Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Мы описываем здесь поток цитометрия основе в естественных условиях убийства анализ, который позволяет изучение иммунодоминирования в цитотоксических т-лимфоцитов (CTL) ответы на модели опухолевого антигена. Мы предоставляем примеры того, как этот элегантный анализ может быть использован для механистических исследований и для тестирования эффективности лекарственных препаратов.
Carboxyфлуоресьин Эстер (CFSE)-основанная в естественных условиях цитотоксичности исследования позволяют чувствительной и точной квантации CD8+ цитолитических т-лимфоцитов (CTL) ответы вызвали против опухоли и патогена производные пептиды. Они предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционными убийства анализов. Во-первых, они позволяют мониторинг CTL-опосредованной цитотоксичности в архитектурно нетронутыми вторичных лимфоидных органов, как правило, в селезенке. Во-вторых, они позволяют механистические исследования во время грунтовки, эффекторных и вспомнить фазы ответов CTL. В-третьих, они обеспечивают полезные платформы для вакцины/тестирования эффективности лекарственных средств в истинно в естественных условиях. Здесь мы предоставляем оптимизированный протокол для изучения сопутствующих CTL ответов против более чем одного пептидного эпитопа модели опухолевого антигена (AG), а именно, вируса обезьян 40 (SV40)-закодированного большого T AG (T AG). Как и большинство других клинически значимых опухолевых белков, T AG таит много потенциально иммуногенных пептидов. Однако, только 4 таких пептидов вызывают обнаруживаемые реакции CTL в мышах C57BL/6. Эти ответы последовательно расположены в иерархическом порядке, основанном на их величине, которая является основой для TCD8 "иммунодоминирования" в этой мощной системе. Соответственно, основная часть T AG-специфическая реакция TCD8 сосредоточена против одного иммунодоминантного эпитопа, в то время как остальные три эпитопов признаются и реагируют только слабо. Иммунодоминирование ставит под угрозу широту антиопухолевого TCD8 ответы и, как таковой, по мнению многих, как препятствие для успешной вакцинации против рака. Таким образом, важно понимать клеточные и молекулярные факторы и механизмы, которые диктуют или формируют TCD8 иммунодоминирование. Протокол, который мы описываем здесь, адаптирован к исследованию этого феномена в модели иммунизации T AG, но может быть легко модифицирован и распространен на аналогичные исследования в других моделях опухолей. Мы предлагаем примеры того, как воздействие экспериментальных иммунотерапевтических вмешательств может быть измерено с использованием в естественных условиях цитотоксичности анализов.
Обычные CD8+ t-клетки (tCD8) играют важную роль в противоопухолевой иммунной слежке. Они в первую очередь функции в качестве цитолитических т-лимфоцитов (Ктлс), которые признают опухоль конкретных или связанных пептидных антигенов (АГС) отображается в закрытой расщелины основных комплекса гистосовместимости (MHC) класса я молекул. Полностью вооруженные КСТ использовать их цитотоксический арсенал для уничтожения злокачественных клеток. Противоопухолевые TCD8 могут быть обнаружены в обращении или даже внутри первичных и метастатических масс многих онкологических больных и опухолевых подшипников животных. Однако, они часто нергические или исчерпаны, и не в состоянии искоренить рак. Таким образом, многие иммунотерапевтические методы призваны увеличить противораковые TCD8 частоты и восстановить и повысить их функции.
Опухолевые белки питают многие пептиды, некоторые из которых могут быть иммуногенными и потенциально иммунопротекторными. Тем не менее, количественные ответы TCD8 выявляют с различной магнитудой против немногих пептидов только. Это создает «иерархию иммунодоминирования» среди TCD8 клонов1. Соответственно, иммунодоминант (ID) TCD8 занимают видные иерархические ряды, о которых часто судят по их обилию. В противоположность этому, TCD8 клетки, чьи т-клеточный рецептор (TCR) специфическая для субдоминантных (SD) эпитопов встречаются в нижних частотах. Мы и другие определили некоторые из факторов, которые диктуют или формируют иммунодоминирование в ответах TCD8 . К ним относятся, среди прочего, режим AG презентации наивно TCD8 (например, прямая презентация, кросс-презентация, кросс-одевания)2,3,4, тип AG-представляя клетки (БТР) участие в TCD8 активации5, обилие и устойчивость белка АГС6,7 и эффективность и кинетика их деградации протеасом7,8, Относительная избирательность транспортера, связанного с обработкой AG (TAP) для пептидов9, близость освобожденных пептидов для молекул MHC I9,10, наличие, частоты прекурсоров и TCR разнообразие родственный tCD8 в бассейнах t Cell11,12,13, кросс-конкурс среди т-клеток для доступа к БТР14,15, и братоубийственной емкость tCD8 клонов16. Кроме того, TCD8 иммунодоминирование подвергается иммунорегуляторные механизмы опосредовано несколько типов клеток супрессоров, таких как естественные нормативные т (ntreg) клетки17, клеточной поверхности Co-тормозящий молекулы запрограммированы смерть-1 (PD-1)16, и некоторые внутриклеточные ферменты, такие как индолеамин 2, 3-диоксигеназы (Идо)18 и млекопитающих, цель рапамицина (mTOR)19. Важно отметить, однако, что вышеуказанные факторы не всегда в полной мере учитывают иммунодоминирование.
Помимо базовой биологии TCD8 иммунодоминирования, изучение этого интригующего явления имеет важные последствия в иммунологии и иммунотерапии рака. Во-первых, статус ID не обязательно наделяют данный клон TCD8 способностью предотвращать начало опухоли или прогрессирование20. Ли и как ID и SD TCD8 способствовать противоопухолевого иммунитета может зависеть от типа и степени злокачественности и экспериментальной системы, используемой. Во-вторых, считается, что ID TCD8 клоны могут быть "слишком заметны" для иммунной системы и, следовательно, более склонны к Центральной и/или периферийные механизмы толерантности16,21. В-третьих, гетерогенетические опухоли могут содержать неопластические клетки, которые избегают обнаружения многими, если не большинством, кцл, показывая только узкий спектр пептидов: комплексы MHC. В этих условиях, TCD8 ответы недостаточной ширины, вероятно, позволить такие опухолевые клетки выживания преимущество, тем самым потенцируя их рост22. Именно по вышеуказанным причинам многие рассматривают иммунодоминирование как препятствие для успешной вакцинации на основе TCD8и терапии против рака.
Прививка C57BL/6 мышей с симианом вирусом 40 (SV40)-преобразованные клетки, которые выражают большую опухоль AG (T AG) обеспечивает мощную доклинические системы для изучения TCD8 иммунодоминирование. Эта модель предлагает несколько преимуществ. Во-первых, пептидные эпитопы этого клинически соответствующего онкопротеина хорошо характеризуются в этом штаммом мыши23 (Таблица 1). Во-вторых, T AG эпитопов, которые называются сайты I, II/III, IV, и V, вызвать TCD8 ответы, которые последовательно расположены в следующем иерархическом порядке: сайт IV > > сайте я II/iii > ≫ сайт V. соответственно, сайт IV-специфическая TCD8 установите наиболее надежный ответ на T AG. В отличие от, сайты I и II/III являются субдоминантными, и сайт V-специфических TCD8 являются наименее обильными и, как правило, только обнаруживаемые в отсутствие реагирования на другие эпитопы23,24. В-третьих, т AG+ клетка опухолевых клеток, используемых в протоколе описано здесь, а именно C57SV клетки фибросаркома, и те, которые используются в наших предыдущих исследованиях16,17,18,19 ,25,26, преобразуются с субгеномной SV40 фрагментами25. Таким образом, они не в состоянии собрать и выпустить SV40 вирионов, которые потенциально могут заразить хост БТР. Кроме того, C57SV клетки лишены классических кокосмитирующих молекул, таких как CD80 (B7-1), CD86 (B7-2) и CD137 лиганда (4-1bbl.)16. Приведенные выше атрибуты делают эти линии идеально подходит для изучения в естественных условиях TCD8 активации через кросс грунтовки. Кросс-грунтовка является одним из основных путей в вызывая TCD8 ответы, особенно те, запущен против опухолевых клеток, не гемопоэтических происхождения, которые не могут непосредственно премьер-наивные т-клетки25.
Противоопухолевые TCD8 частоты и/или функции могут контролироваться MHC я теттрамер окрашивания, внутриклеточного окрашивания для эффекторных цитокинов (например, интерферон [IFN]-γ) или литические молекул (например, перфорин), фермент связанных иммуносопот (ELISpot) анализы и ex естественных цитотоксичности анализов. С момента своего создания в 1990-е годы27,28, carboxyфлуорессеин Эстер (CFSE)-основанный в естественных условиях убийства анализы позволили оценки цитотоксических реакций, опосредованных противовирусные кцл29,30 , 31, противоопухолевые ЦС16,32, естественных киллеров (НК) клетки33, гликолипид-реактивный ининт естественных убийца т (inkt) клетки34, и ранее и де Ново доноров конкретных аллоантител26. Таким образом, их приложения могут быть интересны широкому кругу читателей, в том числе, но не ограничиваясь исследователями, работающими в области иммунологии и иммунотерапии опухолей, анти-патогенного иммунитета, а так же превентивной и терапевтической разработки вакцин.
Для оценки клеточного опосредованного цитотоксичности в типичных сценариях, две популяции наивных сселезоцитов, которые отображают либо несущественный AG или родственный AG (s), помечены двумя различными дозами CFSE, смешанные в равных количествах и впрыснуты в наивные (контроль) или убийца клеток-укрывательство мышей. Присутствие/отсутствие каждой целевой популяции затем рассматривается потоком цитометрии.
Мы оптимизированы и использованы в естественных условиях убийства анализов в наших исследованиях на иммунодоминирование в обоих противовирусных и противоопухолевые TCD8 ответы12,16,17. Здесь мы предоставляем подробный протокол для одновременной оценки ID и SD TCD8 ответы на t AG эпитопов, которые могут быть легко приняты для аналогичных исследований в других экспериментальных систем. Мы также предоставляем репрезентативные результаты, доказывая, что истощение ячейки nTreg и блокада PD-1 могут выборочно усилить ID TCD8-и SD tCD8-индуцированной цитотоксичности, соответственно. В конце концов, мы обсудим несколько преимуществ в естественных условиях убийства анализов, а также некоторые из их неотъемлемых ограничений.
Описанные здесь эксперименты следуют протоколам использования животных, утвержденным институциональными образованиями, и придерживаются установленных национальных руководящих принципов.
1. прививка C57BL/6 мышей с T AG-выражая опухолевые клетки
2. схемы лечения
3. Подготовка целевых Сселезоцитов
4. покрытие целевые Сселезоциты с неуместным и коньячного пептидов
5. Маркировка целевых сселезоцитов с CFSE
6. Экспертиза адекватного/равного CFSE маркировки целевых Сцсцитарных популяций
7. впрыска маркированных ячеек целевых клеток в наивные и T-AG-загрунтовать получатели
8. приобретение данных
9. анализ данных
Цель эксперимента, результаты которого изображены на рисунке 1 , заключалась в определении того, является ли наличие и функции клеток nTreg формировать или изменять иерархию Иммунодоминирования t AG-специфическая тCD8. C57BL/6 мышей вводили IP с PBS или с 0,5 mg Anti-CD25 mAb (клон PC-61.5...
CFSE основе в естественных условиях цитотоксичности анализы предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционными убийства анализов, таких как радиоактивный хром (51CR) релиз и цветаметрическое лактата дегидрогеназы (LDH) релиз-тестов. Во-первых, они позволяют мониторинг фун?...
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана канадскими институтами медицинских исследований (CIHR) гранты СС-130465 и PJT-156295 в СММХ. Джей Си частично поддерживается стипендиатом королевы Елизаветы II по науке и технике из министерства образования, колледжей и университетов провинции Онтарио. Джем был получателем стипендии Александра Грэхема Белла (докторантура) в научно-исследовательском совете естественных наук и инженерных исследований Канады (NSERC).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.25% Trypsin-EDTA (1X) | Thermo Fisher Scientific | 25200-056 | |
ACK Lysing Buffer | Thermo Fisher Scientific | A1049201 | |
Anti-mouse CD25 (clone PC-61.5.3) | Bio X Cell | BE0012 | |
Anti-mouse PD-1 (clone RMP1-14) | Bio X Cell | BE0146 | |
CFSE | Thermo Fisher Scientific | C34554 | |
DMEM (1X) | Thermo Fisher Scientific | 11965-092 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Wisent Bioproducts | 080-150 | Heat-inactivate prior to use |
GlutaMAX (100X) | Thermo Fisher Scientific | 35050-061 | |
HEPES (1M) | Thermo Fisher Scientific | 15630080 | 10 mM final concentration |
MEM Non-Essential Amino Acids Solution (100X) | Thermo Fisher Scientific | 11140-050 | |
Penicillin/Streptomycin | Sigma-Aldrich | P0781 | Stock is 100X |
Rat IgG1 (clone KLH/G1-2-2) | SouthernBiotech | 0116-01 | Isotype control |
Rat IgG1 (clone HRPN) | Bio X Cell | BE0088 | Isotype control |
Rat IgG1 (clone TNP6A7) | Bio X Cell | BP0290 | Isotype control |
Rat IgG2a (clone 2A3) | Bio X Cell | BP0089 | Isotype control |
RPMI 1640 (1X) | Thermo Fisher Scientific | 11875-093 | |
Sodium Pyruvate (100 mM) | Thermo Fisher Scientific | 11360-070 | 1 mM final concentration |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены