Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, sitotoksisik T lenfosit (CTL) yanıt olarak bir model tümör antijeni için immundominance muayene sağlayan bir akış sitometri tabanlı in vivo öldürme tahlil tarif. Biz bu zarif tahlil mekanik çalışmalar için ve ilaç etkinliği test için istihdam olabilir nasıl örnekler sunuyoruz.
Carboxyflorcein succinimidil Ester (cfse)-based In vivo sitotoksisite, tümör-ve patojen türevi peptidler karşı elde edilen CD8+ sitolitik T lenfosit (CTL) yanıtlarının hassas ve doğru kantitasyon sağlar. Onlar geleneksel öldürme assays üzerinde çeşitli avantajlar sunuyoruz. İlk olarak, genellikle dalak içinde, mimari olarak bozulmamış ikincil lenfoid organlar içinde CTL aracılı sitotoksisitenin izlenmesi için izin verir. İkinci olarak, CTL yanıtlarının priming, efektör ve Recall aşamalarında mekanik çalışmalar yapılmasına izin verir. Üçüncü olarak, onlar gerçekten in vivo ayarı aşı/ilaç etkinliği test için yararlı platformlar sağlar. Burada, bir model tümör antijen (AG), yani, Simian virüs 40 (bazılarında SV40) kodlanmış büyük t AG (t AG) birden fazla peptit epitopu karşı eşlik eden CTL yanıtlarını incelenmesi için optimize edilmiş bir protokol sağlar. Diğer çoğu klinik olarak ilgili tümör proteinleri gibi, T AG birçok potansiyel immünojenik peptidler barındırmaz. Ancak, sadece dört böyle peptitler C57BL/6 fareler algılanabilir CTL tepkiler neden. Bu tepkiler tutarlı bir hiyerarşik sırada kendi büyüklüğü dayalı olarak düzenlenmiş, bu güçlü sistemde TCD8 "immundominance" için temel oluşturur. Buna göre, t AG 'ye özgü tCD8 yanıt toplu tek bir immundominant epitopu karşı odaklanmıştır, diğer üç epitopları tanınır ve sadece zayıf yanıt. İmmundominance antitümör TCD8 yanıt genişliği ödün ve olduğu gibi, kansere karşı başarılı aşılama için bir engel olarak birçok tarafından kabul edilir. Bu nedenle, TCD8 immundominance dikte veya şekillendiren hücresel ve moleküler faktörler ve mekanizmalar anlamak önemlidir. Biz burada tarif protokol T AG immünizasyon modelinde bu fenomen soruşturma için uyarlanmış, ancak kolayca değiştirilebilir ve diğer tümör modellerinde benzer çalışmalara uzatılabilir. Deneysel immünoterapötik müdahalelerin, in vivo sitotoksisite ile ölçülmesi hakkında örnekler sunmaktayız.
Konvansiyonel CD8+ t hücreler (tCD8) antikanser bağışıklık gözetim önemli parçaları oynayın. Onlar öncelikle sitolitik T lenfosit kapasitesinde işlev (CTL) Bu tümör özgü veya ilişkili peptit antijenleri tanımak (AGS) büyük histokompatibilite kompleksi kapalı yarık içinde görüntülenen (MHC) sınıf ı molekülleri. Tam silahlı CTL 'Ler malign hücreleri yok etmek için sitotoksisik cephaneliği kullanır. Anticancer TCD8 dolaşımda veya birçok kanser hastalarının ve tümör taşıyan hayvanların primer ve metastatik kitlelerinde bile tespit edilebilir. Ancak, genellikle Anerjik veya yorgun ve kanser ortadan kaldırmak için başarısız. Bu nedenle, birçok immünoterapötik modaliteler antikanser TCD8 frekansları artırmak ve geri yüklemek ve işlevlerini artırmak için tasarlanmıştır.
Tümör proteinlerini birçok peptit liman, bazıları immünojenik ve potansiyel immünokoruyucu olabilir. Ancak, ölçülebilir TCD8 tepkiler sadece birkaç peptidler karşı değişen büyüklükleri ile elicited edilir. Bu TCD8 klonlar1arasında bir "immundominance hiyerarşi" oluşturur. Buna göre, immundominant (ID) TCD8 yaygın onların bolluk tarafından değerlendirilir belirgin hiyerarşik rütbe, işgal. Buna karşılık, tCD8 Cells olan t hücre reseptörü (TCR) baskın (SD) epitopları için özeldir alt frekanslarda oluşur. Biz ve diğerleri TCD8 yanıtlarında immundominance dikte veya şekil faktörleri bazı tespit ettik. Bunlar arasında, diğerleri arasında, naif TCD8 için AG sunum modu (yani, doğrudan sunum, çapraz sunum, Cross-pansuman)2,3,4, AG türü-hücre sunma (APCs) TCD8 aktivasyon5, bolluk ve protein AGS,6,7 ve verimliliği ve proteinazon7,8tarafından onların bozulması kinetiği istikrar katılan , peptitler için AG işleme (TAP) ile ilişkili ışınlayıcı göreli seçiciliği9, MHC ı molekülleri için özgürlü peptidler yakınlık9,10, varlığı, habercisi frekanslar ve TCR çeşitliliği bilat tCD8 t hücre havuzları11,12,13, APCs erişim için t hücreleri arasında çapraz rekabet14,15, ve tCD8 kardeşine karşı kapasitesi klonlar16. Buna ek olarak, TCD8 immunodominance doğal düzenleyici T (nTreg) hücreleri17, hücre yüzeyi Co-inhibitör molekül programlanmış gibi çeşitli bastırıcı hücre türleri tarafından aracılık immünoregulatory mekanizmalar tabi tutulur ölüm-1 (PD-1)16ve indoleamin 2, 3-dioxygenase (IDO)18 ve rapamyisin memeliler hedefi (mTOR)19gibi bazı hücre içi enzimler. Ancak, yukarıdaki faktörlerin her zaman tamamen immundominance için hesap olmadığını unutmayın önemlidir.
TCD8 'in temel biyolojisinin dışında, bu ilginç fenomen muayenesi kanser immünolojisinde ve immünoterapi açısından önemli etkileri vardır. İlk olarak, bir kimlik durumu mutlaka belirli bir TCD8 Clone tümör başlatma veya ilerleme20önlemek için yeteneği üzerinde görüşmek değildir. Olup olmadığını ve nasıl kimlik ve SD TCD8 antitümör bağışıklık için katkı türü ve malignite ve deneysel sistemin ölçüde bağlı olabilir. İkincisi, bu kimlik TCD8 klonlar ' çok bağışıklık sistemi ve sonuç olarak daha eğilimli merkezi ve/veya periferik tolerans mekanizmaları16,21için görünür olabilir düşünülmektedir. Üçüncü olarak, heterojenik tümörlerin çoğu değil, çoğu tarafından algılama önlemek Neoplastik hücreler içerebilir, peptid sadece dar bir spektrum görüntüleyerek CTL 'Ler: MHC kompleksleri. Bu şartlar altında, yetersiz genişlikte TCD8 tepkiler bu tür tümör hücreleri bir hayatta kalma avantajı göze muhtemeldir, böylece onların büyüme potansiyelini22. Bu yukarıdaki nedenlerden dolayı başarılı TCD8-bazlı aşılama ve kansere karşı tedaviler için bir engel olarak birçok görünüm immundominance.
Simian virüsü 40 ile C57BL/6 fareler inoculation (BAZıLARıNDA SV40)-büyük tümör AG (T AG) ifade dönüştürülmüş hücreler TCD8 immünhakimiyet çalışması için güçlü bir preklinik sistem sağlar. Bu model çeşitli avantajlar sunar. İlk olarak, bu klinik olarak alakalı ondeproteinin peptid epitopları bu fare gerinim23 ' te (Tablo 1) iyi karakterize edilir. Ikinci, T AG epitopes, hangi siteler ı, II/III, IV, ve V denir, sürekli olarak aşağıdaki hiyerarşik sırada düzenlenmiş olan TCD8 tepkiler tetik: site ıv > > site ı ≥ site II/ııı > ≫ site V. buna göre, site IV özgü TCD8 T AG 'ye en sağlam yanıtı bağlayın. Buna karşılık, siteler ı ve II/III baskın ve site V-özgül TCD8 en az bol ve genellikle sadece diğer epitopları için yanıt yokluğunda algılanabilir23,24. Üçüncü olarak, burada açıklanan protokolde kullanılan T AG+ tümör hücresi hattı, yani C57SV Fibrosarkom hücreleri, ve önceki soruşturmalarımızda kullanılan16,17,18,19 ,25,26, subgenomic bazılarında SV40 parçaları25ile dönüştürülür. Bu nedenle, onlar montaj ve potansiyel olarak ana APU 'lar enfekte BAZıLARıNDA SV40 virions serbest edemiyor. Buna ek olarak, C57SV hücreler, CD80 (B7-1), CD86 (B7-2) ve CD137 ligand (4-1BBL)16gibi klasik costimulatory moleküllerden yoksun. Yukarıdaki nitelikler, çapraz astar yoluyla in vivo TCD8 aktivasyonunun incelenmesi için bu satırları ideal hale getirmek. Cross-astar TCD8 tepkiler inducing önemli bir yoldur, doğrudan Prime naif T hücreleri başarısız olmayan hematopoetik Orijin tümör hücrelere karşı başlatılan özellikle25.
Antitumor TCD8 frekanslar ve/veya fonksiyonlar MHC I tetramer boyama tarafından izlenebilir, efektör sitokinler için hücre içi boyama (örn., interferon [IFN]-γ) veya litik molekülleri (örneğin, perforin), enzim bağlantılı immunospot (elispot) asder ve eski Vivo sitotoksisite gösteriyor. 1990 ' larda kuruluşundan bu yana27,28, karboksflorcein succinimidyl Ester (cfse)-tabanlı in vivo öldürme deneyleri sitotoksisik yanıt değerlendirilmesi sağladı antiviral CTLS tarafından aracılı29,30 , 31, antitümör CTLS16,32, doğal katil (NK) hücreleri33, glycolipid-reaktif sabit doğal katil T (iNKT) hücreleri34, ve önceden varolan ve de Novo donör özgü alloantikorlar26. Bu nedenle, onların uygulamaları da dahil olmak üzere geniş bir okuyucuların ilgi olabilir, ancak tümör İmmunoloji ve immünoterapi, Anti-patojen bağışıklık ve önleyici ve terapötik aşı tasarımı alanlarında çalışan müfettişlere sınırlı değildir.
Tipik senaryolarda hücre aracılı sitotoksisite değerlendirmek için, ya ilgisiz bir AG veya bir bilat AG (s) görüntülemek naif splenanosit iki nüfus CFSE iki farklı doz ile etiketlenmiş, eşit sayıda karışık ve saf içine enjekte (kontrol) veya katil hücre-harsıkıcı fareler. Her hedef nüfusun varlığı/yokluğunda akış sitometri tarafından incelenir.
Hem antiviral hem de antitümör TCD8 yanıtlarında immundominance üzerinde çalışmalarımız içinde vivo öldürme testlerinde optimize edilmiş ve istihdam ettik12,16,17. Burada, diğer deneysel sistemlerde benzer araştırmalar için kolayca kabul edilebilir T AG epitopes, ID ve SD TCD8 yanıt eşzamanlı değerlendirme için ayrıntılı bir protokol sunuyoruz. Ayrıca, nTreg hücre tükenmesi ve PD-1 blokajı seçici KIMLIK TCD8-ve SD tCD8-indüklenen sitotoksisite, sırasıyla artırabilir gösteren temsili sonuçlar sağlar. Sonunda, in vivo öldürme deneyleri yanı sıra bazı içsel sınırlamaları birden fazla avantajı tartışacağız.
Burada açıklanan deneyler, kurumsal varlıklar tarafından onaylanan hayvan kullanım protokollerini takip eder ve kurulan Ulusal yönergelere uyulmalıdır.
1. C57BL/6 fareler T AG-ifade tümör hücreleri ile inoculation
2. tedavi rejimleri
3. hedef Splenanositlerin hazırlanması
4. Ilgisiz ve bilat peptitler ile kaplama hedef Splenanosit
5. CFSE ile hedef splenanosit etiketleme
6. hedef Splenocayt nüfusunun yeterli/eşit CFSE etiketinin incelenmesi
7. CFSE etiketli hedef hücrelerin naif ve T-AG-astar alıcılarına enjekte edilmesi
8. veri edinme
9. veri analizi
Sonuçları Şekil 1 ' de tasvir edilen denemenin amacı, nTreg hücrelerinin varlığı ve fonksiyonları, t AG 'ye özgü tCD8'nin immundominance hiyerarşisini şekillendirip değiştirmeyeceğini belirlemektir. C57BL/6 fareler PBS ile ya da 0,5 mg bir anti-CD25 MAB (klon PC-61.5.3 [PC61]) dört gün önce 2 x 107 C57SV tümör hücreleri ı.x Ayrı deneylerde PBS yerine bir sıçan IgG1 izotype kontrolü kullanılmıştır. PC61 tarafından başarılı nTreg hücre ...
CFSE tabanlı in vivo sitotoksisite, radyoaktif krom (51CR) serbest bırakma ve kolorimetrik lakdamak dehidrojenaz (LDH) serbest bırakma gibi geleneksel öldürme konusunda çeşitli avantajlar sunar. İlk olarak, bir mimari olarak bozulmamış ikincil lenfoid organ içinde CTL işlevinin izlenmesi izin verir.
İkinci olarak, In vivo sitotoksisite alanında hedef hücrelerin spesifik öldürme, genellikle, ama her zaman değil, TCD8 Frekanslar dalak mevcut bir fonksiyon ...
Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.
Bu çalışma Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri (CIR) tarafından desteklenmektedir MOP-130465 ve PJT-156295 SMMH için verir. JC kısmen Ontario eğitim, kolejler ve üniversiteler Bakanlığı Bilim ve teknoloji bir Queen Elizabeth II lisansüstü bursu tarafından desteklenmektedir. CEM bir Alexander Graham Bell Kanada Yüksek Lisans Bursu (Doktora) Doğal Bilimler ve Kanada Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) bir alıcı oldu.
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 |
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