul carcinomului cu celule renale metastatice cu celule T proiectate CAIX CAR: evaluare clinică și gestionarea toxicității la țintă. Mol. Ther. 21, 904–912 (2013).

Baldwin, A.D. & Kiick, K.L. Biomateriale polimerice sintetice modificate cu polizaharide. Biopolimeri 94, 128-140 (2010).

Wojtowicz, A.M. și colab. Acoperirea schelelor biomateriale cu peptida colagen-mimetică GFOGER pentru repararea defectelor osoase. Biomateriale 31, 2574–2582 (2010).

Miller, M.J., Wei, S.H., Cahalan, M.D. & Parker, I. Examinarea traficului autonom de celule T in vivo cu microscopie intravitală cu doi fotoni. Proc. Natl. Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 100, 2604–2609 (2003).

Mamaeva, V., Sahlgren, C. și Linden, M. Nanoparticulele de silice mesoporoase în medicină - progrese recente. Adv. Prieten Deliv. Rev. 65, 689-702 (2013).

Rubinstein, M.P. și colab. Transformarea IL-15 într-un superagonist prin legarea la IL-15R solubil. Proc. Natl. Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 103, 9166–9171 (2006).

Maus, M.V. și colab. Expansiunea ex vivo a limfocitelor T citotoxice policlonale și specifice antigenului de către APC artificiale care exprimă liganzi pentru receptorul celulelor T, CD28 și 4-1BB. Nat. Biotehnologie. 20, 143–148 (2002).

Janát-Amsbury, M.M., Yockman, J.W., Anderson, M.L., Kieback, D.G. & Kim, S.W. Comparația liniilor celulare ID8 MOSE și VEGF modificate ID8 într-un model animal imunocompetent pentru cancerul ovarian uman. Anticancer Res. 26, 2785–2789 (2006).

Conejo-Garcia, J.R. și colab. Precursorii celulelor dendritice care se infiltrează în tumori recrutați de o beta-defensină contribuie la vasculogeneză sub influența Vegf-A. Nat. Med. 10, 950-958 (2004).

Charles, K.A. și colab. Acțiunile de promovare a tumorii ale TNF-alfa implică TNFR1 și IL-17 în cancerul ovarian la șoareci și oameni. J. Clin. Investi. 119, 3011–3023 (2009).

Scarlett, Marea Britanie și colab. Progresia cancerului ovarian este controlată de modificările fenotipice ale celulelor dendritice. J. Exp. Med. 209, 495–506 (2012).

Sentman, C.L. & Meehan, K.R. CAR NKG2D ca terapie celulară pentru cancer. Rac J. 20, 156–159 (2014).

Ali, O.A., Emerich, D., Dranoff, G. & Mooney, D.J. Reglarea in situ a subseturilor DC și a celulelor T mediază regresia tumorii la șoareci. Știință. Trad. Med. 1, 8ra19 (2009).

Kauer, T.M., Figueiredo, J.L., Hingtgen, S. & Shah, K. Celulele stem terapeutice încapsulate implantate în cavitatea de rezecție a tumorii induc moartea celulelor în gliomi. Nat. Neuroști. 15, 197–204 (2012).

Hori, Y., Winans, A.M., Huang, C.C., Horrigan, E.M. & Irvine, D.J. Geluri alginate purtătoare de celule dendritice injectabile pentru imunizare și imunoterapie. Biomateriale 29, 3671–3682 (2008).

Pule, M.A. și colab. Celulele T specifice virusului proiectate pentru a coexprima receptorii specifici tumorii: persistență și activitate antitumorală la persoanele cu neuroblastom. Nat. Med. 14, 1264–1270 (2008).

Peres, E. și colab. Chimioterapie cu doze mari și imunoterapie adoptivă în tratamentul tumorilor cerebrale recurente pediatrice. Neuropediatrie 39, 151-156 (2008).

Tumeh, P.C. și colab. Impactul protocoalelor de activare de nivel clinic ex vivo asupra fenotipului și funcției celulelor T umane pentru generarea de celule modificate genetic pentru terapia de transfer de celule adoptive. J. Imunother. 33, 759–768 (2010).

Rosenberg, S.A. Imunoterapia cu transfer celular pentru cancerul metastatic solid - ceea ce trebuie să știe clinicienii. Nat. Rev. Clin. Oncol. 8, 577-585 (2011).

Stone, J.D., Chervin, A.S., Schreiber, H. & Kranz, D.M. Proiectarea și caracterizarea unui superagonist proteic al IL-15 fuzionat cu IL-15Ralpha și un receptor de celule T cu afinitate ridicată. Biotehnologie. Prog. 28, 1588–1597 (2012).

Boontheekul, T., Kong, H.J. & Mooney, D.J. Controlul degradării gelului de alginat utilizând oxidarea parțială și distribuția greutății moleculare bimodale. Biomateriale 26, 2455–2465 (2005).

Erskine, C.L., Henle, A.M. & Knutson, K.L. Determinarea activității citotoxice optime a celulelor T CD8 specifice Her2neu umane prin compararea testului de eliberare Cr51 cu sistemul xCELLigence. J. Vis. Exp. 2012, e3683 (2012).

Mulțumiri

Mulțumim lui D. Ehlert (cognitionstudio.com) pentru proiectarea ilustrației din Figura 1. Această lucrare a fost susținută parțial de Inițiativa de imunoterapie a Centrului de cercetare a cancerului Fred Hutchinson, cu fonduri oferite de Fundația Familiei Bezos, Institutul Național al Cancerului (NCI) ); RO1 CA181413), Fundația George și Margaret McLane, Programul de cercetare pentru dezvoltarea cancerului de sân finanțat de Safeway Foundation și Seattle Cancer Consortium Breast SPORE (NCI P50 CA138293, PI: Peggy Porter) și Pacific Ovarian Cancer Research Consortium (NCI P50 CA83636, PI: Nicole Urban). Îi mulțumim lui K. Roby (Centrul Medical al Universității din Kansas, Kansas City, KS, SUA) pentru că ne-a oferit linia de celule de cancer ovarian murin ID8. Vectorii SFG-CBR-luc (luciferază roșie care exprimă clic), SFG-F-luc (luciferază licurică) și SFG-B7.1 și SFG-4-1BBL (care codifică liganzii costimulatori B7.1 și 4-1BBL) au fost oferite cu amabilitate de M. Sadelain (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York).

Informatia autorului

Afilieri

Divizia de cercetare clinică, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, Washington, SUA

Sirkka B Stephan, Alexandria M Taber și Matthias T Stephan

Technology Access Foundation (TAF) Academy, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, Washington, SUA

Ilona Jileaeva, Ericka P Pegues și Matthias T Stephan

Departamentul de Microbiologie și Imunologie, Școala de Medicină Geisel din Dartmouth, Liban, New Hampshire, SUA

Charles L Sentman

Departamentul de Bioinginerie și Inginerie Moleculară și Institutul de Științe, Universitatea din Washington, Seattle, Washington, SUA

Matthias T Stephan

Departamentul de Medicină, Divizia de Oncologie Medicală, Universitatea din Washington, Seattle, Washington, SUA

Matthias T Stephan

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Contribuții

S.B.S. a conceput și realizat experimente și a analizat și interpretat date. A.M.T. a ajutat la efectuarea experimentelor, I.J. și E.P.P. a ajutat la pregătirea schelelor și microparticulelor, C.L.S. a furnizat construcții NKG2D CAR și M.T.S. a proiectat studiul, a efectuat experimente, a analizat și a interpretat date și a scris manuscrisul.

autorul corespunzator

Declarații de etică

Interese concurente

Tehnologia NKG2D CAR utilizată în această lucrare este licențiată de Celdara Medical, LLC. Dr. Sentman și Celdara dezvoltă tehnologia de uz clinic, pentru care primește compensații. Aceste activități sunt în deplină conformitate cu politicile Colegiului Dartmouth.

Informatie suplimentara

Text și cifre suplimentare

Figurile suplimentare 1-20 (PDF 12824 kb)

Schele poroase polizaharidice acoperite cu peptidă colagen-mimetică susțin motilitatea rapidă a limfocitelor.

Această serie de videomicroscopie cu intervale de timp compară migrația celulelor T prin schele alginate funcționale cu peptidă GFOGER nemodificată sau modificată (vezi și Fig. 2a). O imagine mărită de 10 ori este prezentată în inserție pentru a ilustra migrația por-la-por a celulelor T. Traiectoriile celulelor individuale urmărite timp de 30 de minute sunt prezentate în panourile inferioare. Fiecare culoare reprezintă o celulă individuală. Bara de scalare: 25 μm. (MOV 11467 kb)

Drepturi și permisiuni

Despre acest articol

Citați acest articol

Stephan, S., Taber, A., Jileaeva, I. și colab. Implanturile biopolimerice sporesc eficacitatea terapiei cu celule T adoptive. Nat Biotechnol 33, 97–101 (2015). https://doi.org/10.1038/nbt.3104

Primit: 05 august 2014

Acceptat: 24 noiembrie 2014

Publicat: 15 decembrie 2014

Data emiterii: ianuarie 2015

Lecturi suplimentare

Biomateriale pentru a spori expansiunea celulelor T specifice antigenului pentru imunoterapia cancerului

  • Ariel Isser
  • , Natalie K. Livingston
  • & Jonathan P. Schneck

Biomateriale (2021)

Rețele de proteine ​​bazate pe origami ADN: de la construcții de bază la aplicații emergente

  • Gezhi Kong
  • , Mengyi Xiong
  • , Lu Liu
  • , Ling Hu
  • , Hong-Min Meng
  • , Guoliang Ke
  • , Xiao-Bing Zhang
  • & Weihong Tan

Chemical Society Reviews (2021)

Îmbunătățirea siguranței imunoterapiei împotriva cancerului prin tehnologia de livrare

  • Doudou Hu
  • , Wei Zhang
  • , Jianbin Tang
  • , Zhuxian Zhou
  • , Xiangrui Liu
  • & Youqing Shen

Biomateriale (2021)

Nanocomplexele poli (ciclodextrină) - polimedicale ca virus oncolitic sintetic pentru chimioterapie cu melanom locoregional

  • Jihoon Kim
  • , Lauren F. Sestito
  • , Sooseok Im
  • , A câștigat Jong Kim
  • & Susan N. Thomas

Materiale funcționale avansate (2020)

Strategii pentru direcționarea imunoterapiei cancerului prin modularea microambientului tumoral

  • Neha Parayath
  • , Smrithi Padmakumar
  • , Shantikumar V. Nair
  • , Deepthy Menon
  • & Mansoor M. Amiji

Inginerie regenerativă și medicină translațională (2020)