Imaging CRISPR-Edited CAR-T Cell Therapies with Optical and Positron Emission Tomography Reporters
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rationale Chimeric antigen receptor (CAR) T cell therapies have shown remarkable success in treating hematological cancers and are increasingly demonstrating potential for solid tumors. CRISPR-based genome editing offers a promising approach to enhance the potency and safety of CAR-T cells. However, several challenges persist, including inefficient tumor homing and treatment-related toxicities in normal tissues, which continue to hinder widespread adoption. Advanced imaging technologies, including bioluminescence imaging (BLI) and positron emission tomography (PET), provide real-time insights into CAR-T cell distribution and activity in vivo, both in preclinical models and in patients. Here, we developed Trackable Reporter Adaptable CRISPR-Edited CAR (tRACE-CAR) T cells, a modular system for site-specific integration of CARs and imaging reporters. Methods The luciferase reporter AkaLuciferase (AkaLuc) or the human sodium iodide symporter (NIS) were cloned downstream of the CAR in adeno-associated virus (AAV) donors for BLI or PET tracking, respectively. CARs with imaging reporters were knocked into the TRAC locus of primary human T cells via CRISPR editing and AAV transduction. Editing efficiency was evaluated by flow cytometry and junction PCR. In vitro cytotoxicity was assessed by BLI using firefly luciferase (Fluc)-expressing cancer cells co-cultured with CAR-T cells at varying effector-to-target ratios. In vivo, BLI and PET imaging assessed CAR-AkaLuc and CAR-NIS T cell expansion and trafficking in Nod-SCID-gamma mice bearing xenograft tumors. Results T cell receptor (TCR) knockout efficiency exceeded 85%, with CAR expression observed in 70–80% of cells, depending on the reporter used. Reporter-engineered CAR-T cells retained functionality in vitro and exhibited significant cytotoxicity against target cancer cells, outperforming naïve T cells. In vivo, AkaLuc BLI and 18 F-tetrafluoroborate PET enabled non-invasive tracking of viable CAR-T cells. Notably, the route of administration (intravenous, peritumoral, or intraperitoneal) significantly influenced the distribution of CAR-T cells and their therapeutic effectiveness. Conclusion tRACE-CAR enabled precise optical and PET tracking of CAR-T cells in models of B cell leukemia and ovarian cancer, allowing dynamic, non-invasive monitoring of cell distribution in both tumors and off-target tissues. This imaging platform could lead to more personalized, effective CRISPR-edited CAR cell therapies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».