Summary

Tリンパ球に向かって誘導多能性幹細胞の分化の指示

Published: May 14, 2012
doi:

Summary

人工多能性幹(iPS)細胞からTリンパ球の生成は、T細胞ベースの免疫療法のために胚性幹細胞を使用する代替アプローチを提供します。メソッドは、どちらを利用することによってことを示しています<em> in vitroで</em>または<emin vivoでの></em>誘導システムでは、iPS細胞は従来、抗原特異的Tリンパ球の両方に分化することができます。

Abstract

抗原特異的CD8 +細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の養子細胞移植(ACT)は、悪性腫瘍の1様々な有望な治療法です。 CTLは、悪性細胞を殺すためにT細胞受容体(TCR)、およびリリース毒素だけでなく、サイトカインと腫瘍抗原を作用することにより悪性腫瘍細胞を認識することができます。これは、これらのCTLは、高い増殖能を持っているより分化した細胞よりもアポトーシスが少ない傾向があると持っているのであまり差別化( 高反応性と呼ばれる)は、中央メモリのようなCTLは、ACT-ベースの免疫療法に最適な集団であることが知られている恒常性サイトカイン2-7に応答する能力が高い。しかし、患者からこのようなCTLの高い数値を得ることが困難なため、成功したACT-ベースの治療のために反応性の高い銀特異的CTLを生成するための新しいアプローチを見つけることが急務である。

自己再生幹細胞のTCR伝達免疫再構築のための細胞が病気8月10日の治療のための治療可能性を秘めています。しかし、患者から胚性幹細胞(ESCは)を取得するためのアプローチは現実的ではありません。治療目的のための造血幹細胞(HSC)の使用は広くクリニック11-13に適用されていますが、造血幹細胞は、分化と増殖能力が低下していると、造血幹細胞 、in vitro細胞培養14-16で展開することが困難である。最近のiPS細胞技術と遺伝子送達のためのin vitro系の開発は、すべての外科的アプローチせずに患者からiPS細胞を生成することができる。さらに、ESCのように、iPS細胞 、in vitro 無限増殖能を有しており、造血細胞に分化することが示されている。このように、iPS細胞は、ESCのまたは造血幹細胞に比べ、ACTベースの免疫療法で使用される大きな可能性を持っています。

ここでは、Tリンパ球を生成するための方法を提示in vitroで 、やiPS細胞からの抗原特異的CTL in vivoでのプログラミングにおける癌免疫監視を促進するためのiPS細胞からcytes。 Notchリガンドのin vitroでの刺激は、iPS細胞からT細胞分化を駆動し、腫瘍の増殖を防ぐことが生体内で抗原特異的T細胞に分化するiPS細胞のTCR遺伝子導入の結果。したがって、私たちは、iPS細胞からの抗原特異的T細胞の分化を示しています。我々の研究では、ACT-ベースの治療のための抗原特異的CTLを生成するための潜在的に、より効率的なアプローチを提供し、疾患の治療戦略の開発を容易にします。

Protocol

1。細胞培養培養のための(irSNL76 / 7)SNL76 / 7照射フィーダー細胞の調製。 SNL76 / 7細胞は、一般的に10%ウシ胎児血清(FBS)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)培地中で維持されます。 液体窒素からSNL76 / 7細胞を回収する前に30分間インキュベーター、培養皿またはフラスコを、37の0.1%ゼラチン溶液°Cで被覆されています。 SNL76 / 7細胞がコンフルエント…

Discussion

ACT-ベースの治療のために、in vivoでの再注入ための反応性の高い銀特異的T細胞の多数 in vitro生成最適なアプローチです。私たちのin vitro法では、iPS細胞、iPS細胞由来の細胞は、特に4週目、4週間で死亡し、多数のより機能的なT細胞の増加を与えるが。我々は、ノッチからの生存信号がDL1と同様にIL-7とFLt3LがiPS細胞由来の前駆T細胞の生存を維持する…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我々は、OT1-2A•pMig II構造、博士はファンをサポートするためのIPS-MEF-NG-20D-17細胞株は、博士ダリオVignali(セントジュード小児研究病院)を提供するための博士山中伸弥(京都大学)に感謝本研究の設計を支援するためのカルロスOP9-DL1のセルラインをサポートするためのスニガ-Pflucker(免疫学教室、トロント大学)、博士ケントEブラーナ(薬理学教室医学のペンシルベニア州立大学)。このプロジェクトは、国立がん研究所、Barsumian信頼とメラノーマ研究財団(J.の歌)からのグラント番号K18CA151798の助成のもと、運営されている。

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
C57BL/6J mice Jackson Laboratory 000664
B6.129S7-Rag1tm1Mom/J Jackson Laboratory 002216
Anti-CD3 (2C11) antibody BD PharMingen 553058
Anti-CD28 (37.51) antibody BD PharMingen 553295
Anti-CD3 (17A2) antibody BioLegend 100202
Anti-CD4 (GK1.5) antibody BioLegend 100417
Anti-CD8 (53-6.7) antibody BioLegend 100714
Anti-CD25 (3C7) antibody BioLegend 101912
Anti-CD44 (1M7) antibody BioLegend 103012
Anti-CD117 (2B8) antibody BioLegend 105812
Anti-TCR-β (H57597) antibody BioLegend 109220
Anti-IL-2 (JES6-5H4) antibody BioLegend 503810
Anti-IFN-γ (XMG1.2) antibody BioLegend 505822
DMEM Invitrogen ABCD1234
α-MEM Invitrogen A10490-01
FBS HyClone SH3007.01
Brefeldin A Sigma B7651
Polybrene Sigma 107689
GeneJammer Integrated Sciences 204130
RNA kit Qiagen 74104
DNA kit Qiagen 69504
CD8 Isolation Kit Miltenyi Biotec 130-095-236
ACK lysis buffer Lonza 10-548E
mFlt-3L PeproTech 250-31L
mIL-7 PeproTech 217-17
Gelatin Sigma G9391
FITC-anti-OVA antibody Rockland Immunochemicals 200-4233
Permeabilization buffer Biolegend 421002
BSA Sigma A7906
Formaldehyde Sigma F8775
0.4 μm filter MIllipore  
Moflo Cell Sorter Dake Cytomation  
Calibur Flow Cytometer BD  
LSR II Flow Cytometer BD  
Mouse restrainer Braintree Scientific  

References

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

Play Video

Cite This Article
Lei, F., Haque, R., Xiong, X., Song, J. Directed Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells towards T Lymphocytes. J. Vis. Exp. (63), e3986, doi:10.3791/3986 (2012).

View Video