Name: directed differentiation of induced pluripotent stem cells towards t lymphocytes
Uploaded: 2012-05-14T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Directed Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells towards T Lymphocytes at JoVE.com

Wij danken dr. Shinya Yamanaka (Kyoto University) voor het leveren van iPS-MEF-Ng-20D-17 cellijn, Dr Dario Vignali (St. Jude Children&#39;s Research Hospital) voor het ondersteunen van de OT1-2A • pMig II constructie, dr. Juan carlos Zuniga-Pflucker (afdeling Immunologie van de Universiteit van Toronto) voor het ondersteunen van de OP9-DL1 cellijn, en Dr Kent E Vrana (Vakgroep Farmacologie, Penn State University College of Medicine) voor het helpen van het ontwerp van deze studie. Dit project wordt gefinancierd op grond van subsidies met het licentienummer K18CA151798 van het National Cancer Institute, de Barsumian Trust en de Melanoma Research Foundation (J. Song).

1. Cel Cultuur <ol><li> Voorbereiding van de bestraalde SNL76 / 7 (irSNL76 / 7) feeder cellen voor cultuur. SNL76 / 7 cellen blijven doorgaans in 10% foetaal bovine serum (FBS) Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM) medium. <ol><li> Een kweekschaal of de kolf wordt bekleed met 0,1% gelatine-oplossing in 37 ° C incubator gedurende 30 minuten vóór herstel SNL76 / 7 cellen van vloeibare stikstof. </li><li> Wanneer SNL76 / 7 cellen confluentie bereiken worden cellen getrypsiniseerd worden uit gecentrifugeer...

<ol>
	<li>Brenner, M. K., Heslop, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adoptive+T+cell+therapy+of+cancer.">Adoptive T cell therapy of cancer.</a> Curr. Opin. Immunol. 22, 251-257 (2010).</li><li>Hataye, J., Moon, J. J., Khoruts, A., Reilly, C., Jenkins, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Naive+and+memory+CD4++T+cell+survival+controlled+by+clonal+abundance.">Naive and memory CD4+ T cell survival controlled by clonal abundance.</a> Science. 312, 114-116 (2006).</li><li>Seki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IL-7/STAT5+cytokine+signaling+pathway+is+essential+but+insufficient+for+maintenance+of+naive+CD4+T+cell+survival+in+peripheral+lymphoid+organs.">IL-7/STAT5 cytokine signaling pathway is essential but insufficient for maintenance of naive CD4 T cell survival in peripheral lymphoid organs.</a> J. Immunol. 178, 262-270 (2007).</li><li>Stemberger, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+single+naive+CD8++T+cell+precursor+can+develop+into+diverse+effector+and+memory+subsets.">A single naive CD8+ T cell precursor can develop into diverse effector and memory subsets.</a> Immunity. 27, 985-997 (2007).</li><li>Siewert, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experience-driven+development:+effector/memory-like+alphaE+Foxp3++regulatory+T+cells+originate+from+both+naive+T+cells+and+naturally+occurring+naive-like+regulatory+T+cells.">Experience-driven development: effector/memory-like alphaE+Foxp3+ regulatory T cells originate from both naive T cells and naturally occurring naive-like regulatory T cells.</a> J. Immunol. 180, 146-155 (2008).</li><li>Wang, L. X., Plautz, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor-primed,+in+vitro-activated+CD4++effector+T+cells+establish+long-term+memory+without+exogenous+cytokine+support+or+ongoing+antigen+exposure.">Tumor-primed, in vitro-activated CD4+ effector T cells establish long-term memory without exogenous cytokine support or ongoing antigen exposure.</a> J. Immunol. 184, 5612-5618 (2010).</li><li>Hinrichs, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+effector+CD8++T+cells+derived+from+naive+rather+than+memory+subsets+possess+superior+traits+for+adoptive+immunotherapy.">Human effector CD8+ T cells derived from naive rather than memory subsets possess superior traits for adoptive immunotherapy.</a> Blood. 117, 808-814 (2011).</li><li>Alajez, N. M., Schmielau, J., Alter, M. D., Cascio, M., Finn, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+potential+of+a+tumor-specific,+MHC-unrestricted+T-cell+receptor+expressed+on+effector+cells+of+the+innate+and+the+adaptive+immune+system+through+bone+marrow+transduction+and+immune+reconstitution.">Therapeutic potential of a tumor-specific, MHC-unrestricted T-cell receptor expressed on effector cells of the innate and the adaptive immune system through bone marrow transduction and immune reconstitution.</a> Blood. 105, 4583-4589 (2005).</li><li>Yang, L., Baltimore, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+in+vivo+provision+of+antigen-specific+T+cell+immunity+by+programming+hematopoietic+stem+cells.">Long-term in vivo provision of antigen-specific T cell immunity by programming hematopoietic stem cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 4518-4523 (2005).</li><li>Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extrathymic+generation+of+tumor-specific+T+cells+from+genetically+engineered+human+hematopoietic+stem+cells+via+Notch+signaling.">Extrathymic generation of tumor-specific T cells from genetically engineered human hematopoietic stem cells via Notch signaling.</a> Cancer Res. 67, 2425-2429 (2007).</li><li>Boztug, K., Med, N. .. E. n. g. l. .. J. .. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem-cell+gene+therapy+for+the+Wiskott-Aldrich+syndrome.">Stem-cell gene therapy for the Wiskott-Aldrich syndrome.</a> N. Engl. J. Med. 363, 1918-1927 (2010).</li><li>Peerani, R., Zandstra, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enabling+stem+cell+therapies+through+synthetic+stem+cell-niche+engineering.">Enabling stem cell therapies through synthetic stem cell-niche engineering.</a> J. Clin. Invest. 120, 60-70 (2010).</li><li>Mendez-Ferrer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+and+haematopoietic+stem+cells+form+a+unique+bone+marrow+niche.">Mesenchymal and haematopoietic stem cells form a unique bone marrow niche.</a> Nature. 466, 829-834 (2010).</li><li>Daley, G. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+the+generation+of+patient-specific+pluripotent+stem+cells+for+combined+gene+and+cell+therapy+of+hematologic+disorders.">Towards the generation of patient-specific pluripotent stem cells for combined gene and cell therapy of hematologic disorders.</a> Hematology Am. Soc. Hematol. Educ. Program. , 17-22 (2007).</li><li>Boitano, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aryl+hydrocarbon+receptor+antagonists+promote+the+expansion+of+human+hematopoietic+stem+cells.">Aryl hydrocarbon receptor antagonists promote the expansion of human hematopoietic stem cells.</a> Science. 329, 1345-1348 (2010).</li><li>Himburg, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pleiotrophin+regulates+the+expansion+and+regeneration+of+hematopoietic+stem+cells.">Pleiotrophin regulates the expansion and regeneration of hematopoietic stem cells.</a> Nat. Med. 16, 475-482 (2010).</li><li>Tanigaki, K., Honjo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+lymphocyte+development+by+Notch+signaling.">Regulation of lymphocyte development by Notch signaling.</a> Nature immunology. 8, 451-456 (2007).</li><li>Zhao, T., Zhang, Z. N., Rong, Z., Xu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunogenicity+of+induced+pluripotent+stem+cells.">Immunogenicity of induced pluripotent stem cells.</a> Nature. 474, 212-215 (2011).</li></ol>

<html> Voor ACT-therapieën, de in vitro productie van grote aantallen zeer reactieve Ag T-cellen in vivo opnieuw infusie een optimale benadering. Hoewel wij in vitro methode leidt functionele T-cellen uit iPS cellen grote aantallen iPS cel afkomstige afsterven vier weken, vooral in de vierde week. We concluderen dat het voortbestaan ​​signalen van Notch signalering door bemiddeling van de DL1 en IL-7 en FLt3L niet voldoende zijn om het voortbestaan ​​van iPS cel afkomstige progenitor T...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het serum </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td></tr><tr><td> C57BL/6J-muizen </td><td> Jackson Laboratory </td><td> 000664 </td></tr><tr><td> B6.129S7-Rag1 tm1Mom / J </td><td> Jackson Laboratory </td><td> 002216 </td></tr><tr><td> Anti-CD3 (2C11) antilichaam </td><td> BD PharMingen </td><td> 553058 </td></tr><tr><td> Anti-CD28 (37,51) antilichaam </td><td> BD PharMingen </td><td> 553295 </td></tr><tr><td> Anti-CD3 (17A2) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 100202 </td></tr><tr><td> Anti-CD4 (GK1.5) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 100417 </td></tr><tr><td> Anti-CD8 (53-6,7) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 100714 </td></tr><tr><td> Anti-CD25 (3C7) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 101912 </td></tr><tr><td> Eenti-CD44 (1M7) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 103012 </td></tr><tr><td> Anti-CD117 (2B8) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 105812 </td></tr><tr><td> Anti-TCR-β (H57597) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 109220 </td></tr><tr><td> Anti-IL-2 (JES6-5H4) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 503810 </td></tr><tr><td> Anti-IFN-γ (XMG1.2) antilichaam </td><td> BioLegend </td><td> 505822 </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Invitrogen </td><td> ABCD1234 </td></tr><tr><td> α-MEM </td><td> Invitrogen </td><td> A10490-01 </td></tr><tr><td> FBS </td><td> Hyclone </td><td> SH3007.01 </td></tr><tr><td> Brefeldin A </td><td> Sigma </td><td> B7651 </td></tr><tr><td> Polybreen </td><td> Sigma </td><td> 107689 </td></tr><tr><td> GeneJammer </td><td> Geïntegreerde Wetenschappen </td><td> 204130 </td></tr><tr><td> RNA kit &lt;/ Td&gt; <td> Qiagen </td><td> 74104 </td></tr><tr><td> DNA-kit </td><td> Qiagen </td><td> 69504 </td></tr><tr><td> CD8 Isolation Kit </td><td> Miltenyi Biotec </td><td> 130-095-236 </td></tr><tr><td> ACK lysisbuffer </td><td> Lonza </td><td> 10-548E </td></tr><tr><td> mFlt-3L </td><td> PeproTech </td><td> 250-31L </td></tr><tr><td> mIL-7 </td><td> PeproTech </td><td> 217-17 </td></tr><tr><td> Gelatine </td><td> Sigma </td><td> G9391 </td></tr><tr><td> FITC-anti-OVA antilichaam </td><td> Rockland immunochemicaliën </td><td> 200-4233 </td></tr><tr><td> Permeabilisatie buffer </td><td> Biolegend </td><td> 421002 </td></tr><tr><td> BSA </td><td> Sigma </td><td> A7906 </td></tr><tr><td> Formaldehyde </td><td> Sigma </td><td> F8775 </td></tr><tr><td> 0,4 pm filter </td><td> Millipore </td><td></td></tr><tr><td&gt; Moflo Cell Sorter </td><td> Dake Cytomation </td><td></td></tr><tr><td> Calibur Flow Cytometer </td><td> BD </td><td></td></tr><tr><td> LSR II Flow Cytometer </td><td> BD </td><td></td></tr><tr><td> Muis weerhouder </td><td> Braintree Wetenschappelijk </td><td></td></tr></tbody></table>

directed differentiation of induced pluripotent stem cells towards t lymphocytes

Adoptieve overdracht cel (ACT) van antigeen-specifieke CD8 + cytotoxische T lymfocyten (CTL) is een veelbelovende behandeling voor een verscheidenheid van tumoren 1. CTL&#39;s kan herkennen kwaadaardige cellen door interactie tumor antigenen met de T-cel-receptoren (TCR), en laat cytotoxinen en cytokines om kwaadaardige cellen te doden. Het is bekend dat minder gedifferentieerd en centrale geheugen zoals (zogenoemde zeer reactieve) CTL&#39;s de optimale populatie ACT gebaseerde immunotherapie omdat deze CTL een hoge proliferatie potentieel minder gevoelig voor apoptose dan meer gedifferentieerde cellen en een hogere vermogen om te reageren op homeostatische cytokinen 2-7. Echter, vanwege problemen bij het verkrijgen van een groot aantal van zulke CTL&#39;s van patiënten, is er een dringende behoefte aan een nieuwe aanpak van de zeer reactieve Ag-specifieke CTL&#39;s voor een succesvolle ACT-gebaseerde therapieën te genereren te vinden. TCR transductie van de zelf-hernieuwbare stamcellen Immuun een therapeutisch potentieel voor de behandeling van ziekten 8-10. Echter, de aanpak van embryonale stamcellen (SER) te verkrijgen van de patiënten is niet haalbaar. Hoewel het gebruik van hematopoietische stamcellen (HSC) voor therapeutische doeleinden is op grote schaal toegepast in de kliniek 11-13 zijn HSCs minder differentiatie en proliferatieve capaciteiten en HSCs moeilijk in te breiden in vitro celkweek 14-16. Recente iPS cel-technologie en de ontwikkeling van een in vitro systeem voor gen delivery in staat zijn om het genereren van iPS cellen van patiënten zonder chirurgische benadering. Bovendien, zoals SER, iPS cellen hebben onbepaalde prolifereren in vitro, en blijken te differentiëren in hematopoïetische cellen. Zo iPS cellen groter potentieel worden gebruikt in ACT gebaseerde immunotherapie opzichte SER of HSCs. Hier we methode voor het genereren van T lymfocytencyten van iPS cellen in vitro en in vivo programmering van antigeen-specifieke CTL&#39;s van IPS cellen te bevorderen kanker immuunsurveillance. Stimulatie in vitro met een inkeping ligand aandrijft T celdifferentiatie van iPS cellen en TCR gen transductie resultaten iPS cellen differentiëren in antigeen-specifieke T-cellen in vivo, die tumorgroei voorkomt. Zo tonen we aan antigeen-specifieke T-cel differentiatie van IPS-cellen. Onze studies bieden een potentieel efficiëntere aanpak voor het genereren van antigeen-specifieke CTL&#39;s voor ACT-based therapieën en de ontwikkeling van therapeutische strategieën voor ziekten.

Watch this Scientific Journal Video about Directed Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells towards T Lymphocytes at JoVE.com

Directed Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells towards T Lymphocytes

Genereren van T-lymfocyten van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) cellen geeft een alternatieve aanpak van het gebruik van embryonale stamcellen voor T-cel-gebaseerde immunotherapie. De werkwijze blijkt dat door een gebruik<em&gt; In vitro</em&gt; Of<em&gt; In vivo</em&gt; Inductie-systeem, iPS cellen zijn in staat om te differentiëren in zowel conventionele als antigeen-specifieke T-lymfocyten.

Geregisseerd Differentiatie van geïnduceerde pluripotente stamcellen naar T lymfocyten

Adoptive cell transfer (ACT) of antigen-specific CD8+  cytotoxic T lymphocytes (CTLs) is a promising treatment for a variety of  malignancies 1. CTLs can  ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Methods to Assess Beta Cell Death Mediated by Cytotoxic T Lymphocytes

Methoden om Beta Cell Death gemedieerd beoordelen door cytotoxische T lymfocyten

Type 1 diabetes (T1D) is a T cell mediated autoimmune disease.  During the pathogenesis, patients become progressively more insulinopenic as 
insulin ...

Expanding Cytotoxic T Lymphocytes from Umbilical Cord Blood that Target Cytomegalovirus, Epstein-Barr Virus, and Adenovirus

Uitbreiden cytotoxische T-lymphocyten uit navelstrengbloed dat Target Cytomegalovirus, Epstein-Barr Virus, en Adenovirus

Virus infections after stem cell transplantation are among the most common causes of death, especially after cord blood (CB) transplantation (CBT) where ...

Generation of Induced Regulatory T Cells from Primary Human Na&iuml;ve and Memory T Cells

Generation of Induced Regulatory T Cells from Primary Human NaÃƒÆ’Ã‚Â¯ve and Memory T Cells

Genereren van Induced regulatoire T-cellen uit primaire menselijke naïef en geheugen T-cellen

The development and maintenance of immunosuppressive CD4+ regulatory T cells (Tregs) contribute to the peripheral tolerance needed to remain in ...

Adenoviral Transduction of Naive CD4 T Cells to Study Treg Differentiation

Adenovirale transductie van Naïeve CD4 T-cellen aan Treg Differentiatie Studie

Regulatory T cells (Tregs) are essential to provide immune tolerance to self as well as to certain foreign antigens. Tregs can be generated from naive CD4 ...

Isolation and Th17 Differentiation of Na&iuml;ve CD4 T Lymphocytes

Isolation and Th17 Differentiation of NaÃƒÆ’Ã‚Â¯ve CD4 T Lymphocytes

Isolatie en Th17 Differentiatie van naïeve CD4 T-lymfocyten

Th17 cells are a distinct subset of T cells that have been found to produce interleukin 17 (IL-17), and differ in function from the other T cell subsets ...

Derivation of T Cells In Vitro from Mouse Embryonic Stem Cells

Derivation of T Cells In Vitro from Mouse Embryonic Stem Cells

Afleiding van T cellen<em&gt; In Vitro</em&gt; Van muis embryonale stamcellen

The OP9/OP9-DL1 co-culture system has become a well-established method for deriving differentiated blood cell types from embryonic and hematopoietic ...

In Vitro Differentiation of Human CD4+FOXP3+ Induced Regulatory T Cells (iTregs) from Na&#239;ve CD4+ T Cells Using a TGF-&#946;-containing Protocol

In Vitro Differentiation of Human CD4+FOXP3+ Induced Regulatory T Cells iTregs from NaÃƒÆ’Ã†'Ãƒâ€šÃ‚Â¯ve CD4+ T Cells Using a TGF-ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²-containing Protocol

In vitro differentiatie van humane CD4 + FOXP3 + geïnduceerde regulatoire T-cellen (iTregs) van naïeve CD4 + T cellen met behulp van een TGF-β-bevattende Protocol

Regulatory T cells (Tregs) are an integral part of peripheral tolerance, suppressing immune reactions against self-structures and thus preventing ...

Rapid Quantification of Mitogen-induced Blastogenesis in T Lymphocytes for Identifying Immunomodulatory Drugs

Rapid Kwantificering van Mitogen geïnduceerde blastogenesereactie in T-lymfocyten voor het vaststellen van Immuunmodulerende Drugs

Lymphocyte proliferation in response to antigenic or mitogenic stimulation is a readily quantifiable phenomenon useful for testing immunomodulatory (i.e., ...

An In Vivo Mouse Model to Measure Na&#239;ve CD4 T Cell Activation, Proliferation and Th1 Differentiation Induced by Bone Marrow-derived Dendritic Cells

An In Vivo Mouse Model to Measure NaÃƒÆ’Ã†'Ãƒâ€šÃ‚Â¯ve CD4 T Cell Activation, Proliferation and Th1 Differentiation Induced by Bone Marrow-derived Dendritic Cells

Een muismodel In Vivo maatregel naïef CD4 T-cel activatie, proliferatie en differentiatie van de Th1 geïnduceerd door het beenmerg-afgeleide dendritische cellen

Quantification of na&#239;ve CD4 T cell activation, proliferation, and differentiation to T helper 1 (Th1) cells is a useful way to assess the role played ...

Induced Differentiation of M Cell-like Cells in Human Stem Cell-derived Ileal Enteroid Monolayers

Geïnduceerde differentiatie van M cel-achtige cellen in menselijke stamcel-afgeleide Ileal Enteroid monolayers

M (microfold) cells of the intestine function to transport antigen from the apical lumen to the underlying Peyer&#8217;s patches and lamina propria where ...