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全長腫瘍抗原mRNAをエレクトロポレーションした抗原提示型腫瘍細胞株を用いた腫瘍特異的T細胞受容体の機能性の迅速評価
Rapid Assessment of Functional Avidity of Tumor-Specific T Cell Receptors Using an Antigen-Presenting Tumor Cell Line Electroporated with Full-Length Tumor Antigen mRNA.
PMID: 31972992 PMCID: PMC7072428. DOI: 10.3390/cancers12020256.
抄録
腫瘍関連抗原（TAA）を発現する腫瘍細胞をうまく標的化して死滅させるためには、T細胞受容体（TCR）で設計されたT細胞の認知エピトープに対する機能的な貪欲性が重要な役割を果たしています。in vitroで機能的T細胞の活性を評価する際に、しばしば無視される重要な側面は、アッセイに使用される抗原提示細胞（APC）である。腫瘍細胞株などの細胞ベースの抗原提示モデルは、入手可能性が高く、すぐに使えること、DNAまたはメッセンジャーRNA（mRNA）トランスフェクションによる改変の可能性が広いことから、自家APCに代わる有効な手段となります。TAAウィルムス腫瘍1（WT1）特異的TCRのin vitroバリデーションのための貴重なモデルAPCを見つけるために、我々は、T細胞刺激アッセイで一般的に使用される4つの異なるWT1ペプチドパルスHLA-A2+腫瘍細胞株をテストしました。多発性骨髄腫細胞株U266が、2D3 Jurkat T細胞におけるトランスフェクション後のトランスジェニックTCRの平均機能的アビジティ（EC50）値の違いを評価するのに適したモデルAPCであることを見出した。次に、内因性に処理されたエピトープに対するWT1 TCR改変2D3 T細胞の用量依存的な抗原特異的応答性を評価するために、異なる量の完全長抗原mRNAをU266細胞にエレクトロポレーションした。最後に、WT1 TCRを導入した初代CD8 T細胞のmRNAエレクトロポレーションされたU266細胞に対する機能的アビジー性を解析した。この研究では、T細胞の機能的活性を解析するためのAPCと抗原負荷法（ペプチドパルス法と完全長mRNAトランスフェクション法）の両方が、与えられたTCRのEC50値に大きな影響を与えることを実証した。内因性に処理されたMHC I制限エピトープに対するクローニングされたTCRの機能的活性を迅速に評価するために、我々は、TAA mRNAをトランスフェクションしたU266細胞株が適切で汎用性の高いモデルAPCであることを示しています。
The functional avidity of T-cell receptor (TCR)-engineered T cells towards their cognate epitope plays a crucial role in successfully targeting and killing tumor cells expressing the tumor-associated antigen (TAA). When evaluating in vitro functional T-cell avidity, an important aspect that is often neglected is the antigen-presenting cell (APC) used in the assay. Cell-based models for antigen-presentation, such as tumor cell lines, represent a valid alternative to autologous APCs due to their availability, off-the-shelf capabilities, and the broad range of possibilities for modification via DNA or messenger RNA (mRNA) transfection. To find a valuable model APC for in vitro validation of TAA Wilms' tumor 1 (WT1)-specific TCRs, we tested four different WT1 peptide-pulsed HLA-A2+ tumor cell lines commonly used in T-cell stimulation assays. We found the multiple myeloma cell line U266 to be a suitable model APC to evaluate differences in mean functional avidity (EC50) values of transgenic TCRs following transfection in 2D3 Jurkat T cells. Next, to assess the dose-dependent antigen-specific responsiveness of WT1 TCR-engineered 2D3 T cells to endogenously processed epitopes, we electroporated U266 cells with different amounts of full-length antigen mRNA. Finally, we analyzed the functional avidity of WT1 TCR-transfected primary CD8 T cells towards mRNA-electroporated U266 cells. In this study, we demonstrate that both the APC and the antigen loading method (peptide pulsing versus full-length mRNA transfection) to analyze T-cell functional avidity have a significant impact on the EC50 values of a given TCR. For rapid assessment of the functional avidity of a cloned TCR towards its endogenously processed MHC I-restricted epitope, we showcase that the TAA mRNA-transfected U266 cell line is a suitable and versatile model APC.