A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
نحن نصف بروتوكولا للتلازم الكيميائي لنموذج مستضد ovalbumin إلى الأجسام المضادة مستقبلات الغدد الصماء محددة لاستهداف الخلايا في الجسم الحي التغصني. ويشمل البروتوكول تنقية الأجسام المضادة، والتحواز الكيميائي للمضاد، فضلا عن تنقية المترافق والتحقق من كفاءة التواؤم.
يؤدي تسليم المستضد المستهدف إلى الخلايا التغصنية المتقاطعة في الجسم الحي بكفاءة إلى تحفيز استجابات الخلايا التأثيرية T ويعرض نهجا قيما في تصميم اللقاح. يتم تسليم مستضد إلى العاصمة عن طريق الأجسام المضادة محددة لمستقبلات الغدد الصماء مثل DEC-205 التي تحفز امتصاص, تجهيز, وMHC فئة I- و II-العرض.
يعد اقتران المستضد المطلوب بكفاءة وموثوقية بأجسام مضادة مناسبة خطوة حاسمة في استهداف DC ، ومن بين عوامل أخرى يعتمد على شكل المستضد. يعد اقتران البروتين الكامل الطول بالأجسام المضادة النقية استراتيجية ممكنة. في الماضي، أنشأنا بنجاح الربط المتبادل بين نموذج مستضد ovalbumin (OVA) والأجسام المضادة IgG2a DEC-205 محددة (αDEC-205) لدراسات استهداف في الجسم الحي DC في الفئران. الخطوة الأولى من البروتوكول هي تنقية الجسم المضاد من الناتات من NLDC (الخلايا التشعبية غير اللمفاوية)-145 الورم الهجين عن طريق الكروماتوغرافيا تقارب. يتم تنشيط الأجسام المضادة المنقى للتضمين الكيميائي بواسطة sulfo-SMCC (sulfosuccinimidyl 4-[N-maleimidomethyl] سيكلوهيكسان-1-كاربوكسيلات) وفي الوقت نفسه تتعرض مجموعات سلفهيدريل من بروتين OVA من خلال الحضانة مع TCEP-HCl (ثلاثيات (2-carboxyethyl) فوسفين هيدروكلوريد). تتم إزالة فائض TCEP-HCl وs sulfo-SMCC ويتم خلط المستضد مع الأجسام المضادة المنشطة للاقتران بين عشية وضحاها. ويتركز الناتج αDEC-205/OVA اقتران وتحريرها من OVA غير منضم. يتم التحقق من نجاح اقتران OVA إلى αDEC-205 من خلال تحليل البقع الغربية واختصاص المناعة المرتبط بالإنزيم (ELISA).
لقد استخدمنا بنجاح αDEC-205/OVA المترابط كيميائيا للحث على استجابات الخلايا التائية السامة للخلايا في الكبد ومقارنة المساعدين المختلفين لإمكاناتهم في تحفيز المناعة الفكاهية والخلوية التالية في استهداف الجسم الحي ل DEC-205+ DC. وعلاوة على ذلك، فإن هذه الأجسام المضادة/المستضدات المقترنة كيميائيا توفر أدوات قيمة لتحريض استجابات اللقاح الفعالة على مستضدات الأورام، وقد ثبت أنها متفوقة على نهج التحصين الكلاسيكية فيما يتعلق بالوقاية والعلاج من مختلف أنواع الأورام.
الخلايا التشجرية (DC) هي لاعبين مركزيين في الجهاز المناعي. فهي مجموعة متنوعة من الخلايا المتخصصة في عرض المستضد ووظيفتها الرئيسية هي جسر المناعة الفطرية والتكيفية1،2. الأهم من ذلك، العاصمة لا تلعب دورا هاما في الاستجابات الموجهة مسببات الأمراض كفاءة ومحددة ولكن تشارك أيضا في العديد من جوانب مناعة مضادة للورم1،3.
نظرا لدورها الحصري في مناعة المضيف ، ظهرت DC في التركيز كخلايا مستهدفة للتطعيم4. نهج واحد هو استهداف المستضدات إلى العاصمة في الجسم الحي للحث على الاستجابات المناعية الخاصة بالمستضد وعلى مدى السنوات الماضية ، تم تخصيص عدد كبير من الدراسات لتحديد المستقبلات المناسبة واستراتيجيات الاستهداف1،4. مثال واحد هو مستقبلات الليكتين من النوع C DEC-205 ، والتي يمكن استهدافها من قبل الأجسام المضادة الخاصة ب DEC-205 للحث على الإصابة بداء الغدد الصماء. الأهم من ذلك، DEC-205 استهداف في تركيبة مع المساعدين مناسبة وقد ثبت أن تحفز بكفاءة CD4 طويلة الأمد وحامية+ وCD8+ الخلايا التائية، فضلا عن استجابات الأجسام المضادة، وأيضا ضد مستضدات الورم3،5،6،7،8،9.
هناك عدد من الدراسات التي تبين مستضدات مترافقة تستهدف العاصمة لتكون متفوقة على مستضد غير مترافق الحرة3،5،10،11،12. وهذا يجعل من اقتران مستضد العاصمة المعنية استهداف moiety خطوة مركزية في العاصمة نهج الاستهداف. في حالة استهداف DC عن طريق الأجسام المضادة أو شظايا الأجسام المضادة ، يمكن ربط المستضدات إما كيميائيا أو وراثيا ، وتوفر أي من الاستراتيجيتين مزاياها الخاصة (dis)1. من ناحية، في الأجسام المضادة المعدلة وراثيا-مستضد يبني هناك سيطرة على جرعة مستضد، فضلا عن موقع توفير مقارنة متفوقة بين الكثير1. ومع ذلك، في الوقت نفسه، يحتاج التقارن الكيميائي إلى إعداد أقل ويوفر مرونة أكبر خاصة عند محاولة اختبار ومقارنة المستضدات المختلفة و/ أو استراتيجيات التطعيم في النماذج التجريبية وما قبل السريرية.
هنا، نقدم بروتوكولا للتاؤم الكيميائي الفعال والموثوق به لل ovalbumin (OVA) كمضاد بروتين نموذجي لأجسام IgG2a المضادة الخاصة ب DEC-205 (αDEC-205) المناسبة لاستهداف في الجسم الحي DC في الفئران. أولا، يتم تنقية αDEC-205 من NLDC-145 خلايا الورم الهجين13. بالنسبة للترابط الكيميائي، يتم استخدام السيكلوهيكسان-1-كاربوكسيلات (sulfo-SMCC)، الذي يحتوي على مجموعات إستر وماليميد (N-hydroxysuccinimide) NHS (N-hydroxysuccinimide)، مما يسمح بالارتقاق التساهمي للجزيئات المحتوية على الأمين والسولفيدريل. على وجه التحديد ، فإن الأمينات الأولية للأجسام المضادة تتفاعل في البداية مع sulfo-SMCC وما ينتج عن ذلك من ماليميد تنشيط αDEC-205 ثم يتفاعل مع بروتين OVA المحتوي على سلفدريل خفضت من خلال TCEP-HCl (تريس (2-carboxyethyl) فوسفين هيدروكلوريد). المنتج النهائي هو αDEC-205/OVA(الشكل 1). وإلى جانب التضمين الكيميائي نفسه، يصف بروتوكولنا إزالة OVA الزائدة من المترافقة وكذلك التحقق من التوازج الناجح من خلال تحليل البقع الغربية واختبار معين للمناعة مرتبط بالإنزيم. لقد نجحنا في استخدام هذا النهج في الماضي لإقتران OVA كيميائيا والبروتينات الأخرى أو الببتيدات المناعية إلى αDEC-205. نحن نظهر كفاءة ملزمة لCD11c+ الخلايا في المختبر، فضلا عن التعريفي كفاءة المناعة الخلوية والفكاهية في الجسم الحي.
بالتأكيد ، هناك عيوب في هذه الطريقة مثل قابلية المقارنة بين الكثير والكثير وفي ال دوسينج الدقيق للمضاد داخل المترافق النهائي. ومع ذلك ، يوفر التقارن الكيميائي مرونة تجريبية في اختيار الجسم المضاد واستضاد البروتين بالمقارنة مع البنى المعدلة وراثيا. لذلك ، نعتقد أن هذا النهج ذو قيمة خاصة في تقييم المستضدات المختلفة لكفاءتها في استهداف DC في نماذج الماوس قبل السريرية ، والأهم من ذلك أيضا في سياق استجابات مناعية محددة مضادة للورم.
وقد وافقت وكالة الحكم المحلي على جميع التجارب الحيوانية الموصوفة (Niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit؛ الملف رقم 33.12-42502-04-10/0108) وأجريت وفقا للمبادئ التوجيهية الوطنية والمؤسسية.
1. إنتاج αDEC-205 من خط الخلية الهجين NLDC-145
2. تنقية الجسم المضاد αDEC-205 من خلية NLDC-145 الفائقة
ملاحظة: من خلية NLDC-145 الفائقة، يتم تنقية αDEC-205 باستخدام عمود G Sepharose البروتين (قابل لإعادة الاستخدام). أبعاد العمود هي 15 ملم × 74 ملم و 5 مل البروتين G Sepharose معبأة في العمود.
3. اقتران كيميائي من OVA إلى αDEC-205
ملاحظة: نسبة 0.5 ملغ بروتين OVA إلى 2.5 ملغ αDEC-205 (1:5) مطلوبة للتلازم الكيميائي الأمثل. ومع ذلك، يمكن أن تختلف هذه النسبة بالنسبة للبروتينات والأجسام المضادة الأخرى وتحتاج إلى تحسينها للمواجهات البديلة. يتم إجراء تخفيض روابط ثنائي كبريتيد بروتين OVA من خلال الحضانة مع 30 mM TCEP-HCl ، مما يعرض مجموعات الكبريتهيدريل للتلازم الكيميائي إلى αDEC-205 و 240 ميكرولتر من TCEP-HCl مطلوبة في الخطوة 3.2. وينبغي أن تنفذ في نفس الوقت كلا الخطوتين، وهما التخفيض الناجم عن TCEP من OVA (الخطوة 3.1.) وتنشيط sulfo-SMCC ل αDEC-205 (الخطوة 3.2. ).
4. التحقق من اقتران الكيميائية من قبل لطخة الغربية
ملاحظة: للتحقق من نجاح التواؤم الكيميائي، يتم إجراء تحليل لطخة غربية للكشف عن OVA (4.2) أو αDEC-205 (4.10). يجب أن يتم الكشف عن OVA (4.2.) أو αDEC-205 (4.10.) بالتوازي. ويفضل أن يستخدم شاكر المنصة المدارية لجميع خطوات حضانة الأغشية الغربية للسماح بالتوزيع الموحد للحلول المعنية.
5. التحقق من اقتران الكيميائية من قبل ELISA
اقتران الكيميائية من البروتين αDEC-205 إلى OVA باستخدام هذا البروتوكول سوف تسمح عادة كفاءة توليد αDEC-205/OVA لنهج استهداف في الجسم الحي DC. هناك استراتيجيات مختلفة للتحقق من هذه التقنية نفسها واختبار وظائف المترافق المسفر عنها. وتستخدم تحليل لطخة الغربية و ELISA للتحقق من اقتر?...
يوفر التلازم الكيميائي للأجسام المضادة الخاصة بمستقبلات الغدد الصماء ومستضد البروتين نهجا فعالا ، والأهم من ذلك ، مرنا أيضا لاستهداف vivo DC في نماذج الماوس قبل السريرية. مع بروتوكولنا نقدم نهجا فعالا لنجاح اقتران نموذج مستضد OVA إلى الأجسام المضادة IgG DEC-205 محددة.
في بروتو?...
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
يشكر المؤلفان س. بريتين على المساعدة التقنية الخبيرة. وقد تم دعم هذا العمل بمنحة من جمعية هيلمهولتز لمراكز البحوث الألمانية (HGF) التي تم توفيرها كجزء من تحالف هيلمهولتز "العلاج المناعي للسرطان" (HCC_WP2b).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
antibody buffer 2 % | 2 % (w/v) Slim-Fast Chocolate powder in TBS-T | ||
antibody buffer 5 % | 5 % milk powder (w/v) in TBS-T | ||
blocking buffer (ELISA) | 10 % FBS in PBS | ||
blocking buffer 4 % | 4 % (w/v) Slim-Fast Chocolate powder in TBS-T | ||
blocking buffer 10 % | 10 % milk powder (w/v) in TBS-T | ||
cell culture flask T25 | Greiner Bio-One | 690175 | we use standard CELLSTAR filter cap cell culture flasks; alternatively use suspension culture flask (690195 ) |
cell culture flask T75 | Greiner Bio-One | 658175 | we use standard CELLSTAR filter cap cell culture flasks; alternatively use suspension culture flask (658195) |
cell culture flask T175 | Greiner Bio-One | 661175 | we use standard CELLSTAR filter cap cell culture flasks; alternatively use suspension culture flask (661195) |
centrifugal concentrator MWCO 10 kDa | Sartorius | VS2001 | Vivaspin 20 centrifugal concentrator |
centrifugal protein concentrator MWCO 100 kDa, 5 - 20 ml | Thermo Fisher Scientific | 88532 | Pierce Protein Concentrator, PES 5 -20 ml; we use the Pierce Concentrator 150K MWCO 20mL (catalog number 89921), which is however no longer available |
centrifuge bottles | Nalgene | 525-2314 | PPCO (polypropylene copolymer) with PP (polypropylene) screw closure, 500 ml; obtained from VWR, Germany |
coating buffer (ELISA) | 0.1 M sodium bicarbonate (NaHCO3) in H2O (pH 9.6) | ||
desalting columns MWCO 7 kDa | Thermo Fisher Scientific | 89891 | Thermo Scientific Zeba Spin Desalting Columns, 7K MWCO, 5 mL |
detection reagent ELISA (HRPO substrate) | Sigma-Aldrich/Merck | T8665-100ML | 3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine (TMB) liquid substrate system |
detection reagent western blot (HRPO substrate) | Roche/Merck | 12 015 200 01 | Lumi-Light Western Blotting Substrate (Roche) |
dialysis tubing MWCO 12 - 14 kDa | SERVA Electrophoresis | 44110 | Visking dialysis tubing, 16 mm diameter |
ELISA 96-well plate | Thermo Fisher Scientific | 442404 | MaxiSorp Nunc-Immuno Plate |
fetal calf serum | PAN-BIOtech | P40-47500 | FBS Good forte |
ISF-1 medium | Biochrom/bioswisstec | F 9061-01 | |
milk powder | Carl Roth | T145.2 | powdered milk, blotting grade, low in fat; alternatively we have also used conventional skimmed milk powder from the supermarket |
NLDC-145 hybridoma | ATCC | HB-290 | if not already at hand, the hybridoma cells can be acquired from ATCC |
non-reducing SDS sample buffer 4 x | for 12 ml: 4 ml of 10 % SDS, 600 µl 0.5 M Tris-HCl (ph 6.8), 3.3 ml sterile H2O, 4 ml glycerine, 100 µl of 5 % Bromphenol Blue | ||
ovalbumin | Hyglos (via BioVendor) | 321000 | EndoGrade OVA ultrapure with <0.1 EU/mg |
Penicillin/Streptomycin | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | Gibco Penicillin/Streptomycin 10.000 U/ml; alternatively Gibco Penicillin/Streptomycin 5.000 U/ml (15070-063) can be used |
PETG polyethylene terephthalate glycol cell culture roller bottles | Nunc In Vitro | 734-2394 | standard PDL-coated, vented (1.2X), 1050 cm², 100 - 500 ml volume; obtained from VWR, Germany |
pH indicator strips | Merck | 109535 | pH indicator strips 0-14 |
polyclonal goat αrat-IgG(H+L)-HRPO (western blot) | Jackson ImmunoResearch | 112-035-062 | obtained from Dianova, Germany; used at 1:5000 for western blot |
polyclonal goat αrat-IgG+IgM-HRPO antibody (ELISA) | Jackson ImmunoResearch | 112-035-068 | obtained from Dianova, Germany; used at 1:2000 for ELISA |
polyclonal goat αrabbit-IgG-HRPO (western blot) | Jackson ImmunoResearch | 111-035-045 | obtained from Dianova, Germany; used at 1:2000 for western blot |
polyclonal rabbit αOVA (ELISA) | Abcam | ab181688 | used at 3 ng/µl |
polyclonal rabbit αOVA antibody (western blot) | OriGene | R1101 | used at 1:3,000 for western blot |
Protein G Sepharose column | Merck/Millipore | P3296 | 5 ml Protein G Sepharose, Fast Flow are packed onto an empty column PD-10 (Merck, GE 17-0435-01) |
protein standard | Thermo Fisher Scientific | 26616 | PageRuler Prestained Protein ladder 10 - 180 kDa |
PVDF (polyvinylidene difluoride) membrane | Merck/Millipore | IPVH00010 | immobilon-P PVDF (polyvinylidene difluoride) membrane |
rubber plug | Omnilab | 5230217 | DEUTSCH & NEUMANN rubber stoppers (lower Φ 17 mm; upper Φ 22 mm) |
silicone tube | Omnilab | 5430925 | DEUTSCH & NEUMANN (inside Φ 1 mm; outer Φ 3 mm) |
Slim-Fast | we have used regular Slim-Fast Chocolate freely available at the pharmacy as in this western blot approach it yielded better results than milk powder | ||
stopping solution (ELISA) | 1M H2SO4 | ||
sulfo-SMCC | Thermo Fisher Scientific | 22322 | Pierce Sulfo-SMCC Cross-Linker; alternatively use catalog number A39268 (10 x 2 mg) |
syringe filter unit 0.22 µm | Merck/Millipore | SLGV033RS | Millex-GV Syringe Filter Unit, 0.22 µm, PVDF, 33 mm, gamma sterilized |
syringe 10 ml | Omnilab | Disposable syringes Injekt® Solo B.Braun | |
Sterican® cannulas | B. Braun | Sterican® G 20 x 1 1/2""; 0.90 x 40 mm; yellow | |
TBS-T | Tris-buffered saline containing 0.1 % (v/v) Tween 20 | ||
TCEP-HCl | Thermo Fisher Scientific | A35349 | |
tubing connector | Omnilab | Kleinfeld miniature tubing connectors for silicone tube |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved