Name: development, expansion, and in vivo monitoring of human nk cells from human embryonic stem cells (hescs) and induced pluripotent stem cells (ipscs)
Uploaded: 2013-04-23T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells hESCs and Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs at JoVE.com

Författarna vill tacka Melinda Hexum för initiering av spin EB protokoll inom vårt labb. Vi vill tacka övriga medlemmar i labbet, däribland Laura E. Bendzick, Michael Lepley och ZhenYa Ni för sitt tekniska bistånd med detta arbete. Författarna vill också tacka Brad Taylor på Caliper Life Sciences för hans sakkunnig teknisk rådgivning.

Ett. Anpassning hESCs eller iPSCs i TrypLE för Spin EB Cultures <ol><li> Den initiala dissociation med TrypLE fungerar bäst om ES / iPS kolonier från kollagenas-passerade kulturer är relativt små. Utgångspunkten ES / iPS populationer bör cellerna gått längre än 4-5 dagar tidigare. 4-5 dagar innan behandling med TrypLE passage, passerar ES-celler vid en densitet som gör att cellerna att vara ~ 70% sammanflytande i 4 dagar. Använd vanliga ES medier för odling av TrypLE-passerade ES-celler. Här använder vi...

<ol>
	<li>Keller, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+differentiation+of+embryonic+stem+cells.">In vitro differentiation of embryonic stem cells.</a> Current Opinion in Cell Biology. 7, 862-869 (1995).</li><li>Kaufman, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hematopoietic+colony-forming+cells+derived+from+human+embryonic+stem+cells.">Hematopoietic colony-forming cells derived from human embryonic stem cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 98, 10716-10721 (2001).</li><li>Kaufman, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+clinical+therapies+using+hematopoietic+cells+derived+from+human+pluripotent+stem+cells.">Toward clinical therapies using hematopoietic cells derived from human pluripotent stem cells.</a> Blood. 114, 3513-3523 (2009).</li><li>Ng, E. S., Davis, R., Stanley, E. G., Elefanty, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+protocol+describing+the+use+of+a+recombinant+protein-based,+animal+product-free+medium+(APEL)+for+human+embryonic+stem+cell+differentiation+as+spin+embryoid+bodies.">A protocol describing the use of a recombinant protein-based, animal product-free medium (APEL) for human embryonic stem cell differentiation as spin embryoid bodies.</a> Nature Protocols. 3, 768-776 (2008).</li><li>Ng, E. S., Davis, R. P., Azzola, L., Stanley, E. G., Elefanty, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forced+aggregation+of+defined+numbers+of+human+embryonic+stem+cells+into+embryoid+bodies+fosters+robust,+reproducible+hematopoietic+differentiation.">Forced aggregation of defined numbers of human embryonic stem cells into embryoid bodies fosters robust, reproducible hematopoietic differentiation.</a> Blood. 106, 1601-1603 (2005).</li><li>Vodyanik, M. A., Bork, J. A., Thomson, J. A., Slukvin, I. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+embryonic+stem+cell-derived+CD34++cells:+efficient+production+in+the+coculture+with+OP9+stromal+cells+and+analysis+of+lymphohematopoietic+potential.">Human embryonic stem cell-derived CD34+ cells: efficient production in the coculture with OP9 stromal cells and analysis of lymphohematopoietic potential.</a> Blood. 105, 617-626 (2005).</li><li>Woll, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+embryonic+stem+cells+differentiate+into+a+homogeneous+population+of+natural+killer+cells+with+potent+in+vivo+antitumor+activity.">Human embryonic stem cells differentiate into a homogeneous population of natural killer cells with potent in vivo antitumor activity.</a> Blood. 113, 6094-6101 (2009).</li><li>Woll, P. S., Martin, C. H., Miller, J. S., Kaufman, D. 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+embryonic+stem+cell-derived+NK+cells+acquire+functional+receptors+and+cytolytic+activity.">Human embryonic stem cell-derived NK cells acquire functional receptors and cytolytic activity.</a> Journal of Immunology. 175, 5095-5103 (2005).</li><li>Ni, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+Pluripotent+Stem+Cells+Produce+Natural+Killer+Cells+That+Mediate+Anti-HIV-1+Activity+by+Utilizing+Diverse+Cellular+Mechanisms.">Human Pluripotent Stem Cells Produce Natural Killer Cells That Mediate Anti-HIV-1 Activity by Utilizing Diverse Cellular Mechanisms.</a> Journal of Virology. 85, 43-50 (2011).</li><li>Ng, E. S., Davis, R. P., Hatzistavrou, T., Stanley, E. G., Elefanty, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+as+spin+embryoid+bodies+and+a+description+of+the+hematopoietic+blast+colony+forming+assay.">Directed differentiation of human embryonic stem cells as spin embryoid bodies and a description of the hematopoietic blast colony forming assay.</a> Current Protocols in Stem Cell Biology. Chapter 1, Unit 1D.3 (2008).</li><li>Denman, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane-Bound+IL-21+Promotes+Sustained+Ex+Vivo+Proliferation+of+Human+Natural+Killer+Cells.">Membrane-Bound IL-21 Promotes Sustained Ex Vivo Proliferation of Human Natural Killer Cells.</a> PLoS ONE. 7, e30264 (2012).</li><li>Somanchi, S. S., Senyukov, V. V., Denman, C. J., Lee, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expansion,+Purification,+and+Functional+Assessment+of+Human+Peripheral+Blood+NK+Cells.">Expansion, Purification, and Functional Assessment of Human Peripheral Blood NK Cells.</a> J. Vis. Exp. (48), e2540 (2011).</li><li>Tian, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescent+imaging+demonstrates+that+transplanted+human+embryonic+stem+cell-derived+CD34++cells+preferentially+develop+into+endothelial+cells.">Bioluminescent imaging demonstrates that transplanted human embryonic stem cell-derived CD34+ cells preferentially develop into endothelial cells.</a> Stem Cells. 27, 2675-2685 (2009).</li><li>Wilber, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+and+stable+transgene+expression+in+human+embryonic+stem+cells+using+transposon-mediated+gene+transfer.">Efficient and stable transgene expression in human embryonic stem cells using transposon-mediated gene transfer.</a> Stem Cells. 25, 2919-2927 (2007).</li><li>Shcherbo, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-infrared+fluorescent+proteins.">Near-infrared fluorescent proteins.</a> Nature Methods. 7, 827-829 (2010).</li><li>Nguyen, V. T., Morange, M., Bensaude, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Firefly+luciferase+luminescence+assays+using+scintillation+counters+for+quantitation+in+transfected+mammalian+cells.">Firefly luciferase luminescence assays using scintillation counters for quantitation in transfected mammalian cells.</a> Analytical Biochemistry. 171, 404-408 (1988).</li><li>Sadikot, R. T., Blackwell, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescence+Imaging.">Bioluminescence Imaging.</a> Proceedings of the American Thoracic Society. 2, 537-540 (2005).</li><li>Santos, E. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+in+vivo+imaging+of+T+cells+using+a+membrane-bound+Gaussia+princeps+luciferase.">Sensitive in vivo imaging of T cells using a membrane-bound Gaussia princeps luciferase.</a> Nature Medicine. 15, 338-344 (2009).</li><li>Chudakov, D. M., Matz, M. V., Lukyanov, S., Lukyanov, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+Proteins+and+Their+Applications+in+Imaging+Living+Cells+and+Tissues.">Fluorescent Proteins and Their Applications in Imaging Living Cells and Tissues.</a> Physiological Reviews. 90, 1103-1163 (2010).</li><li>Knorr, D. A., Bock, A., Brentjens, R. J., Kaufman, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+Human+Embryonic+Stem+Cell-Derived+Lymphocytes+to+Study+In+Vivo+Trafficking+and+Immunotherapy.">Engineered Human Embryonic Stem Cell-Derived Lymphocytes to Study In Vivo Trafficking and Immunotherapy.</a> Stem Cells Dev. 28, 28 (2013).</li><li>Germain, R. N., Robey, E. A., Cahalan, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Decade+of+Imaging+Cellular+Motility+and+Interaction+Dynamics+in+the+Immune+System.">A Decade of Imaging Cellular Motility and Interaction Dynamics in the Immune System.</a> Science. 336, 1676-1681 (2012).</li></ol>

hESCs är en idealisk plattform för att studera olika celltyper och håller anmärkningsvärd potential för klinisk översättning. Vi använder ett definierat, spin EB strategi att differentiera hESC / iPSCs till hematopoetiska stamceller. Den spin EB metoden har gett konsekvent härledning av hematopoetiska stamceller och differentiering för att NK-celler, men, variation fortfarande existerar i differentiering effektivitet inom cellinjer och kan behöva modifieras för generering av andra hematopoetiska cellinjer. ...

Mänskliga embryonala stamceller (hESCs) och inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs) är odifferentierade, pluripotenta celler som kan obegränsat självförnyelse och flera härstamning differentiering. hESCs har framgångsrikt differentieras till mogna och funktionella undergrupper av varje GRODDBLAD, inklusive celler i hematopoetiska systemet 1-3. Naturliga mördarceller (NK) celler är lymfocyter i det medfödda immunförsvaret som kan härledas från hESCs genom bildning av embryoidkroppar (EBS) 4,5 eller samodling med stromacellinjer 1,2,6-8. NK-celler har anti-virala och anti-tumör kapacitet och har potential att vara effektiva mot ett brett område av maligniteter, eftersom de inte kräver tidigare antigen stimulering för att utföra sina effektorfunktioner. Således hESC-derived NK-celler är en attraktiv källa till celler för immunterapi. Dessutom ger härledningen av NK-celler från hESCs ett genetiskt mottaglig system för att studera normal utveckling &lt;em&gt; in vitro. Eftersom de ger en genetiskt foglig system kan hESC-derived NK-celler experimentellt modifieras för att uttrycka fluorescerande och bioluminescerande reportrar ger en optimal modell för att studera NK cell effektorfunktioner in vitro och in vivo. hESC-härledda NK-celler uppvisar aktivitet mot en rad mål inklusive HIV 9, leukemi (K562) och andra typer cancer 7,8. Men förmågan härleda tillräckligt effektivt NK-celler med förmåga att behandla patienter förblir ett viktigt hinder för klinisk översättning och är, i mindre grad, en begränsning för omfattande prekliniska in vivo-studier av NK-cell utveckling och anti-cancer-funktioner. Här använder vi en metod spin EB att härleda hematopoetiska stamceller från hESCs 4,5,10. Efter 11 dagar av spin EB överförs till NK-cell kultur med eller utan matare för 28 dagar. Efter 4 veckor i NK cellodlingsmedium, NK-celler är transferred till samodling med K562-celler modifierade för att uttrycka membranbundna interleukin 21 (IL-21), som fungerar som konstgjorda antigenpresenterande celler (aAPCs). Att anpassa ett protokoll för utbyggnaden av perifert blod NK-celler med dessa artificiella APC 11,12, kan vi utöka NK-celler 2-stockar och samtidigt behålla en mogen fenotyp och cytotoxiska kapacitet. Denna process av utveckling och expansion ger tillräckliga hESC-derived NK-celler för omfattande in vivo karakterisering. För in vivo-studier, har vi möjlighet att icke-invasivt övervaka långsiktigt engraftment och kinetik av injiceread eldflugeluciferas som uttrycker (Fluc +), hESC-derived NK-celler med hjälp av bioluminescens avbildning. Dessutom har vi möjlighet att följa NK cell interaktioner med tumörceller med en dubbel, bioluminiscent eller fluorescerande imaging system. En tidigare studie från vår grupp används mareld avbildning i en anti-tumör modell att följa tumörprogression och cleArance av Fluc + K562-celler in vivo 7. Nu, genom att iscensätta våra hESCs att uttrycka eldflugeluciferas 13,14 vi kan följa biofördelningen och trafficking av NK-celler till K562 tumörceller som uttrycker sistone präglats fluorescerande protein, turboFP650 15. Vi har valt detta dubbla reportersystem för att samtidigt följa de två cellpopulationer in vivo (Figur 1). Mest dubbla imaging modeller har dual-luciferasenheter system, men dessa system kan tekniskt utmanande på grund av leveranskrav för coelenterazin, underlaget som krävs för uttryck av de flesta Renilla och Gaussia luciferas reportrar 16-18. Fluorescerande reportrar har tillåtit enkel övervakning av många cellinjer och konstruktioner in vitro, men har haft begränsad framgång för in vivo imaging grund av överlappningen mellan vävnad och päls autofluorescens och emissionsspektra för många commonly används fluorescerande reportrar inkluderande GFP, DsRed, och tdTomato 15,19. Denna oro har uppmuntrat utvecklingen av långt-röda fluorescerande proteiner, som möjliggör bättre vävnad penetrans och högre specifik signal jämfört med bakgrunden 15,19. TurboFP650, det fluorescerande proteinet som visas i detta system är långt-rött skiftat och övervinner många av de frågor som med avbildning fluorescerande proteiner i levande djur. Denna metod för att utveckla och expandera NK-celler som härrör från hESCs har tillåtit oss att ytterligare karakterisera hESC-derived NK-celler in vitro och in vivo, vilket är nödvändigt för att bättre förstå NK cellernas funktion och kliniskt viktigt att förbättra nuvarande NK cell adoptiv terapier. Det är också mottaglig för härledning och expansionen av iPSC-härledde NK-celler. Den dubbla lysrör och självlysande avbildning system är brett tillämpbar för andra system än den anti-tumör modell vi har visat här.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>BPEL media for Spin EB generation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SH3022801</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F-12 Nutrient Mixture w/ Glutamax I</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>31765035</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A3311</td>
			<td>Commercially available BSA can be cytotoxic to ES cells. Deionizing the solution can reduce the potential for cytotoxicity.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(vinyl alcohol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P8136</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linoleic Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L1012</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linolenic Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L2376</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synthechol 500X solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5442</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>a-monothioglycerol (a-MTG)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5442</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protein-free hybridoma mix II</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>12040077</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ascorbic Acid 2-phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A8960</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutamax I</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>35050061</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin, Transferrin, Selenium 100X solution (ITS)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>41400-045</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pen-Strep</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15140122</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>NK Differentiation Media </td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dubecco's Modified Eagle Medium (DMEM)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11965-118</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F-12 Media</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>CX30315</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15% Human AB serum</td>
			<td>Valley Biomed</td>
			<td>HP1022HI</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ng/ml Sodium Selenite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5261</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 uM ethanolamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E9508</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 ng/ml ascorbic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A8960</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 uM 2-mercaptoethanol (BME)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>21985</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mM L-glutamine</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>CX30310</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1% Pen-Strep</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15140122</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Cytokines</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>(all cytokines used fresh from frozen aliquots)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SCF</td>
			<td>PeproTech, Inc.</td>
			<td>300-07</td>
			<td>40 ng/ml in BPEL media; 20 ng/ml in NK medium). As noted by the Elefanty protocol, and as we discovered with a bad lot of BMP4, there can be lot differences with cytokines in regards to hematopoietic differentiation.Especially if buying cytokines in bulk, obtain a sample of the lot to test prior to purchase. Compare head-to-head with old lot.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rhBMP-4</td>
			<td>R &amp;D Systems</td>
			<td>314-BP</td>
			<td>20 ng/ml in BPEL media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rhVEGF</td>
			<td>R&amp;D Systems</td>
			<td>293-VE</td>
			<td>20 ng/ml in BPEL media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-2</td>
			<td>PeproTech, Inc.</td>
			<td>200-02</td>
			<td>1 x 105 U/ml given to mice after NK cell injection; 50 U/ml used in NK cell expansion protocol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-15</td>
			<td>PeproTech, Inc.</td>
			<td>200-15</td>
			<td>10 ng/ml given to mice after NK cell injection (first 7 days only)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-3</td>
			<td>PeproTech, Inc.</td>
			<td>200-03</td>
			<td>5 ng/ml in NK media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IL-7</td>
			<td>PeproTech, Inc.</td>
			<td>200-07</td>
			<td>20 ng/ml in NK media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flt-3-Ligand</td>
			<td>PeproTech, Inc.</td>
			<td>300-19</td>
			<td>10 ng/ml in NK media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>In vivo Imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin Sodium Salt</td>
			<td>Gold BioTechnology</td>
			<td>Lucna-500</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TurboFP650 plasmid</td>
			<td>Evrogen, Moscow, Russia</td>
			<td>FP731</td>
			<td>Subcloned into a Sleeping Beauty transposon based plasmid driven by the mCAGs promoter. Cells were then sorted on their expression of turboFP650 by FACS. Cells and plasmids can be obtained from our lab.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Spectrum Imaging System</td>
			<td>Caliper Life Sciences</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Membrane bound IL-21 expressing artificial antigen presenting cells</td>
			<td>MD Anderson, Houston, TX</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>contact: Dean A. Lee. <a href="http://www.jove.com/video/2540/expansion-purification-functional-assessment-human-peripheral-blood" target="_blank">http://www.jove.com/video/2540/expansion-purification-functional-assessment-human-peripheral-blood</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Firefly luciferase expressing hESCs</td>
			<td>University of Minnesota, Minneapolis, MN</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>contact: Dan S. Kaufman . H9 cells modified with a Sleeping Beauty transposon based method (references 13 and 14). Expression of firefly luciferase is driven by the mCAGGS promoter. Following the firefly luciferase gene is an IRES element at the 5' end of a GFP:zeocin fusion construct.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TurboFP650 expressing K562 cells</td>
			<td>University of Minnesota, Minneapolis, MN</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>contact: Dan S. Kaufman. Description under plasmid comments section</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Materials Table.

development, expansion, and in vivo monitoring of human nk cells from human embryonic stem cells (hescs) and induced pluripotent stem cells (ipscs)

Vi presenterar en metod för att härleda naturliga mördarceller (NK) celler från odifferentierade hESCs och iPSCs med en feeder-fri tillvägagångssätt. Denna metod ger upphov till höga nivåer av NK-celler efter fyra veckors odling och kan genomgå ytterligare två-log expansion med artificiella antigenpresenterande celler. hESC-och iPSC-härledda NK-celler som utvecklats i detta system har en mogen fenotyp och funktion. Produktionen av ett stort antal genetiskt modifierbara NK-celler är tillämplig för både grundläggande mekanistiska samt anti-tumör studier. Uttryck av eldflugeluciferas i hESC härledda-NK-celler gör att en icke-invasiv metod för att följa NK cell engraftment, distribution och funktion. Vi beskriver också en dual-imaging system som möjliggör separat kontroll av två olika cellpopulationer att tydligare beskriva deras interaktioner in vivo. Denna metod för härledning, expansion, och dual in vivo imaging ger en tillförlitlig metod för att producera NK-celler och deras utvärdeation som är nödvändig för att förbättra nuvarande NK cell adoptiv terapier.

Den generation av hematopoetiska stamceller använder den metod spin EB möjliggör optimal NK cellernas utveckling från hESCs och iPSCs. Såsom visas i figur 2, dag 11 spin EBs innehåller höga procentandelar av progenitorceller som uttrycker CD34, CD45, CD43 och CD31. Höga nivåer av CD34 och CD45 medger direkt överföring till NK villkor utan behov av sortering eller stödjande stromaceller. Om det finns suboptimal spinn EB differentiering, är det rekommenderat att stromaceller såsom EL08-1D2 a...

Watch this Scientific Journal Video about Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells hESCs and Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs at JoVE.com

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells hESCs and Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs

Detta protokoll beskriver utveckling, expansion och in vivo-avbildning av NK-celler härledda från hESCs och iPSCs.

Utveckling, expansion och<em&gt; In vivo</em&gt; Övervakning av humana NK celler från mänskliga embryonala stamceller (hESCs) och och inducerad pluripotenta stamceller (iPSCs)

We present a method for deriving natural killer (NK) cells from undifferentiated hESCs and iPSCs using a feeder-free approach. This method gives rise to ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells (hESCs) and Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs)

Use of Human Perivascular Stem Cells for Bone Regeneration

Användning av mänskliga perivaskulär stamceller för benuppbyggnad

Human perivascular stem cells (PSCs) can be isolated in sufficient numbers from multiple tissues for purposes of skeletal tissue engineering1-3. PSCs are ...

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells (hESC) to Different Lineages

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells hESC to Different Lineages

Alginat mikrokapselkomposition som en 3D-plattform för förökning och differentiering av mänskliga embryonala stamceller (hESC) till olika linjer

Human embryonic stem cells (hESC) are emerging as an attractive alternative source for cell replacement therapy since they can be expanded in culture ...

Transplantation of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Mesoangioblast-like Myogenic Progenitors in Mouse Models of Muscle Regeneration

Transplantation av inducerad Pluripotent Stamcell-härledd Mesoangioblast-liknande Myogena föregångare i musmodeller av muskelregenerering

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells ...

Ordering Single Cells and Single Embryos in 3D Confinement: A New Device for High Content Screening

Beställa enskilda celler och Single Embryon i 3D Förlossning: En ny enhet för hög halt Screening

Biological cells are usually observed on flat (2D) surfaces. This condition is not physiological, and phenotypes and shapes are highly variable. Screening ...

Efficient Generation and Editing of Feeder-free IPSCs from Human Pancreatic Cells Using the CRISPR-Cas9 System

Effektiv produktion och redigering av Feeder-fri IPSCs från mänsklig bukspottkörtelns celler med hjälp av CRISPR-Cas9-systemet

Embryonic and induced pluripotent stem cells can self-renew and differentiate into multiple cell types of the body. The pluripotent cells are thus coveted ...

Isolation of Adult Human Dermal Fibroblasts from Abdominal Skin and Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Using a Non-Integrating Method

Isolering av vuxna humana dermal fibroblaster från buk hud och generering av inducerade pluripotenta stamceller med en icke-integrerande metod

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) could be considered, to date, a promising source of pluripotent cells for the management of currently untreatable ...

Scalable Generation of Mature Cerebellar Organoids from Human Pluripotent Stem Cells and Characterization by Immunostaining

Skalbar Generation av Mogna Cerebellar Organoids från Mänskliga Pluripotenta stamceller och karakterisering av Immunfärgning

The cerebellum plays a critical role in the maintenance of balance and motor coordination, and a functional defect in different cerebellar neurons can ...

Guided Differentiation of Mature Kidney Podocytes from Human Induced Pluripotent Stem Cells Under Chemically Defined Conditions

Guidad differentiering av mogna njurpodocyter från mänskliga inducerade pluripotenta stamceller under kemiskt definierade förhållanden

Kidney disease affects more than 10% of the global population and costs billions of dollars in federal expenditures. The most severe forms of kidney ...

Single-Cell Optical Action Potential Measurement in Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

Encellig optisk åtgärd potentiell mätning hos mänskliga inducerade pluripotenta stamcellsbaserade kardiomyocyter

Conventional intracellular microelectrode techniques to quantify cardiomyocyte electrophysiology are extremely complex, labor intensive, and typically ...

A Culture Method to Maintain Quiescent Human Hematopoietic Stem Cells

En kulturmetod för att upprätthålla quiescenta mänskliga hematopoetiska stamceller

Human hematopoietic stem cells (HSCs), like other mammalian HSCs, maintain lifelong hematopoiesis in the bone marrow. HSCs remain quiescent in vivo, ...