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Method Article
人工多能性幹(iPS)細胞からTリンパ球の生成は、T細胞ベースの免疫療法のために胚性幹細胞を使用する代替アプローチを提供します。メソッドは、どちらを利用することによってことを示しています in vitroでまたは誘導システムでは、iPS細胞は従来、抗原特異的Tリンパ球の両方に分化することができます。
抗原特異的CD8 +細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の養子細胞移植(ACT)は、悪性腫瘍の1様々な有望な治療法です。 CTLは、悪性細胞を殺すためにT細胞受容体(TCR)、およびリリース毒素だけでなく、サイトカインと腫瘍抗原を作用することにより悪性腫瘍細胞を認識することができます。これは、これらのCTLは、高い増殖能を持っているより分化した細胞よりもアポトーシスが少ない傾向があると持っているのであまり差別化( 高反応性と呼ばれる)は、中央メモリのようなCTLは、ACT-ベースの免疫療法に最適な集団であることが知られている恒常性サイトカイン2-7に応答する能力が高い。しかし、患者からこのようなCTLの高い数値を得ることが困難なため、成功したACT-ベースの治療のために反応性の高い銀特異的CTLを生成するための新しいアプローチを見つけることが急務である。
自己再生幹細胞のTCR伝達免疫再構築のための細胞が病気8月10日の治療のための治療可能性を秘めています。しかし、患者から胚性幹細胞(ESCは)を取得するためのアプローチは現実的ではありません。治療目的のための造血幹細胞(HSC)の使用は広くクリニック11-13に適用されていますが、造血幹細胞は、分化と増殖能力が低下していると、造血幹細胞は 、in vitro細胞培養14-16で展開することが困難である。最近のiPS細胞技術と遺伝子送達のためのin vitro系の開発は、すべての外科的アプローチせずに患者からiPS細胞を生成することができる。さらに、ESCのように、iPS細胞は 、in vitro で無限増殖能を有しており、造血細胞に分化することが示されている。このように、iPS細胞は、ESCのまたは造血幹細胞に比べ、ACTベースの免疫療法で使用される大きな可能性を持っています。
ここでは、Tリンパ球を生成するための方法を提示in vitroで 、やiPS細胞からの抗原特異的CTL の in vivoでのプログラミングにおける癌免疫監視を促進するためのiPS細胞からcytes。 Notchリガンドのin vitroでの刺激は、iPS細胞からT細胞分化を駆動し、腫瘍の増殖を防ぐことが生体内で抗原特異的T細胞に分化するiPS細胞のTCR遺伝子導入の結果。したがって、私たちは、iPS細胞からの抗原特異的T細胞の分化を示しています。我々の研究では、ACT-ベースの治療のための抗原特異的CTLを生成するための潜在的に、より効率的なアプローチを提供し、疾患の治療戦略の開発を容易にします。
1。細胞培養
(2)in vitroでのプログラミングの
(3)in vivoでのプログラミングの
4。代表的な結果
CD3およびTCRβは、Tのマーカーとして使用されている細胞。 NotchリガンドDL1とiPS細胞の刺激はT細胞の分化に寄与することができ、私たちはiPS細胞由来の細胞にCD3の発現およびTCRβ+を評価し 、さらにCD4とCD8の発現を解析し、CD3のゲーティング+およびTCRβ+かどうかを確認するには人口。 CD8 +シングルポジティブ(SP)T細胞はin vitroでの iPS細胞から生成された-として22日目、CD3 +TCRβ+ CD4に、ここに示されている。さらに、iPS細胞由来のSP細胞はIL-2を生成することができたとIFN-γのiPS細胞が由来を示唆する( 図2)プレートコーティング抗CD3および可溶性抗CD28抗体によるin vitroで刺激するとT細胞は機能しています。
レシピエントマウスに養子移入した後、TCRの大半は、iPS細胞はCD8への分化を受けた+ SEでペプチド刺激に対するin vitroで反応CTLを、遺伝子導入IL-2 cretingとIFN-γ( 図3)。最も重要なのは、TCR-導入、iPS細胞の養子移入は、腫瘍の課題( 図5-6)からの腫瘍組織や保護動物にOVA反応性CTLの浸潤を引き起こした。したがって、TCR遺伝子は形質iPS細胞は、 生体内で機能的な抗原特異的CTLに分化することができる。
図1:iPS細胞の分化の形態。様々な日で、マウスのiPS細胞は、20%FCS、5 ng / mlのmFlt3L、1 ng / mlのMIL-7の存在下で2.2グラム/ L重炭酸ナトリウムを添加したα-MEM培地でOP9-DL1細胞と共培養した。
図2のiPS細胞からT細胞の分化。 図1で説明したように、マウスのiPS細胞はOP9-DL1細胞と共培養した。 dのAY 22は、iPS細胞由来の細胞を単離し、分析した。 )CD4 + CD8 -あるいはCD4 - CD8 + CD3のゲーティング後の細胞+およびTCRβ+集団。 B)細胞は、5%CO 2で37℃で5時間プレートコーティング抗CD3および可溶性抗CD28抗体で刺激した。 CD8 + T細胞- IL-2とIFN-γは、ライブCD4のゲーティングした後、細胞内染色により分析した。
図3:in vivoでのiPS細胞からの抗原特異的CD8 + T細胞の開発。 OT-I TCR遺伝子導入iPS細胞はC57BL / 6マウスに静脈注射した。六から十週間後、OVA特異的CD8 +Vβ5+ T細胞の開発が決定した。プールされたLNSと脾臓から)CD8 +Vβ5+ T細胞は、Cのゲーティングした後、フローサイトメトリーによって分析したD8 +集団。 B)IL-2とIFN-γ産(ダークライン、網掛け部分は、アイソタイプコントロールを示す)はCD8 +Vβ5+集団のゲーティングした後、細胞内サイトカイン染色によって決定した。 C)in vivoでの増殖/細胞毒性アッセイでは 。 CFSE HI(右ピーク)とCFSEのLO(左ピーク)標的細胞は、それぞれOVA 257から264ペプチドおよび制御でパルスされ、10週間のiPS細胞の転送またはOT-I CTL転送後1日後にマウスに注入した。
図4:OT-I TCR遺伝子導入、iPS細胞の養子移入は、腫瘍の成長を抑制します。 OT-I TCR遺伝子導入iPS細胞は養子C57BL / 6マウスに移した。マウス1つのグループは、OT-I TCからOVA反応性CD8 + T細胞を注入したRトランスジェニックマウス、およびマウスのいずれかのグループには、セル転送がありませんでした。どちらの6週間後またはセル転送した後、次の日に、マウスはG7 E.腫瘍細胞と挑戦して行った。 20日目に、腹腔内に腫瘍細胞が列挙された。
図5のiPS細胞由来の抗原特異的CTLは腫瘍組織に浸潤する。腫瘍チャレンジ後の日30から35に、腫瘍組織、腫瘍反応性T細胞の浸潤を検討した。 A)H&E染色。炎症細胞は、腫瘍組織(↓)に浸潤していた。 B)免疫組織化学的染色。 OVA発現腫瘍組織(緑)に浸潤し、OVA特異的CTLVα2+(赤)。 C)腫瘍組織からの単細胞懸濁液は、CD8 +集団のゲーティングした後、フローサイトメトリーによってVα2の表現+とVβ5+について分析した。
図6。OT-I TCR遺伝子導入、iPS細胞の養子移入は、マウスの生存率を維持します。 OVA TCR iPS細胞は養子図で説明したようにE. G7腫瘍細胞に挑戦するために供したC57BL / 6マウスに転送された遺伝子は、形質。 4。 50日のマウスの生存率はKaplan-Meier生存曲線(N = 6)で示された。
ACT-ベースの治療のために、in vivoでの再注入のための反応性の高い銀特異的T細胞の多数の in vitro生成の最適なアプローチです。私たちのin vitro法では、iPS細胞、iPS細胞由来の細胞は、特に4週目、4週間で死亡し、多数のより機能的なT細胞の増加を与えるが。我々は、ノッチからの生存信号がDL1と同様にIL-7とFLt3LがiPS細胞由来の前駆T細胞の生存を維持する...
利害の衝突が宣言されません。
我々は、OT1-2A•pMig II構造、博士はファンをサポートするためのIPS-MEF-NG-20D-17細胞株は、博士ダリオVignali(セントジュード小児研究病院)を提供するための博士山中伸弥(京都大学)に感謝本研究の設計を支援するためのカルロスOP9-DL1のセルラインをサポートするためのスニガ-Pflucker(免疫学教室、トロント大学)、博士ケントEブラーナ(薬理学教室医学のペンシルベニア州立大学)。このプロジェクトは、国立がん研究所、Barsumian信頼とメラノーマ研究財団(J.の歌)からのグラント番号K18CA151798の助成のもと、運営されている。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
試薬の名前 | 会社 | カタログ番号 | |
C57BL/6Jマウス | ジャクソン研究所 | 000664 | |
B6.129S7-RAG1 tm1Mom / J | ジャクソン研究所 | 002216 | |
抗CD3(2C11)抗体 | BD PharMingen社 | 553058 | |
抗CD28(37.51)抗体 | BD PharMingen社 | 553295 | |
抗CD3(17A2)抗体 | BioLegend | 100202 | |
抗CD4(GK1.5)抗体 | BioLegend | 100417 | |
抗CD8(53から6.7)抗体 | BioLegend | 100714 | |
抗CD25(3C7)抗体 | BioLegend | 101912 | |
不定冠詞TI-CD44(1M7)抗体 | BioLegend | 103012 | |
抗CD117(2B8)抗体 | BioLegend | 105812 | |
抗TCR-β(H57597)抗体 | BioLegend | 109220 | |
抗IL-2(JES6-5H4)抗体 | BioLegend | 503810 | |
抗IFN-γ(XMG1.2)抗体 | BioLegend | 505822 | |
DMEM | インビトロジェン | ABCD1234 | |
α-MEM | インビトロジェン | A10490-01 | |
FBS | ハイクローン | SH3007.01 | |
ブレフェルジン | シグマ | B7651 | |
ポリブレン | シグマ | 107689 | |
GeneJammer | 統合された科学 | 204130 | |
RNAキット | キアゲン | 74104 | |
DNAキット | キアゲン | 69504 | |
CD8アイソレーションキット | ミルテニーバイオテク | 130-095-236 | |
ACK溶解緩衝液 | ロンザ | 10-548E | |
mFlt-3L | ぺプロ | 250-31L | |
MIL-7 | ぺプロ | 217から17 | |
ゼラチン | シグマ | G9391 | |
FITC-抗OVA抗体 | ロックランドのImmunochemicals | 200-4233 | |
透過バッファ | Biolegend | 421002 | |
BSA | シグマ | A7906 | |
ホルムアルデヒド | シグマ | F8775 | |
0.4μmのフィルター | ミリポア | ||
Mofloセルソーター | 岳サイトメー | ||
ソウルキャリバーフローサイトメーター | BD | ||
LSR IIフローサイトメーター | BD | ||
マウス制止する | トリーサイエンティフィック |
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