1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Молекулярная биология
  4. T. 56, № 5, 2022

Молекулярная биология, 2022, T. 56, № 5, стр. 848-859

Получение “усиленных” естественных киллерных клеток с нокаутом генов CISH и B2M и оценка их цитотоксичности на культурах первичной глиобластомы

Г. М. Юсубалиева a, b, Э. Б. Дашинимаев c, А. А. Горчаков d, С. В. Кулемзин d, О. А. Бровкина a, А. А. Калинкин a, А. Г. Винокуров a, М. В. Ширманова e, А. В. Таранин d, В. П. Баклаушев a, b, *

a Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России
115682 Москва, Россия

b Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук
119991 Москва, Россия

c Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова
117437 Москва, Россия

d Институт молекулярной и клеточной биологии Сибирского отделения Российской академии наук
630090 Новосибирск, Россия

e Приволжский национальный исследовательский медицинский университет
603005 Н. Новгород, Россия

* E-mail: Baklaushev.vp@fnkc-fmba.ru

Поступила в редакцию 14.11.2021
После доработки 30.03.2022
Принята к публикации 30.03.2022

Аннотация

В экспериментальном исследовании с помощью системы CRISPR/Cas9 на основе линии естественных киллерных клеток человека YT и созданной ранее линии YT-VAV1+, сверхэкспрессирующей белок VAV1, поддерживающий цитотоксичность, получены две “усиленные” линии клеток с нокаутом гена белка CIS, негативного регулятора цитотоксичности NK-клеток, понижающего чувствительность этих клеток к IL-15. Получены также линии с нокаутом гена β2-микроглобулина, обеспечивающего экспонирование MHC класса I на мембране NK-клеток. Эффективность нокаута определяли методом ПЦР в реальном времени; отсутствие β2-микроглобулина подтверждали с помощью проточной цитометрии со специфическими антителами. Цитотоксичность линий клеток с нокаутом CISH–/– или B2M–/– тестировали на первичных монослойных культурах клеток мультиформной глиобластомы человека. Цитотоксичность полученных линий оценивали с помощью клеточного анализатора, регистрирующего клеточный индекс на основе импеданса клеток. Показано, что YT-CISH–/– эффективнее, чем YT дикого типа элиминируют клетки первичной глиобластомы в условиях эксперимента in vitro с клеточным монослоем. Цитотоксичность линий YT-VAV1+-CISH–/– и YT-VAV1+B2M–/– в отношении клеток глиобластомы была наиболее выраженной, но не отличалась значимо от исходно повышенной цитотоксичности линии YT-VAV1+. Полученные линии NK-подобных клеток могут служить прототипом для создания аллогенных и аутологичных “усиленных” NK- и CAR-NK-клеток для иммунотерапии мультиформной глиобластомы.

Ключевые слова: мультиформная глиобластома, NK-клетки, YT, CISH, β2-микроглобулин, адоптивная иммунотерапия

Список литературы

  1. Myers J.A., Miller J.S. (2021) Exploring the NK cell platform for cancer immunotherapy. Nat. Rev. Clin. Oncol. 18(2), 85‒100. https://doi.org/10.1038/s41571-020-0426-7

  2. Rezvani K., Rouce R., Liu E., Shpall E. (2017) Engineering natural killer cells for cancer immunotherapy. Mol. Ther. 25(8), 1769‒1781. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2017.06.012

  3. Mamessier E., Sylvain A., Thibult M.L., Houvenaeghel G., Jacquemier J., Castellano R., Gonçalves A., André P., Romagné F., Thibault G., Viens P., Birnbaum D., Bertucci F., Moretta A., Olive D. (2011) Human breast cancer cells enhance self tolerance by promoting evasion from NK cell antitumor immunity. J. Clin. Invest. 121(9), 3609‒3622. https://doi.org/10.1172/JCI45816

  4. Pasero C., Gravis G., Guerin M., Granjeaud S., Thomassin-Piana J., Rocchi P., Paciencia-Gros M., Poizat F., Bentobji M., Azario-Cheillan F., Walz J., Salem N., Brunelle S., Moretta A., Olive D. (2016) Inherent and tumor-driven immune tolerance in the prostate microenvironment impairs natural killer cell antitumor activity. Cancer Res. 76(8), 2153‒2165. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-15-1965

  5. Suen W.C., Lee W.Y., Leung K.T., Pan X.H., Li G. (2018) Natural killer cell-based cancer immunotherapy: a review on 10 years completed clinical trials. Cancer Invest. 36(8), 431‒457. https://doi.org/10.1080/07357907.2018.1515315

  6. Igarashi T., Wynberg J., Srinivasan R., Becknell B., McCoy J.P. Jr, Takahashi Y., Suffredini D.A., Linehan W.M., Caligiuri M.A., Childs R.W. (2004) Enhanced cytotoxicity of allogeneic NK cells with killer immunoglobulin-like receptor ligand incompatibility against melanoma and renal cell carcinoma cells. Blood. 104(1), 170‒177. https://doi.org/10.1182/blood-2003-12-4438

  7. Carlsten M., Childs R.W. (2015) Genetic manipulation of NK cells for cancer immunotherapy: techniques and clinical implications. Front. Immunol. 6, 266. https://doi.org/10.3389/fimmu.2015.00266

  8. Yang L., Shen M., Xu L.J., Yang X., Tsai Y., Keng P.C., Chen Y., Lee S.O. (2017) Enhancing NK cell-mediated cytotoxicity to cisplatin-resistant lung cancer cells via MEK/Erk signaling inhibition. Sci. Rep. 7(1), 7958. https://doi.org/10.1038/s41598-017-08483-z

  9. Freund-Brown J., Chirino L., Kambayashi T. (2018) Strategies to enhance NK cell function for the treatment of tumors and infections. Crit. Rev. Immunol. 38(2), 105‒130. https://doi.org/10.1615/CritRevImmunol.2018025248

  10. Nayyar G., Chu Y., Cairo M.S. (2019) Overcoming resistance to natural killer cell based immunotherapies for solid tumors. Front. Oncol. 9, 51. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.00051

  11. Delconte R.B., Kolesnik T.B., Dagley L.F., Rautela J., Shi W., Putz E.M., Stannard K., Zhang J.-G., Teh C., Firth M., Ushiki T., Andoniou C.E., Degli-Esposti M.A., Sharp P.P., Sanvitale C.E., Infusini G., Liau N.P.D., Linossi E.M., Burns C.J., Carotta S., Gray D.H.D., Seillet C., Hutchinson D.S., Belz G.T., Webb A.I., Alexander W.S., Li S.S., Bullock A.N., Babon J.J., Smyth M.J., Nicholson S.E., Huntington N.D. (2016) CIS is a potent checkpoint in NK cell-mediated tumor immunity. Nat. Immunol. 17(7), 816‒824. https://doi.org/10.1038/ni.3470

  12. Smagina A.S., Kulemzin S.V., Yusubalieva G.M., Kedrova A.G., Sanzharov A.E., Ivanov Y.V., Matvienko D.A., Kalsin V.A., Gorchakov A.A., Baklaushev V.P., Taranin A.V. (2021) VAV1-overexpressing YT cells display improved cytotoxicity against malignant cells. Biotechnol. Appl. Biochem. 68(4), 849‒855. https://doi.org/10.1002/bab.2001

  13. Paul S., Lal G. (2017) The molecular mechanism of natural killer cells function and its importance in cancer immunotherapy. Front. Immunol. 8, 1124. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.01124

  14. (2013) World Medical Association Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects. JAMA. 310(20), 2191‒2194.

  15. Louis D.N., Ohgaki H., Wiestler O.D., Cavenee W.K., Burger P.C., Jouvet A., Scheithauer B.W., Kleihues P. (2007) The 2007 WHO classification of tumors of the central nervous system. Acta Neuropathol. 114(2), 97‒109.

  16. Ren J., Zhang X., Liu X., Fang C., Jiang S., June C.H., Zhao Y. (2017) A versatile system for rapid multiplex genome-edited CAR T cell generation. Oncotarget. 8(10), 17002‒17011. https://doi.org/10.18632/oncotarget.15218

  17. Daher M., Rezvani K. (2021) Outlook for new CAR-based therapies with a focus on CAR NK cells: what lies beyond CAR-engineered T cells in the race against cancer. Cancer Discov. 11(1), 45‒58. https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-20-0556

  18. Daher M., Basar R., Gokdemir E., Baran N., Rezvani K. (2021) Targeting a cytokine checkpoint enhances the fitness of armored cord blood CAR-NK cells. Blood. 137(5), 624‒636. https://doi.org/10.1182/blood.2020007748

  19. Yodoi J., Teshigawara K., Nikaido T., Fukui K., Noma T., Honjo T., Takigawa M., Sasaki M., Minato N., Tsudo M. (1985) TCGF (IL 2)-receptor inducing factor(s). I. Regulation of IL 2 receptor on a natural killer-like cell line (YT cells). J. Immunol. 134(3), 1623‒1630.

  20. Deaglio S., Zubiaur M., Gregorini A., Bottarel F., Ausiello C.M., Dianzani U., Sancho J., Malavasi F. (2002) Human CD38 and CD16 are functionally dependent and physically associated in natural killer cells. Blood. 99(7), 2490‒2498. https://doi.org/10.1182/blood.v99.7.2490

  21. Edsparr K., Speetjens F.M., Mulder-Stapel A., Goldfarb R.H., Basse P.H., Lennernäs B., Kuppen P.J.K., Albertsson P. (2010) Effects of IL-2 on MMP expression in freshly isolated human NK cells and the IL-2-independent NK cell line YT. J. Immunother. 33(5), 475‒481. https://doi.org/10.1097/CJI.0b013e3181d372a0

Дополнительные материалы

скачать ESM.docx
Приложение1. Рис.1-Рис.3

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Молекулярная биология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал