Оценка цитотоксичности CAR-T-клеток против модели карциномы предстательной железы
Институты и факультеты
Главная \ Наука \ Научные издания КФУ \ Ученые записки Казанского университета \ Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки \ Архив

Оценка цитотоксичности CAR-T-клеток против модели карциномы предстательной железы

А.Х. Валиуллина1, Е.А. Змиевская1, А.Р. Рахматуллина1, М.Н. Журавлева1, Е.Е. Гаранина1, Р.Р. Мифтахова1, А.В. Петухов2, А.А. Ризванов1, Э.Р. Булатов1

1Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

2ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России, г. Санкт-Петербург, 197341, Россия

 

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2022.2.212-230

Для цитирования: Валиуллина А.Х., Змиевская Е.А., Рахматуллина А.Р., Журавлева М.Н., Гаранина Е.Е., Мифтахова Р.Р., Петухов А.В., Ризванов А.А., Булатов Э.Р. Оценка цитотоксичности CAR-T-клеток против модели карциномы предстательной железы // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2022. – Т. 164, кн. 2. – С. 212–230. – doi: 10.26907/2542-064X.2022.2.212-230.

For citation: Valiullina A.Kh., Zmievskaya E.A., Rakhmatullina A.R., Zhuravleva M.N., Garanina E.E., Miftakhova R.R., Petukhov A.V., Rizvanov A.A., Bulatov E.R. Evaluation of CAR-T cell cytotoxicity against a prostate carcinoma model. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2022, vol. 164, no. 2, pp. 212–230. doi: 10.26907/2542-064X.2022.2.212-230. (In Russian)

Аннотация

В последние годы адоптивная клеточная терапия (АКТ) получила новую перспективу применения благодаря развитию технологий и успешному клиническому применению Т-клеток с химерным антигенным рецептором (CAR-T) для лечения пациентов со злокачественными В-клеточными новообразованиями. В работе получены CAR-T-клетки с химерным антигенным рецептором 2-го поколения FMC63-28Z-CAR. Оценена эффективность применения полученных CAR-T-клеток против монослоя модифицированной клеточной линии карциномы предстательной железы PC-3M(Kat+CD19+). Продемонстрирована корреляция между повышением секреции провоспалительных цитокинов IFNγ, TNFα, IL6 и снижением конфлюентности монослоя опухолевых клеток. При этом выраженный противоопухолевый эффект CAR-T-клеток наблюдался начиная с 5-х суток коинкубации. Предложенный подход потенциально может быть применим для предварительной оценки эффективности биомедицинских CAR-T-клеточных продуктов при терапии солидных опухолей.

Ключевые слова: CAR-T-клетки, химерный антигенный рецептор, солидная опухоль, клеточная модель, карцинома предстательной железы, PC-3М

Благодарности. Работа выполнена за счет средств РНФ (проект № 19-74-20026), при поддержке Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета (ПРИОРИТЕТ-2030). Расходные материалы (лабораторный пластик, интерлейкин-2) частично приобретены за счет средств совместного гранта РакФонда и ООО «СайСторЛаб».

Литература

  1. Eshhar Z. The T-body approach: Redirecting T cells with antibody specificity // Handbook of Experimental Pharmacology / Ed. by Y. Chernajovsky, A. Nissim. – Berlin, Heidelberg: Springer, 2008. – V. 181. – P. 329–342. – doi: 10.1007/978-3-540-73259-4_14.
  2. Curran K.J., Pegram H.J., Brentjens R.J. Chimeric antigen receptors for T cell immunotherapy: Current understanding and future directions // J. Gene Med. – 2012. –V. 14, No 6. –P. 405–415. – doi: 10.1002/jgm.2604.
  3. Dai H., Wang Y., Lu X., Han W. Chimeric antigen receptors modified T-cells for cancer therapy // J. Natl. Cancer Inst. – 2016. – V. 108, No 7. – Art. djv439, P. 1–14. – doi: 10.1093/jnci/djv439.
  4. Eshhar Z., Waks T., Gross G., Schindler D.G. Specific activation and targeting of cytotoxic lymphocytes through chimeric single chains consisting of antibody-binding domains and the gamma or zeta subunits of the immunoglobulin and T-cell receptors // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. – 1993. – V. 90, No 2. – P. 720–724. – doi: 10.1073/pnas.90.2.720.
  5. Scheuermann R.H., Racila E. CD19 antigen in leukemia and lymphoma diagnosis and immunotherapy // Leuk. Lymphoma. – 1995. – V. 18, No 5–6. – P. 85–97. – doi: 10.3109/10428199509059636.
  6. Davila M.L., Riviere I., Wang X., Bartido S., Park J., Curran K., Chung S.S., Stefanski J., Borquez-Ojeda O., Olszewska M., Qu J., Wasielewska T., He Q., Fink M., Shinglot H., Youssif M., Satter M., Wang Y., Hosey J., Quintanilla H., Halton E., Bernal Y., Bouhassira D.C., Arcila M.E., Gonen M., Roboz G.J., Maslak P., Douer D., Frattini M.G., Giralt S., Sadelain M., Brentjens R. Efficacy and toxicity management of 19-28z CAR T cell therapy in B cell acute lymphoblastic leukemia // Sci. Transl. Med. – 2014. – V. 6, No 224 – Art. 224ra25, P. 1–23. – doi: 10.1126/scitranslmed.3008226.
  7. Kochenderfer J.N., Dudley M.E., Kassim S.H., Somerville R.P., Carpenter R.O., Stetler-Stevenson M., Yang J.C., Phan G.Q., Hughes M.S., Sherry R.M., Raffeld M., Feldman S., Lu L., Li Y.F., Ngo L.T., Goy A., Feldman T., Spaner D.E., Wang M.L., Chen C.C., Kranick S.M., Nath A., Nathan D.A., Morton K.E., Toomey M.A., Rosenberg S.A. 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. – 2015. – V. 33, No 6. – P. 540–549. – doi: 10.1200/JCO.2014.56.2025.
  8. Maude S.L., Frey N., Shaw P.A., Aplenc R., Barrett D.M., Bunin N.J., Chew A., Gonza­lez V.E., Zheng Z., Lacey S.F., Mahnke Y.D., Melenhorst J.J., Rheingold S.R., Shen A., Teachey D.T., Levine B.L., June C.H., Porter D.L., Grupp S.A. Chimeric antigen receptor T cells for sustained remissions in leukemia // N. Engl. J. Med. – 2014. –V. 371, No 16. – P. 1507–1517. – doi: 10.1056/NEJMoa1407222.
  9. Porter D.L., Hwang W.T., Frey N.V., Lacey S.F., Shaw P.A., Loren A.W., Bagg A., Marcucci K.T., Shen A., Gonzalez V., Ambrose D., Grupp S.A., Chew A., Zheng Z., Milone M.C., Levine B.L., Melenhorst J.J., June C.H. Chimeric antigen receptor T cells persist and induce sustained remissions in relapsed refractory chronic lymphocytic leukemia // Sci. Transl. Med. – 2015. – V. 7, No 303. – Art. 303ra139. – doi: 10.1126/scitranslmed.aac5415.
  10. Turtle C.J., Hanafi L.A., Berger C., Gooley T.A., Cherian S., Hudecek M., Sommermeyer D., Melville K., Pender B., Budiarto T.M., Robinson E., Steevens N.N., Chaney C., Soma L., Chen X., Yeung C., Wood B., Li D., Cao J., Heimfeld S., Jensen M.C., Riddell S.R., Maloney D.G. CD19 CAR-T cells of defined CD4+:CD8+ composition in adult B cell ALL patients // J. Clin. Invest. 2016. – V. 126, No 6. – P. 2123–2138. – doi: 10.1172/JCI85309.
  11. Turtle C.J., Hanafi L.A., Berger C., Hudecek M., Pender B., Robinson E., Hawkins R., Chaney C., Cherian S., Chen X., Soma L., Wood B., Li D., Heimfeld S., Riddell S.R., Maloney D.G. Immunotherapy of non-Hodgkin’s lymphoma with a defined ratio of CD8+ and CD4+ CD19-specific chimeric antigen receptor-modified T cells // Sci. Transl. Med. – 2016. – V. 8, No 355. – Art. 355ra116. – doi: 10.1126/scitranslmed.aaf8621.
  12. Turtle C.J., Riddell S.R., Maloney D.G. CD19-targeted chimeric antigen receptor-modified  T-cell immunotherapy for B-cell malignancies // Clin. Pharmacol. Ther. – 2016. – V. 100, No 3. – P. 252–258. – doi: 10.1002/cpt.392.
  13. Lee D.W., Kochenderfer J.N., Stetler-Stevenson M., Cui Y.K., Delbrook C., Feldman S.A., Fry T.J., Orentas R., Sabatino M., Shah N.N., Steinberg S.M., Stroncek D., Tschernia N., Yuan C., Zhang H., Zhang L., Rosenberg S.A., Wayne A.S., Mackall C.L. T cells expressing CD19 chimeric antigen receptors for acute lymphoblastic leukaemia in children and young adults: A phase 1 dose-escalation trial // Lancet. – 2015. – V. 385, No 9967. – P. 517–528. – doi: 10.1016/S0140-6736(14)61403-3.
  14. Grupp S.A., Maude S.L., Shaw P.A., Aplenc R., Barrett D.M., Callahan C., Lacey S.F., Levine B.L., Melenhorst J.J., Motley L., Rheingold S.R., Teachey D.T., Wood P.A., Porter D., June C.H. Durable remissions in children with relapsed/refractory ALL treated with T cells engineered with a CD19-targeted chimeric antigen receptor (CTL019) // Blood. – 2015. – V. 126, No 23. – P. 681. – doi: 10.1182/blood.V126.23.681.681.
  15. Buechner J., Grupp S.A., Maude S.L., Boyer M., Bittencourt H., Laetsch T.W., Bader P., Verneris M.R., Stefanski H., Myers G.D., Qayed M., Pulsipher M.A., De Moerloose B., Hiramatsu H., Schlis K., Davis K., Martin P.L., Nemecek E., Peters Ch., Wood P., Taran T., Mueller K.Th., Zhang Y., Rives S. Global registration trial of efficacy and safety of CTL019 in pediatric and young adult patients with relapsed/refractory (R/R) acute lymphoblastic leukemia (ALL): Update to the interim analysis // Clin. Lymphoma, Myeloma Leuk. – 2017. – V. 17, Suppl. 2 – P. S263–S264. – doi: 10.1016/j.clml.2017.07.030.
  16. Gardner R.A., Finney O., Annesley C., Brakke H., Summers C., Leger K., Bleakley M., Brown C., Mgebroff S., Kelly-Spratt K.S., Hoglund V., Lindgren C., Oron A.P., Li D., Riddell S.R., Park J.R., Jensen M.C. Intent-to-treat leukemia remission by CD19 CAR T cells of defined formulation and dose in children and young adults // Blood. – 2017. – V. 129, No 25. – P. 3322–3331. – doi: 10.1182/blood-2017-02-769208.
  17. Berdeja J.G., Lin Y., Raje N., Munshi N., Siegel D., Liedtke M., Jaqannath S., Maus M.V., Turka A., Lam L.P., Hege K., Morgan R.A., Quigley M.T., Kochenderfer J.N. Durable clinical responses in heavily pretreated patients with relapsed/refractory multiple myeloma: Updated results from a multicenter study of bb2121 anti-BCMA CAR T cell therapy // Blood. – 2017. – V. 130, Suppl. 1. – P. 740. – doi: 10.1182/blood.V130.Suppl_1.740.740.
  18. Zhao J., Lin Q., Song Y., Liu D. Universal CARs, universal T cells, and universal CAR T cells // J. Hematol. Oncol. – 2018. – V. 11. – Art. 132, P. 1–9. – doi: 10.1186/s13045-018-0677-2.
  19. Mirzaei H.R., Rodriguez A., Shepphird J., Brown C.E., Badie B. Chimeric antigen receptors T cell therapy in solid tumor: Challenges and clinical applications // Front. Immunol. – 2017. – V. 8. – Art. 1850, P. 1–13. – doi: 10.3389/fimmu.2017.01850.
  20. Yu W.-L., Hua Z.C. Chimeric antigen receptor T-cell (CAR T) therapy for hematologic and solid malignancies: efficacy and safety – A systematic review with meta-analysis // Cancers (Basel). – 2019. – V. 11, No 1. – Art. 47, P. 1–27. – doi: 10.3390/cancers11010047.
  21. Thanindratarn P., Dean D.C., Nelson S.D., Hornicek F.J., Duan Z. Chimeric antigen receptor T (CAR-T) cell immunotherapy for sarcomas: From mechanisms to potential clinical applications // Cancer Treat. Rev. – 2020. – V. 82. – Art. 101934, P. 1–10. – doi: 10.1016/j.ctrv.2019.101934.
  22. Петухов А.В., Маркова В.А., Моторин Д.В., Титов А.К., Белозерова Н.С., Гершович П.М., Карабельский А.В., Иванов Р.А., Зайкова Е.К., Смирнов Е.Ю., Бутылин П.А., Зарицкий А.Ю. Получение CAR T-лимфоцитов, специфичных к CD19, и оценка их функциональной активности in vitro // Клиническая онкогематология. – 2018. – Т. 11, № 1. – P. 1–9. – doi: 10.21320/2500-2139-2018-11-1-1-9.
  23. Pan. J., Yang J.F., Deng B.P., Zhao X.J., Zhang X., Lin Y.H., Wu Y.N., Deng Z.L., Zhang Y.L., Liu S.H., Wu T., Lu P.H., Lu D.P., Chang A.H., Tong C.R. High efficacy and safety of low-dose CD19-directed CAR-T cell therapy in 51 refractory or relapsed B acute lymphoblastic leukemia patients // Leukemia. – 2017. – V. 31, No 12. – P. 2587–2593. – doi: 10.1038/leu.2017.145.
  24. Blaeschke F., Stenger D., Kaeuferle T., Willier S., Lotfi R., Kaiser A.D., Assenmacher M., Döring M., Feucht J., Feuchtinger T. Induction of a central memory and stem cell memory phenotype in functionally active CD4+ and CD8+ CAR T cells produced in an automated good manufacturing practice system for the treatment of CD19+ acute lymphoblastic leukemia // Cancer Immunol. Immunother. – 2018. – V. 67, No 7. – P. 1053–1066. – doi: 10.1007/s00262-018-2155-7.
  25. Fan D., Li W., Yang Y., Zhang X., Zhang Q., Yan Y., Yang M., Wang J., Xiong D. Redirection of CD4+ and CD8+ T lymphocytes via an anti-CD3 × anti-CD19 bi-specific antibody combined with cytosine arabinoside and the efficient lysis of patient-derived B-ALL cells // J. Hematol. Oncol. – 2015. – V. 8. – Art. 108, P. 1–12. – doi: 10.1186/s13045-015-0205-6.
  26. Kenderian S.S., Ruella M., Gill S., Kalos M. Chimeric antigen receptor T-cell therapy to target hematologic malignancies // Cancer Res. – 2014. – V. 74, No 22. – P. 6383–6389. – doi: 10.1158/0008-5472.
  27. Zhang W., Jordan K.R., Schulte B., Purev E. Characterization of clinical grade CD19 chimeric antigen receptor T cells produced using automated CliniMACS Prodigy system // Drug Des. Dev. Ther. – 2018. – V. 12. – P. 3343–3356. – doi: 10.2147/DDDT.S175113.
  28. Hay K.A., Hanafi L.A., Li D., Gust J., Liles W.C., Wurfel M.M., Lopez J.A., Chen J., Chung D., Harju-Baker S., Cherian S., Chen X., Riddell S.R., Maloney D.G., Turtle C.J. Kinetics and biomarkers of severe cytokine release syndrome after CD19 chimeric antigen receptor–modified T-cell therapy // Blood. – 2017. – V. 130, No 21. – P. 2295–2306. – doi: 10.1182/blood-2017-06-793141.

Поступила в редакцию

04.12.2021

 

Валиуллина Айгуль Хабибулловна, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник НИЛ «Биомедицинские технологии»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: aigul1692@mail.ru

 

Змиевская Екатерина Анатольевна, младший научный сотрудник, НИЛ «Биомедицинские технологии»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: ekazmievskaya@gmail.com

 

Рахматуллина Айгуль Римхатовна, младший научный сотрудник НИЛ «Трансляционная онкология»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: rahmatullina_2011@mail.ru

 

Журавлева Маргарита Николаевна, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник НИЛ OpenLab «Генные и клеточные технологии»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: k.i.t.t.1807@gmail.com

 

Гаранина Екатерина Евгеньевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, НИЛ OpenLab «Генные и клеточные технологии»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: kathryn.cherenkova@gmail.com

 

Мифтахова Регина Рифкатовна, PhD, старший научный сотрудник НИЛ «Трансляционная онкология»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: regina.miftakhova@gmail.com

 

Петухов Алексей Вячеславович, научный сотрудник отдела фундаментальной онкологии группы генной инженерии и клеточной терапии

ФГБУ «НМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России

ул. Аккуратова, д. 2, г. Санкт-Петербург, 197341, Россия

E-mail: alexeysakhalin@gmail.com

 

Ризванов Альберт Анатольевич, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, НИЛ OpenLab «Генные и клеточные технологии»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: rizvanov@gmail.com

 

Булатов Эмиль Рафаэлевич, PhD, ведущий научный сотрудник, НИЛ «Биомедицинские технологии»

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: bulatovemil@gmail.com

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


Версия для печати Версия для печати
Ключевые слова: Валиуллина, Ученые записки
Вход в личный кабинет
Ваш логин
Ваш пароль
Забыли пароль? Регистрация