Name: directed differentiation of induced pluripotent stem cells towards t lymphocytes
Uploaded: 2012-05-14T13:00:00
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Wir danken Dr. Shinya Yamanaka (Universität Kyoto) für die Bereitstellung von iPS-MEF-ng-20D-17-Zelllinie, Dr. Dario Vignali (St. Jude Children &#39;s Research Hospital) zur Unterstützung der OT1-2A • pMig II Konstrukt, Dr. Juan Carlos Zuniga-Pflücker (Department of Immunology, University of Toronto) zum Abstützen des OP9 DL1-Zell-Linie, und Dr. Kent Vrana E (Institut für Pharmakologie, Penn State University College of Medicine) für die Unterstützung der Design dieser Studie. Dieses Projekt wird gefördert, unter Zuschüsse mit dem Grant Number K18CA151798 vom National Cancer Institute, der Barsumian Trust und der Melanoma Research Foundation (J. Song).

1. Cell Culture <ol><li> Vorbereitung der bestrahlten SNL76 / 7 (irSNL76 / 7) Feeder-Zellen für die Kultur. SNL76 / 7-Zellen werden im Allgemeinen in 10% fötalem Rinderserum (FBS) Dulbecco modifiziertem Eagle Medium (DMEM) Medien aufrechterhalten. <ol><li> Inkubator für 30 Minuten vor der Wiederherstellung SNL76 / 7 Zellen von flüssigem Stickstoff ist, A Kulturschale oder Kolben wird mit 0,1% Gelatine-Lösung bei 37 ° C beschichtet werden. </li><li> Wenn SNL76 / 7-Zellen Konfluenz erreichen, werden die Zel...

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	<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> Für ACT-basierten Therapien ist die in-vitro-Erzeugung einer großen Anzahl von hochreaktiven Ag-spezifischen T-Zellen in vivo Reinfusion eine optimale Ansatz. Obwohl unsere in vitro-Verfahren führt funktioneller T-Zellen aus iPS-Zellen, eine große Anzahl von iPS-Zellen-abgeleiteter Zellen in der ersten vier Wochen, insbesondere in der vierten Woche. Wir schließen daraus, dass die Überlebensrate Signale von Notch durch die DL1 sowie IL-7 und Flt3L nicht ausreichen, um das Überleben...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td></tr><tr><td> C57BL/6J-Mäusen </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) antibody </td><td> BD PharMingen </td><td> 553058 </td></tr><tr><td> Anti-CD28 (37,51) antibody </td><td> BD PharMingen </td><td> 553295 </td></tr><tr><td> Anti-CD3 (17A2) antibody </td><td> BioLegend </td><td> 100202 </td></tr><tr><td> Anti-CD4 (GK1.5) antibody </td><td> BioLegend </td><td> 100417 </td></tr><tr><td> Anti-CD8 (53-6,7) Antikörper </td><td> BioLegend </td><td> 100714 </td></tr><tr><td> Anti-CD25 (3C7) Antikörper </td><td> BioLegend </td><td> 101912 </td></tr><tr><td> Einti-CD44 (1M7) Antikörper </td><td> BioLegend </td><td> 103012 </td></tr><tr><td> Anti-CD117 (2B8) Antikörper </td><td> BioLegend </td><td> 105812 </td></tr><tr><td> Anti-TCR-β (H57597) Antikörper </td><td> BioLegend </td><td> 109220 </td></tr><tr><td> Anti-IL-2 (JES6-5H4) antibody </td><td> BioLegend </td><td> 503810 </td></tr><tr><td> Anti-IFN-γ (XMG1.2) antibody </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> Polybrene </td><td> Sigma </td><td> 107689 </td></tr><tr><td> GeneJammer </td><td> Integrierte Wissenschaften </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-Lysepuffer </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-Antikörper </td><td> Rockland Immunochemikalien </td><td> 200-4233 </td></tr><tr><td> Permeabilisierung-Puffer </td><td> BioLegend </td><td> 421002 </td></tr><tr><td> BSA </td><td> Sigma </td><td> A7906 </td></tr><tr><td> Formaldehyd </td><td> Sigma </td><td> F8775 </td></tr><tr><td> 0,4 um-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 Durchflusszytometer </td><td> BD </td><td></td></tr><tr><td> LSR II Durchflusszytometer </td><td> BD </td><td></td></tr><tr><td> Maus Restrainer </td><td> Braintree Scientific </td><td></td></tr></tbody></table>

directed differentiation of induced pluripotent stem cells towards t lymphocytes

Der adoptive Transfer Zelle (ACT) von Antigen-spezifischen CD8 + cytotoxischen T-Lymphozyten (CTLs) eine vielversprechende Therapie für eine Vielzahl von malignen Erkrankungen 1. CTLs können maligne Zellen durch Interaktion mit den Tumor-Antigene T-Zell-Rezeptoren (TCR) und Release Zellgifte sowie Zytokine, um maligne Zellen töten zu erkennen. Es ist bekannt, dass weniger differenzierte und zentral-Speicher-like (bezeichnet als hochreaktive) CTLs die optimale Population für ACT-basierten Immuntherapie sind, weil diese CTLs eine hohe proliferative Potential haben, sind weniger anfällig für Apoptose als differenzierter Zellen und haben eine höhere Fähigkeit, sich auf homöostatische Zytokine 2-7 reagieren. Aufgrund von Schwierigkeiten bei der Beschaffung eine hohe Anzahl solcher CTLs von Patienten gibt es eine dringende Notwendigkeit, einen neuen Ansatz für hoch reaktive Ag-spezifischen CTLs für eine erfolgreiche ACT-basierte Therapien zu generieren finden. TCR Transduktion des Selbst-erneuerbaren StammzellenZellen für die Wiederherstellung des Immunsystems hat ein therapeutisches Potential für die Behandlung von Krankheiten 10.08. Allerdings ist die Herangehensweise an embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) von Patienten erhalten, nicht machbar. Obwohl die Verwendung von hämatopoetischen Stammzellen (HSC) für therapeutische Zwecke ist allgemein in der Klinik 11-13 Anwendung gelangt ist, HSK Differenzierung und Proliferation einzusparen und HSK sind schwer zu zeigen in in vitro-Zellkultur 14-16. Aktuelle iPS-Technologie und die Entwicklung eines in vitro-System für den Gentransfer sind geeignet zur Erzeugung von iPS-Zellen Patienten ohne chirurgischen Eingriff. Darüber hinaus, wie WSR besitzen iPS unbestimmte proliferativen Kapazität in vitro, und es wurde gezeigt, in hämatopoetischen Zellen zu differenzieren. So haben iPS-Zellen grösseres Potenzial, um in ACT-basierten Immuntherapie im Vergleich zu üben wollen, oder Blutstammzellen verwendet werden. Hier stellen wir Methoden für die Generierung von T-LymphozytenMonozyten aus iPS-Zellen in vitro und in vivo Programmierung von Antigen-spezifischen CTLs von IPS-Zellen zur Förderung der Krebs Immunüberwachung. Stimulation in vitro mit einem Notch-Liganden treibt T-Zell-Differenzierung von iPS-Zellen, TCR und Gentransduktion Ergebnisse in iPS-Zellen differenzieren in Antigen-spezifischen T-Zellen in vivo, die das Tumorwachstum verhindert. So zeigen wir, Antigen-spezifischen T-Zell-Differenzierung von iPS. Unsere Studien liefern eine potenziell effizienterer Ansatz zur Erzeugung von Antigen-spezifischen CTLs für ACT-basierten Therapien und erleichtern die Entwicklung von therapeutischen Strategien für Krankheiten.

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Directed Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells towards T Lymphocytes

Generierung von T-Lymphozyten aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) gibt einen alternativen Ansatz der Verwendung von embryonalen Stammzellen für die T-Zell-basierten Immuntherapie. Verfahren zeigt, dass durch Verwendung von entweder<em&gt; In-vitro-</em&gt; Oder<em&gt; In-vivo-</em&gt; Ansaugsystem sind iPS der Lage, in sowohl herkömmliche als auch Antigen-spezifische T-Lymphozyten zu differenzieren.

Gerichtete Differenzierung von induzierten pluripotenten Stammzellen in Richtung T-Lymphozyten

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 zur Beta Cell Death vermittelt durch zytotoxische T-Lymphozyten Beurteilung

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

Forschung

Immunologie und Infektion

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

Ausbau zytotoxische T-Lymphozyten aus Nabelschnurblut, dass Target Cytomegalovirus, Epstein-Barr-Virus und 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

Generation der induzierte regulatorische T-Zellen aus primären humanen naiven und Gedächtnis-T-Zellen

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 Transduktion von Naive CD4 T-Zellen zu Treg Differenzierung Studieren

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

Isolierung und Differenzierung von Th17 Naive CD4-T-Lymphozyten

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

Ableitung von T-Zellen<em&gt; In-vitro-</em&gt; Aus embryonalen Stammzellen der Maus

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 Differenzierung von humanen CD4 + FOXP3 + Induced regulatorischer T - Zellen (iTregs) von Naïve CD4 + T - Zellen unter Verwendung eines TGF-β-enthaltende Protokoll

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

Schnelle Quantifizierung von Mitogen-induzierte Blastogenese in T-Lymphozyten zur Identifizierung von immunmodulatorische Drogen

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

Eine In Vivo Mausmodell Maßnahme naive CD4-T-Zell-Aktivierung, Proliferation und Th1 Differenzierung induziert durch Knochenmark-abgeleitete Dendritische Zellen

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

Induzierte Differenzierung von M-Zell-ähnlichen Zellen in menschlichen Stammzell-abgeleiteten Ileal Enteroid Monolayern

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 ...