基于颗粒酶B启动子的磁共振报告基因成像监测CAR-T细胞激活状态

Magnetic resonance imaging based on a granzyme B promoter-driven reporter gene expression monitors CAR-T cell activation

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摘要目的利用颗粒酶B(granzyme B,GB)启动子控制铁蛋白(ferritin heavy chain,FTH1)报告基因表达,探讨通过磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)监测嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T cells,CAR-T细胞)激活状态的可行性.方法通过Ficoll密度梯度离心法以及流式分选得到细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocytes,CTLs).将GB启动子和FTH1基因连接,连同二唾液酸神经节苷脂(disialoganglioside 2,GD2)嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)以慢病毒为载体转入 CTLs,构建 GD2-CAR-T/pGB-FTH1 细胞,以 GD2-CAR-T/pCMV-FTH1、GD2-CAR-T 和 T 细胞为对照.CytoTox96@非放射性细胞毒性检测各组细胞与人神经母细胞瘤细胞(SK-N-SH)共培养后的杀伤效果,ELISA检测共孵育因子以及GB分泌量,Western blot、普鲁士蓝染色、细胞MRI检测共培养后 FTH1 基因的表达.结果成功获得 CTLs 并构建 GD2-CAR-T/pGB-FTH1、GD2-CAR-T/pCMV-FTH1、GD2-CAR-T细胞,3组细胞对肿瘤细胞杀伤效果、共孵育因子以及GB分泌量均显著高于T细胞组,GB表达水平在与SK-N-SH细胞共培养后1 d最高,3 d和7 d依次降低.GD2-CAR-T/pGB-FTH1组FTH1相对表达量以及铁含量变化趋势与GB表达一致,MRI信号呈逐渐升高趋势.GD2-CAR-T/pCMV-FTH1组FTH1相对表达量、铁含量及MRI信号在各时间点均无显著差异.GD2-CAR-T和T细胞组无明显FTH1表达及聚铁效应.结论基于GB启动子的MRI报告基因成像可实时反映CAR-T细胞的GB表达水平和肿瘤杀伤作用,为CAR-T治疗提供了一种监测细胞激活状态的可视化手段.

作者 倪晓英 ^[1] 秦勇 ^[2] 贺小娅 ^[2] 黄杰 ^[1] 张湘敏 ^[1] 祝慧如 ^[1] 胡倩 ^[1] 蔡金华 ^[2] 学术成果认领

作者单位 400014 重庆,重庆医科大学附属儿童医院,国家儿童健康与疾病临床医学研究中心,儿童发育疾病研究教育部重点实验室放射科;400014 重庆,重庆医科大学附属儿童医院,国家儿童健康与疾病临床医学研究中心,儿童发育疾病研究教育部重点实验室儿童神经发育与认知障碍重庆市重点实验室 ^[1] 400014 重庆,重庆医科大学附属儿童医院,国家儿童健康与疾病临床医学研究中心,儿童发育疾病研究教育部重点实验室放射科 ^[2]

关键词颗粒酶B 铁蛋白报告基因磁共振成像嵌合抗原受体T细胞二唾液酸神经节苷脂 granzyme B ferritin reporter gene magnetic resonance imaging chimeric antigen receptor T cells disialoganglioside

分类号 R392.12 R445.2 R73-362

栏目名称 基础医学

DOI 10.16016/j.2097-0927.202312100

发布时间 2024-09-25