Name: monitoring pd-1-blocking antibodies bound to t cells derived from a drop of peripheral blood
Uploaded: 2020-02-05T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Monitoring PD-1-Blocking Antibodies Bound to T Cells Derived from a Drop of Peripheral Blood at JoVE.com

Este trabalho foi apoiado por subsídios para S.K. da Japan Society for the Promotion of Science KAKENHI (JP17K16045) e pela Agência japonesa de Pesquisa e Desenvolvimento Médico (JP18cm0106335 e 19cm0106310).

A amostragem foi realizada durante os procedimentos clínicos de rotina. Todas as amostras humanas foram obtidas após o consentimento informado foi fornecido pelos sujeitos, de acordo com a Declaração de Helsinque e com a aprovação do conselho de revisão ética da Faculdade de Pós-Graduação em Medicina, Universidade de Osaka, Japão (15383 e 752).
1. Preparação e coloração de amostras de sangue inteiro
<ol><li>Colete amostras de sangue inteiras em tubos de coleta de sangue conte...

<ol>
	<li>Gong, J., Chehrazi-Raffle, A., Reddi, S., Salgia, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+PD-1+and+PD-L1+inhibitors+as+a+form+of+cancer+immunotherapy:+a+comprehensive+review+of+registration+trials+and+future+considerations.">Development of PD-1 and PD-L1 inhibitors as a form of cancer immunotherapy: a comprehensive review of registration trials and future considerations.</a> Journal for ImmunoTherapy of Cancer. 6 (1), 8 (2018).</li><li>Borghaei, H., 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=Nivolumab+versus+Docetaxel+in+Advanced+Nonsquamous+Non-Small-Cell+Lung+Cancer.">Nivolumab versus Docetaxel in Advanced Nonsquamous Non-Small-Cell Lung Cancer.</a> The New England Journal of Medicine. 373 (17), 1627-1639 (2015).</li><li>Brahmer, 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=Nivolumab+versus+Docetaxel+in+Advanced+Squamous-Cell+Non-Small-Cell+Lung+Cancer.">Nivolumab versus Docetaxel in Advanced Squamous-Cell Non-Small-Cell Lung Cancer.</a> The New England Journal of Medicine. 373 (2), 123-135 (2015).</li><li>Herbst, R. 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=Pembrolizumab+versus+docetaxel+for+previously+treated,+PD-L1-positive,+advanced+non-small-cell+lung+cancer+(KEYNOTE-010):+a+randomised+controlled+trial.">Pembrolizumab versus docetaxel for previously treated, PD-L1-positive, advanced non-small-cell lung cancer (KEYNOTE-010): a randomised controlled trial.</a> The Lancet. 387 (10027), 1540-1550 (2016).</li><li>Postow, M. A., Sidlow, R., Hellmann, 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=Immune-Related+Adverse+Events+Associated+with+Immune+Checkpoint+Blockade.">Immune-Related Adverse Events Associated with Immune Checkpoint Blockade.</a> The New England Journal of Medicine. 378 (2), 158-168 (2018).</li><li>Weber, J. 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=Safety+Profile+of+Nivolumab+Monotherapy:+A+Pooled+Analysis+of+Patients+With+Advanced+Melanoma.">Safety Profile of Nivolumab Monotherapy: A Pooled Analysis of Patients With Advanced Melanoma.</a> Journal of Clinical Oncology. 35 (7), 785-792 (2017).</li><li>Champiat, 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=Management+of+immune+checkpoint+blockade+dysimmune+toxicities:+a+collaborative+position+paper.">Management of immune checkpoint blockade dysimmune toxicities: a collaborative position paper.</a> Annals of Oncology. 27 (4), 559-574 (2016).</li><li>Brahmer, J. R., 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=Phase+I+study+of+single-agent+anti-programmed+death-1+(MDX-1106)+in+refractory+solid+tumors:+safety,+clinical+activity,+pharmacodynamics,+and+immunologic+correlates.">Phase I study of single-agent anti-programmed death-1 (MDX-1106) in refractory solid tumors: safety, clinical activity, pharmacodynamics, and immunologic correlates.</a> Journal of Clinical Oncology. 28 (19), 3167-3175 (2010).</li><li>Bommareddy, P. K., Lowe, D. B., Kaufman, H. L., Rabkin, S. D., Saha, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-parametric+flow+cytometry+staining+procedure+for+analyzing+tumor-infiltrating+immune+cells+following+oncolytic+herpes+simplex+virus+immunotherapy+in+intracranial+glioblastoma.">Multi-parametric flow cytometry staining procedure for analyzing tumor-infiltrating immune cells following oncolytic herpes simplex virus immunotherapy in intracranial glioblastoma.</a> Journal of Biological Methods. 6 (2), 112 (2019).</li><li>Osa, 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=Clinical+implications+of+monitoring+nivolumab+immunokinetics+in+non-small+cell+lung+cancer+patients.">Clinical implications of monitoring nivolumab immunokinetics in non-small cell lung cancer patients.</a> JCI Insight. 3 (19), 59125 (2018).</li><li>Zelba, H., 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=Accurate+quantification+of+T-cells+expressing+PD-1+in+patients+on+anti-PD-1+immunotherapy.">Accurate quantification of T-cells expressing PD-1 in patients on anti-PD-1 immunotherapy.</a> Cancer Immunology, Immunotherapy. 67 (12), 1845-1851 (2018).</li><li>Simoni, Y., 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=Bystander+CD8(+)+T+cells+are+abundant+and+phenotypically+distinct+in+human+tumour+infiltrates.">Bystander CD8(+) T cells are abundant and phenotypically distinct in human tumour infiltrates.</a> Nature. 557 (7706), 575-579 (2018).</li><li>Chiu, H. H., 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=Development+of+a+general+method+for+quantifying+IgG-based+therapeutic+monoclonal+antibodies+in+human+plasma+using+protein+G+purification+coupled+with+a+two+internal+standard+calibration+strategy+using+LC-MS/MS.">Development of a general method for quantifying IgG-based therapeutic monoclonal antibodies in human plasma using protein G purification coupled with a two internal standard calibration strategy using LC-MS/MS.</a> Analytica Chimica Acta. 1019, 93-102 (2018).</li></ol>

Neste artigo, relatamos um método usando um címetro de fluxo para detectar anticorpos bloqueadores PD-1 ligados a células T derivadas de uma gota de sangue periférico, que originalmente desenvolvemos para detecção de nivolumab10. Embora essa técnica seja muito simples e fácil de executar, dois pontos importantes devem ser notados para obter resultados precisos. Uma delas é que para detectar moléculas PD-1, deve-se usar um anticorpo apropriado que compete com nivolumab e pembrolizumabe. E...

Os anticorpos de bloqueio pd-1 tornaram-se a escolha padrão para o tratamento de vários tipos de câncer, incluindo câncer de pulmão não-pequeno celular (NSCLC)1,2,3,4. Eles mostram um notável efeito terapêutico em um subconjunto de pacientes com câncer que não responderam às quimioterapias citotóxicas convencionais. No entanto, os inibidores de ponto de verificação imunológica (ICIs), que incluem anticorpos pd-1-bloqueio, podem causar um espectro único e distinto de eventos adversos, denominados eventos adversos relacionados à imunológica (irAEs)5. Embora os irAEs possam afetar quase todos os tecidos, eles são mais comumente observados no trato gastrointestinal, glândulas endócrinas, pele e fígado, e podem causar distúrbios pruritos, erupção cutânea, náusea, diarreia e tireoide6,7. Em geral, a maioria dos irAEs aparecem dentro de 1 a 2 meses após o início das ICIs. No entanto, em alguns casos, eles podem ocorrer mais de 1 ano após o início do tratamento ou mesmo após a cessação do tratamento6,7. Eles também causam vários sintomas que podem ser difíceis de discriminar outras patologias. Assim, pode ser desafiador diagnosticar prontamente os irAEs e tratá-los adequadamente. os irAEs podem afetar todos os tecidos, e seu início é fortemente influenciado pelas células imunes circulantes, especialmente as células T ligadas a anticorpos bloqueadores PD-1. Portanto, um método simples e minimamente invasivo para monitorar células T direcionadas a anticorpos é importante em ambientes clínicos.
Aqui, desenvolvemos um método simples para avaliar a vinculação de anticorpos pd-1 a células T usando uma gota de sangue inteiro periférico de pacientes com câncer que receberam nivolumab ou pembrolizumabe. Usando essa abordagem, pudemos monitorar cada um dos seguintes: 1) a duração da ligação de anticorpos às células T, 2) a ocupação de moléculas de PD-1 por anticorpos terapêuticos e 3) o status de ativação e características imunológicas das células T. Este método é uma modificação de uma técnica8relatada anteriormente . A quantidade de sangue necessária é quase a mesma necessária para um teste de glicose, e a abordagem não requer enriquecimento mononuclear celular ou co-culturing com anticorpos pd-1-bloqueio. Confirmamos que esse método também pode ser realizado utilizando amostras congeladas, incluindo células mononucleares sanguíneas periféricas (PBMCs) e células de derrame pleural, derrame pericárdico, fluido de lavage broncoaveolar e fluido cerebrorraquidiano, sugerindo que essa estratégia pode ser útil no contexto de um estudo multicêntrico. Esse método pode facilitar o diagnóstico precoce dos irAEs, e também ajudar a determinar os tratamentos imunossupressores adequados para controlar seus sintomas e identificar os horários ideais para iniciar terapias subsequentes após inibidores de PD-1.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10X RBC Lysis Buffer (Multi-species)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>00-4300-54</td>
			<td>50 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>APC/Cyanine7 anti-human CD4 Antibody</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>300518</td>
			<td>Clone RPA-T4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD FACS Canto II Flow Cytometer</td>
			<td>BD</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brilliant Violet 510 anti-human CD8a Antibody</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>301048</td>
			<td>Clone RPA-T8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>nacalai tesque</td>
			<td>14249-95</td>
			<td>500 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon Round-Bottom Polystyrene Tubes</td>
			<td>STEMCELL Technologies</td>
			<td>352058</td>
			<td>5 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FcR Blocking Reagent, human</td>
			<td>Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-059-901</td>
			<td>2 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FLOWJO</td>
			<td>BD</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gibco Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12676029</td>
			<td>500 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse IgG1 monoclonal - Isotype control</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab81200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse monoclonal Anti-Human IgG4 Fc</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab99825</td>
			<td>Clone HP6025</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pacific Blue Mouse Anti-Human CD3</td>
			<td>BD</td>
			<td>558117</td>
			<td>Clone UCHT1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-Cy7 Mouse anti-Human CD279 (PD-1)</td>
			<td>BD</td>
			<td>561272</td>
			<td>Clone EH12.1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-Cy7 Mouse IgG1 &#954; Isotype Control</td>
			<td>BD</td>
			<td>557646</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

monitoring pd-1-blocking antibodies bound to t cells derived from a drop of peripheral blood

Os inibidores de checkpoint imunológico, incluindo anticorpos de bloqueio pd-1, melhoraram significativamente os resultados do tratamento em vários tipos de câncer. A eficácia farmacológica dessas imunoterapias é duradoura, estendendo-se até mesmo além da descontinuação de suas injeções, devido às persistentes concentrações sanguíneas. Aqui desenvolvemos um simples ensaio de citometria de fluxo para avaliar o status de ligação de células T dos anticorpos pd-1 de bloqueio nivolumab e pembrolizumabe. Como um teste de glicose, este ensaio requer apenas uma única gota de sangue periférico. Visualizar anticorpos ligados em células T é mais confiável do que medir concentrações sanguíneas de anticorpos. Além disso, se necessário, podemos potencialmente analisar muitos marcadores imunológicos distintos em células T ligadas a anticorpos bloqueadores PD-1. Assim, trata-se de uma estratégia simples e minimamente invasiva para analisar o efeito farmacológico dos anticorpos bloqueadores de PD-1 em pacientes com câncer.

A estratégia de gating e a análise de citometria de fluxo(Figura 1)podem detectar a ligação de anticorpos PD-1 a células T obtidas a partir de uma queda de sangue periférico do paciente NSCLC. Antes que o anticorpo de bloqueio PD-1 seja administrado, nenhuma célula de CD8 ou CD4 Positivo humana está presente, e a expressão PD-1 pode ser confirmada por um anticorpo PD-1 -detecting (EH12.1) (Figura 2A). Após a administração nivolumab o...

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Monitoring PD-1-Blocking Antibodies Bound to T Cells Derived from a Drop of Peripheral Blood

Desenvolvemos um simples ensaio de citometria de fluxo para avaliar a ligação de anticorpos bloqueadores PD-1 às células T, exigindo apenas uma gota de sangue periférico de pacientes com câncer.

Monitoramento de anticorpos bloqueadores pd-1 ligados a células T derivadas de uma gota de sangue periférico

Immune checkpoint inhibitors, including PD-1&#8211;blocking antibodies, have significantly improved treatment outcomes in various types of cancer. The ...

Como este método determina células ligadas a anticorpos de bloqueio PD-1 usando sangue periférico de pacientes, o subconjunto específico responsável por efeitos antitumorais e eventos adversos relacionados à imunidade pode ser identificado. Este método precisa apenas de uma pequena quantidade de amostra de sangue e o processo de análise é bastante simples e rápido. Só precisa de uma máquina de citometria de fluxo.Para começar, colete amostras de sangue inteiros em tubos de coleta de sangue contendo EDTA. Trate cada tubo de citometria de fluxo de poliestireno de fundo redondo de cinco mililitros com um mililitro de soro bovino fetal de 2% em PBS. Vórtice por 10 segundos.Em seguida, transfira 20 microliters de amostras de sangue inteiros para os tubos de fundo redondos de cinco mililitros tratados. Adicione 20 microliters de 2% FBS em PBS e 10 microliters de reagente de bloqueio de receptor FC específico humano. Misture bem e incubar por 15 minutos em temperatura ambiente.Em seguida, adicione 500 microliters de tampão de lise de glóbulos vermelhos. Misture bem e incubar por 10 minutos em temperatura ambiente. Adicione quatro mililitros de 2%FBS em PBS e gire células a 400 vezes g por cinco minutos a quatro graus Celsius.Remova o supernatante por aspiração. Repita o processo de lavagem e aspiração. Resuspend as células em 100 microliters de 2%FBS em PBS e divida em dois tubos de 50 microliters cada.Adicione anticorpos marcadores de superfície. Misture bem e incubar por 20 minutos à temperatura ambiente no escuro. Lave as amostras duas vezes em 2% FBS em PBS como anteriormente.Resuspensar as células em 200 microlitres de 2%FBS em PBS. Insira os tubos no citômetro de fluxo e adquira células seguindo o protocolo recomendado. Registo 10.000 eventos como o portão de linfócitos e os dados de fluxo de exportação como arquivos FCS para análise.Abra arquivos no software de análise e clique no arquivo de controle isótipo para visualizar as células em uma dispersão para a frente versus plot de dispersão lateral e linfócitos de portão. Selecione células únicas usando FSCH versus FSCW e SSCH versus SSCW e exiba-as em um plot CD3 versus CD8 ou CD3 versus CD4. Gate as células T CD8 e CD4 T-cells, respectivamente.Selecione as células fechadas e exiba-as em um plot PD-1 versus IgG4 humano. E, em seguida, com base no controle do isótipo, selecione o Q3 para identificar células CD8 e CD4 T ligadas a anticorpos pc8 e CD4. Neste estudo, a estratégia de gating e a análise da citometria de fluxo detectaram anticorpos de bloqueio PD-1 ligados às células T obtidas a partir de uma gota de sangue periférico do paciente.A trama PD-1 versus IgG4 humana mostra o status de ligação de anticorpos de bloqueio PD-1 em células T. Pontos laranjas e pontos pretos indicam anticorpos anti-IgG4 e manchas de controle de isótipo, respectivamente. Antes da administração do anticorpo de bloqueio PD-1, não havia células T de CD8 ou CD4 t positivas IgG4 ou CD4 e a expressão PD-1 foi confirmada por um anticorpo detectante PD-1.Após a administração nivolumab ou pembrolizumabe, o IgG4 pode ser detectado em células T por anticorpo anti-IgG4, enquanto o PD-1 detectando anticorpos EH12.1 não reconhece nenhum PD-1 em células T. Os portões vermelho, azul e verde indicam total vinculação, vinculação parcial e perda de ligação, respectivamente. Depois que os pacientes descontinuaram nivolumab e pembrolizumabe, o status de anticorpos de bloqueio PD-1 ligados às células T CD8 diminuiu.Houve parcial vinculação e, finalmente, perda total de vinculação. Por favor, certifique-se de misturar a amostra de sangue com lise RBC também. Além disso, misturar a lise RBC antes da coloração do marcador de superfície é o passo chave neste método.Se o pesquisador tiver acesso a uma máquina avançada de citometria de fluxo, as células T ligadas a anticorpos PD-1 podem ser avaliadas com mais e mais marcadores relacionados a essa estratégia podem ser aplicados para traçar fenótipos de células T responsáveis por eventos adversos causados por anticorpos bloqueadores de PD-1. A amostragem de pacientes com eventos adversos desenvolvidos é importante para avaliar a utilidade dessa estratégia.

Research

JoVE Journal

Medicine

Rapid Point-of-Care Assay of Enoxaparin Anticoagulant Efficacy in Whole Blood

Ensaio de Point-of-Care rápida de eficácia anticoagulante enoxaparina em sangue total

There is the need for a clinical assay to determine the extent to which a patient's blood is effectively anticoagulated by the ...

Medicina

Repair of a Critical-sized Calvarial Defect Model Using Adipose-derived Stromal Cells Harvested from Lipoaspirate

Reparação de um modelo de defeito crítico porte calvária Usando derivadas de tecido adiposo células do estroma colhidas lipoaspirado

Craniofacial skeletal repair and regeneration offers the promise of de novo tissue formation through a cell-based approach utilizing stem cells. ...

High Throughput Sequential ELISA for Validation of Biomarkers of Acute Graft-Versus-Host Disease

High Throughput ELISA sequencial para a validação dos biomarcadores da doença enxerto-versus-hospedeiro aguda

Unbiased discovery proteomics strategies have  the potential to identify large numbers of novel biomarkers that can improve  diagnostic and prognostic ...

Isolation, Characterization and Comparative Differentiation of Human Dental Pulp Stem Cells Derived from Permanent Teeth by Using Two Different Methods

Isolamento, caracterização e comparativa Diferenciação de células-tronco da polpa dentária Derivado de dentes permanentes usando dois métodos diferentes

Developing wisdom teeth are easy-accessible source of stem cells during the adulthood which could be obtained by routine orthodontic treatments. Human ...

Time-lapse Imaging of Primary Preneoplastic Mammary Epithelial Cells Derived from Genetically Engineered Mouse Models of Breast Cancer

Lapso de tempo de imagem de pré-neoplásicas primárias células epiteliais mamárias derivados de modelos de rato geneticamente modificado do cancro da mama

Time-lapse  imaging can be used to compare behavior of cultured primary preneoplastic  mammary epithelial cells derived from different genetically ...

Orthotopic Implantation and Peripheral Immune Cell Monitoring in the II-45 Syngeneic Rat Mesothelioma Model

Orthotopic Implantação e Acompanhamento Peripheral Imune celular no Modelo II-45 Rat Singênico mesotelioma

The enormous upsurge of interest in immune-based treatments for cancer such as vaccines and immune checkpoint inhibitors, and increased understanding of ...

Generation of Prostate Cancer Patient Derived Xenograft Models from Circulating Tumor Cells

Geração de paciente com câncer de próstata Derivado modelos de xenotransplante de células tumorais circulantes

Patient derived xenograft (PDX) models are gaining popularity in cancer research and are used for preclinical drug evaluation, biomarker identification, ...

Repeated Blood Collection from Tail Vein of Non-Anesthetized Rats with a Vacuum Blood Collection System

Repetiu a coleta de sangue da veia da cauda de ratos não anestesiados com um sistema de coleta de sangue do vácuo

Blood can be collected from rats in a number of sampling locations. For instance, the tail vein is a superior location for blood sampling. However, the ...

Microelectrode Impalement Method to Record Membrane Potential from a Cannulated Middle Cerebral Artery

Método do impalement do microelétrodo para gravar o potencial da membrana de uma artéria cerebral média Cannulated

Membrane potential (Vm) of vascular smooth muscle cells determines vessel tone and thus blood flow to an organ. Changes in the expression and function of ...

Isolation of Adipose Derived Regenerative Cells for the Treatment of Erectile Dysfunction Following Radical Prostatectomy

Isolamento de células regenerativas derivadas de adipose para o tratamento da disfunção erétil após a prostatectomia radical

Stem cells are used in many research areas within regenerative medicine in part because these treatments can be curative rather than symptomatic. Stem ...