Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Burada yapay antijen sunan hücreler (AAPC) kullanarak toplu T hücre popülasyonlarının insan NKT hücreleri aktive ve genişletilmesi için bir yöntem açıklanmaktadır. CD1d bazlı AAPC kullanılması, fonksiyonel NKT hücrelerinin yüksek sayılar için bir standart bir yöntem sağlar.
Doğal katil T (NKT) hücreleri, doğal katil (NK) hücreleri, T hücrelerinin her ikisi de 1 ve karakteristik belirteçleri göstermek T hücrelerinin özel bir alt kümesidir. Klasik T hücrelerinin aksine, NKT hücrelerinin CD1 molekülleri 2 bağlamında, lipid antijeni tanır. Farelerde Vα14Jα18 ve sınırlı çeşitlilik 3-6 Vβ zincirleri ile ilişkili olan, insanlarda Vα24Jα18, kurallı ve değişmeyen NKT (i NKT) hücreler olarak ifade edilir: NKT hücreleri, değişmeyen bir TCRα zincir düzenlenmesi ifade eder. Geleneksel T-hücreleri ile benzer şekilde, NKT hücrelerinin CD1d 7 ile uygun olan sinyal ardından, CD4-CD8-timus T öncü hücrelerinden gelişir. Tedavi amaçlı NKT hücreleri kullanmak için potansiyel anlamlı α-galactosylceramide (α-GalCer) ve sitokinlerin 8 çeşitli insan NKT hücreleri canlandırmak ve genişletmek için yeteneği ile artmıştır. Önemlisi, bu hücreler kendi özgün phenotyp koruduE, salgılanan sitokinler ve tümör hücre hatlarına karşı gösterilen sitotoksik fonksiyonu. Bu nedenle, ex vivo genişletilmiş NKT hücrelerinin işlevsel kalır ve adoptif immünoterapi için de kullanılabilir. Bununla birlikte, NKT hücre bazlı immünoterapi otolog antijen sunan hücrelerin kullanımı ile sınırlı olup, bu stimülatör hücrelerin miktarı ve kalitesi önemli ölçüde değişebilir. Kanser hastalarının monosit türevli DC birlikte uyaran moleküllerin düşük seviyelerde ifade etmek ve 9,10 az enflamatuvar sitokinler üretmek için rapor edilmiştir. Aslında, daha ziyade otolog APC murin DC KML hastalar 11 NKT hücrelerinin fonksiyon test etmek için kullanılmıştır. NKT hücrelerinin mürin DC tarafından genişletilmiş ve daha sonra adoptif immünoterapi için kullanılamaz Bununla beraber, bu sistem, sadece in vitro test için kullanılabilir. Böylece yapay antijen sunan hücreler (AAPC) dayanan standart bir sistem allo-ya Ksenogenik ce tuzaklar olmadan DC uyarıcı etkileri olabilirlls 12, 13. Burada, CD1d bazlı AAPC üretmek için bir yöntem açıklanmaktadır. CD1d-Ig kompleksleri güvenilir bir yöntem, izole etkinleştirmek ve efektör NKT hücre popülasyonlarının genişletmek sağlar: CD1d-antijen kompleksleri ile T hücre reseptör (TCR) katılımını NKT hücre aktivasyonu, antijen temel bir ihtiyacı olduğu için.
1. AAPC Üretimi
2. CD161 + CD3 + Hücre İzolasyonu
3. AAPC aracılı NKT Hücre Genişletme
4. İşlevsel Test: NKT Hücre AAPC aracılı Uyarım
Bu olgu, NKT hücreleri (Şekil 1) yayılması için standart yöntem olarak NKT hücreleri, uyarmak için manyetik boncuklara CD1d-Ig, anti-CD28 mAb kovalent bağlanması ile yapılmış CD1d-Ig bazlı AAPC, üretmek için bir yöntem açıklanmaktadır. İlk olarak, bir CD1d-Ig füzyon proteinleri stabil olarak manyetik boncuk yüzey üzerinde hareketsiz olduğundan göstermek zorundadır. Şekil 2A, CD1d-Ig ve anti-CD28 antikor gösterilen manyetik boncuk yüzeyinde eksprese edilen, her ikisi de. AAPC olan uyarıcı kapasitesini incelemek için AAPC gecede, hasat kültür yüzer ve ELISA ile ölçülen IL-2 üretimi ile biz co-kültürlü NKT hücre hibridomlar. Biz CD1d-Ig tabanlı AAPC (Şekil 3, veriler gösterilmemiştir) eşit ya da hücresel muadillerine göre daha yüksek seviyelerde NKT hücre hibridomlar teşvik başardık bulundu. İlginçtir, bizim fare NKT hücre hibridomlar insan CD1d tabanlı AAPC (Fi tarafından uyarılır bulunduAAPC her parti test edilmesi için basit bir yöntem sağlar Şayet 2B).
Sonra biz AAPC yayılma potansiyelini göstermek için çalıştı, böylece insan T hücreleri periferik kandan izole edildi. İlk CD161 + CD3 + T hücre fraksiyonu manyetik boncuk ayırma ile zenginleşti. Daha sonra T hücreleri α-GalCer yüklemeli AAPC ile haftada iki kez uyarıldı. Önemlisi, biz bile nispeten düşük bir başlangıç NKT hücre nüfus (% 0.03) ile, biz ~ 67% Vα24 + Vβ11 + (Şekil 3) hücreleri genişletmek mümkün olduğunu bulmuşlardır. Biz çok sağlıklı gönüllüler ve kanser hastalarının PBMC NKT hücreleri genişlettik ve α-GalCer yüklenen AAPC iki grupta NKT hücreleri nüfus genişletmek mümkün olduğunu bulduk. Özellikle, genleşme oranı yüksek donör bağımlı oldu. Beklendiği gibi Vα24 + hücrelerin daha yüksek bir başlangıç nüfusu, genişleme daha büyük yüzdesi. Buna ek olarak,2 milyon hücre, bir başlangıç popülasyonu kullanıldığında CD161 + CD3 + T-hücreleri, tek genişlemelere (Tablo 1) sonra> 10 7 hücreleri elde edebilir. Genişletilmiş NKT hücrelerinin yaklaşık% 80-90 +, ~% 5 CD8 + ve geri kalan muhtemelen CD4-negatif CD8-çift NKT hücreleri CD4 vardır. Şekil 4A-C 'de gösterildiği gibi Bu genişletilmiş NKT hücrelerinin fonksiyonel çalışmalar için de kullanılabilir. Biz ex vivo NKT hücreleri α-GalCer uyarım ile duyarlı kalmasını ve IL-17A, TNF-α, ve IFN-γ potent üreticileri genişletilmiş olduğunu bulduk. Bu, ilk T-hücresi zenginleştirme nüfus düşük olması ve bir ikinci CD161 zenginleştirme adımı gerçekleştirmek mümkün ise, AAPC-aracılı genleşme beklenen sonuçlar (Şekil 4D, Donör 1'e bakınız) elde olmayabilir not edilmelidir. Dolaşımdaki NKT hücrelerinin yüzdesi% 0.1 'den daha yüksek olan, ancak, yine de önemli bir büyüme elde etmek mümkün olmalıdıri NKT hücrelerinin. Toplu olarak, bu veri CD1d bazlı AAPC genişletmek ve etkili bir primer insan NKT hücreleri, uyarmak için kullanılabileceğini göstermektedir.
Şekil 1. CD1d şematik: Ig-tabanlı aAPCs CD1d molekülünün hücre dışı bölümleri, kısa amino asit bağlayıcısı ile ayrılan bir immünoglobülin ağır zincir protein sabit bölgesi ile birleştirilir. Bu moleküller, kolayca sadece ilgi lipid fazlalığı ile inkübe ederek, bu gibi α-GalCer gibi lipid antijenleri ile yüklenebilir. AAPC manyetik boncuklara CD1d-Ig, anti-CD Abs birleştirilmesi ile gerçekleştirilmiştir. Bu sistemde, CD1d-Ig mAb kaynaklı birlikte uyaran sinyalin içerir TCR ve anti-CD28 ile aynı soydan gelen antijen-spesifik sinyal sağlamak için kullanılır.
Şekil 2. . IgG dimer (PE-bağlı anti-fare IgG1 ile boyama yoluyla) ve anti-CD28 antikoru (FITC-konjuge anti-fare IgG2a kullanılarak): aAPCs yüzey proteinleri FACS boyama A) aAPCs CD1d varlığı açısından test edildi . Aç histogramlar izotip kontrol gösterir; dolu histogramlar Belirtilen antikorlar temsil eder. CD1d-Ig ifade AAPC NKT hücreleri IL-2 üretimi teşvik edebilir. B) Vα14 + fare hibridoma hücre NKT, DN32.D3, ya da orta, suda çözünür antijen (α-GalCer), AAPC ya da α-GalCer yüklemeli AAPC boşaltılması ile kültüre edildi. Yüzen kültürler hasat edildi ve standart bir sandviç ELISA, IL-2 üretimini ölçmek için kullanılmıştır.
Şekil 3,. CD1d-Ig kaplama suni antijen sunan hücreler tarafından NKT hücrelerinin genişlemesi. (A) Birincil CD3 + CD161 + çift pozitif hücreler manyetik ayırma kullanarak PBMC'ler izole edilmiştir. Kriteri hücreleri α-GalCer yüklü, 14 gün boyunca CD1d-Ig kaplamalı AAPC ile uyarıldı. Hücreler Vα24 ve Vβ11 aşağıdaki AAPC uyarılması için boyandı. (B) Birincil insan NKT hücre bir B hücreli lenfoma hattı lizis aracılık. Antijeninin varlığı ya da yokluğu, 20-24 saat için 96 oyuklu U tabanlı bir plaka-GalCer (100 ng / ml) olarak belirtilen oranlarda NKT hücreleri ile inkübe C1R-CD1d hücreler. NKT hücre aracılı hücre parçalama standart 51Cr-salınım testi ile değerlendirildi.
Şekil 4. AAPC-genişletilmiş NKT hücrelerinin sitokin profilleri. iki hafta α GalCer yüklenen AAPC, genişletilmiş NKT hücreleri (1 × 10 5 / kuyu) çözünür α-GalCer, PMA / Ionomycin, anti-CD3/28 mikroboncukları veya α-GalCer yüklü AAPC ile kültüre edildi ile stimülasyon sonra (2 × 10 5 kuyu /) 48 saat boyunca. (A), IL-17A, (B), TNF-α, ve (C), IFN-γ standart sitokin üretimi ELISA ile ölçülmüştür. Gösterilen veriler negatif kontroller (medya ve boş boncuk) düşüldükten sonra net sitokin üretimi vardır. (D) Birincil T hücreleri PBMC manyetik boncuk ayırma kullanılarak izole edilmiştir. Kriteri hücreler-GalCer yüklü-AAPC göstergesi ile iki hafta için uyarıldı. Hücreler Vα24 için belirli Abs kullanılarak boyandı + ve Vβ11 + ve flow sitometri ile analiz.
AAPC NKT hücre aktivasyonu için temel gereklilikleri incelemek için kullanılır ve adoptif immünoterapi için NK T hücrelerinin ex vivo olarak genişleme için potansiyel klinik bir değere sahip olabilir. Mescher ve ark. Lateks mikro kürecikler 14, 15 yüzeyine biyotinile birlikte uyaran moleküller streptavidin üzerinden B7.1 ve B7.2 ile kombine edilmiştir birinci boncuk esaslı sistemlerinden biri, biyotinile murin MHC sınıf I-peptid-tek zincirli yapıları tanımlanmıştır. Bu yaklaşımın başarılı bir şekilde transgenik farelerden alınan antijen-spesifik T hücreleri stimüle etmek için kullanılmıştır. Bu yaklaşım MHC moleküllerinin homojen bir yükleme sağlamak için bir tek zincir MHC-peptid kompleksi kullanan bu yana Buna ek olarak, her bir hedef peptid antijen böylece yoluyla sunulan tüm, istenilen tek zincir MHC-peptid kompleksi ifade etmek için bir yeni transfeksiyon gerektirir yaklaşım. Önemlisi, Dr Schneck grubunun başka bir hücresel olmayan boncuk tabanlı AAPC geliştirerek, boncuk tabanlı-AAPC öncülük, Manyetik boncuklar üzerine HLA-Ig, sinyal 1, ve anti-CD28, sinyal 2, kuplaj yapılır. HLA-Ig, bir immunglobulin moleküler iskele 16, 17 için erimiş HLA eşsiz multimerik formu kendi grubu tarafından geliştirilmiştir. Daha sonra, onlar etkili CMV ve MART-1 spesifik CTL 18 genişletmeye gösterilmiştir MHC-Ig tabanlı AAPC geliştirdi. Burada, CD1d-Ig bazlı AAPC fonksiyonel NKT hücrelerinin genişletmek için kullanılabileceğini göstermiştir. Bir çalışmada, CD1d 19 ile NK hücrelerinin fiziksel etkileşimini incelemek için benzer bir sistem kullandı.
Özellikle, biz en uygun NKT hücre çoğalması için gerekli bulduğunuz herhangi gereksinimlerine uyarlanabilir yapay bir antijen sunan hücre tasarladık. AAPC genişleme yöntemi, insan NKT hücreleri genişletilmesi ve zenginleştirilmesi için basit ve güvenilir bir yöntem sağlar. Bizim AAPC sistematik potansiyeli kostimülatör moleküllerin bir panel rolünü değerlendirmek ve NKT hücre proliferasyonunda kendi rolünü değerlendirmek için modifiye edilebilirtion ve fonksiyonu. Böylece, AAPC NKT hücreleri indükleyen ve genişletilmesi için kullanışlı sağlam çok yönlü bir teknoloji sunmaktadır. AAPCs bir kuşak en az bir hafta sürer ve boncuk büyük miktarlarda üretim için uygundur. Bununla birlikte, AAPC oluşturulmasında önemli bir adım CD1d-Ig stabil olarak boncuklar üzerinde hareketsiz tutulan yüzey olduğunu doğrulamak için ve partiden partiye tutarlılık sağlamak için kendi işlevselliğini değerlendirilmesidir. Sistemin bir potansiyel kısıtlama boncuk mekanik olarak temizlenmesi dışında, stimülasyon kapatmak için bir mekanizma yok olmasıdır. Spesifik olarak, antijen ile T hücre reseptörü (TCR) iç içe geçme: CD1d/MHC kompleks tipik olarak T hücresi ve her ikisi üzerinde inhibitör ya da baskılayıcı faktörlerin indüksiyonu ile sonuçlanabilir aksesuar / yapışma molekülleri ile uyum içinde immünolojik sinaps oluşturmak antijen hücre sunulması. AAPC sistem, bu faktörler T hücresi tarafından upregulated olabilir, ama boncuk ortak kökenli ligand ifade etmedikleribu reseptörler için.
Buna ek olarak, CD4 + NKT hücreleri, farelerde ve insanlarda anti-tümör tepkileri bastırmak için gösterilmiştir, bundan dolayı da bütün NKT hücreleri (α-GalCer yani, küresel stimülasyonu) ya da yanlış bir alt kümesi aktivasyonu seçici aktivasyon istenmeyen immünolojik neden olması mümkündür sonuçları. Sonuç olarak, bir fenotipik olarak ve işlevsel olarak AAPC-genişletilmiş NKT hücre popülasyonu göstermek zorundadır. Şekil 4'te gösterildiği gibi, anti-CD28 eksprese eden α-GalCer yüklemeli AAPC ile stimülasyon Th2 Th1 üreten NKT hücreleri, ve Th17 tipi sitokinlerin neden olabileceğini bulduk. Mürin çalışmalarda, IL-33, yeni tanımlanmış bir sitokin olan meydan IL-5 ve IL-13 gibi inflamatuar sitokinlerin dolaşımdaki düzeylerinde artış sağladığını bildirdi. IL-33 ile NKT hücrelerinin tedavisi onların sitokin üretimini 20 artırmıştır. IL-33 ST2 için bir spesifik ligand olup, bu çözünür ST2 ca görülmüştürn blok IL-33 sinyal. Böylece, gelecekteki bir uygulama örneği olarak, AAPC ifade ST2 oluşturulur ve NKT hücreleri tarafından Th1 sitokin salgılanmasını uyaran ise bir seçici olarak Th2 sitokinlerin üretimini inhibe edebilir olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir. Aynı zamanda rapor edilmiştir ki iv enjeksiyon Kb-eksprese eden içine AAPC C57BL / 6 fareleri tümör 21 azalmıştır akciğer metastazı ile sonuçlanmıştır. Önemlisi, bu veriler akciğer o AAPC trafiği göstermek ve efektör T hücre alt aktive edebiliyoruz. Bu nedenle, bir AAPC birden fazla türde oluşturmak ve antijen spesifik T hücre alt grupları arasındaki etkileşimi incelemek olabilir. Özetlemek gerekirse, bu çalışmalar CD1d-Ig tabanlı AAPC normal hücresel APC yerine kullanılabileceğini göstermek ve NKT hücre bazlı evlatlık immünoterapi için güncel klinik yaklaşımlar geliştirmek için potansiyel var.
Çıkar çatışması ilan etti.
Yazarlar faydalı tartışmalar için Priyanka Subrahmanyam teşekkür etmek istiyorum. Yazarlar hiçbir maddi çıkar rakip var. Bu çalışma Amerikan Kanser Derneği, NIH / NCI K01 CA131487, R21 CA162273, R21 CA162277 ve P30 Tümör İmmünolojisi ve TJ Webb'e İmmünoterapi Programı hibe ile desteklenmiştir. Içeriği sadece yazarların sorumluluğundadır ve mutlaka Ulusal Kanser Enstitüsü ve Ulusal Sağlık Enstitüleri resmi görüşlerini temsil etmemektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar (isteğe bağlı) |
Ficoll-Paque PLUS | GE Yaşam Bilimleri | 17-1440 | |
EasySep İnsan T Hücre Zenginleştirme Takımı | StemCell Teknolojileri | 19051 | |
Allophycocyanin CD161 insan mAb | Pharmingen | 550968 | |
EasySep Mıknatıs | StemCell Teknolojileri | 18002 | |
Anti-fare IgG1 mikro-küreler | Miltenyi Biotec | 130-047-101 | |
Dimer XI Rekombinant Çözünür Dimerik Fare CD1d: IG Fusion Protein | BD Biosciences | 557599 | |
Anti-CD28 mAb | Biolegend | 302914 | |
M-450 epoksi boncuk | Yaşam Teknolojileri | 150-11 | |
Alpha-galactosylceramide (KRN7000) | Axxora, LLC | BML-SL232-0100 | |
RPMI 1640 Orta | Sigma Aldrich | R 0883 | |
Sodyum piruvat | Gibco | 11360-070 | |
Non-esansiyel amino asitler | Gibco | 11140-050 | |
Vitamin Çözüm | Gibco | 11120-052 | |
2-merkaptoetanol | Gibco | ||
Siprofloksasin | Alexis Biyokimyasallar | 380-288-G025 | |
PE-Vα24Jα18 | Biolegend | 342904 | |
PE-Vα24 (klon C15) | Beckman Coulter | A66907 | |
FITC-Vβ11 (Klon C21) | Beckman Coulter | A66905 | |
PE-CD1d | Biolegend | 123510 | |
PE anti-fare IgG1 | BD Biosciences | 556650 | |
FITC anti-fare IgG2a | Biolegend | 407105 | |
DPBS, hiçbir kalsiyum, magnezyum yok | Yaşam Teknolojileri | 14190250 | |
Sodyum Azid | Sigma Aldrich | S8032 | |
Bovine Albumin Serum | Biyoanalitik Amerikan | AB00440-00100 | |
EDTA | Sigma Aldrich | 431788 | |
IL-2 (Proleukin) | BD Biosciences | 354043 | |
İnsan AB Serum | Atlanta Biyolojik | S40110 | |
Labquake Tüp Rotator | Fisher Scientific | 13-687-10Q | |
BD Falcon 5 ml polistiren yuvarlak tabanlı tüpler | Fisher Scientific | 14-959-1A | |
Cap ile Wheaton Cam örnek Flakon | Fisher Scientific | (03-343-6E) Büyük (03-343-6A) Küçük |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır