הנחיות מוצגות עבור הדור של אנטיגן המלאכותי רוצח הצגת תאים, KaAPC, כלי יעיל לדלדול במבחנה של תאי T אנטיגן ספציפי לאדם ולפתרון חלופי לטיפול חיסוני תאי לטיפול במחלות אוטואימוניות בתיווך תא T בantigen- אופנה ספציפית מבלי להתפשר על המערכת החיסונית שנותרה.
טיפול שוטף של מחלות אוטואימוניות בתיווך תא T מסתמך בעיקר על אסטרטגיות של דיכוי חיסוני הגלובלי, אשר, בטווח הארוך, מלווה בתופעות לוואי שליליות כגון יכולת מופחתת לשלוט זיהומים או ממאירויות. לכן, גישות חדשות צריכים להיות מפותחות המתמקדים רק תאי המחלה תיווך ולעזוב את המערכת החיסונית שנותרה ללא פגע. בעשור האחרון במגוון של אסטרטגיות טיפול חיסוני תא מבוסס לווסת תגובות חיסוניות תא בתיווך T פותחו. רוב הגישות אלו מסתמכות על תאים וישכנע סובלנות הצגת אנטיגן (APC). עם זאת, בנוסף להיותו קשה ומסורבל מבחינה טכנית, גישות מבוססות תאים כאלה הן רגישות מאוד לתגובות רעילות לתאי T תא, אשר מגבילה את היכולת הטיפולית שלהם. כאן אנו מציגים פרוטוקול לדור של תאי הצגת אנטיגן מלאכותיים רוצח בלתי תאי (KaAPC), המאפשר לדלדול של תאי T פתולוגיים תוך השארת מחדשמערכת חיסונית נותרת ללא שינוי ופונקציונלי. KaAPC הוא פתרון חלופי לטיפול חיסוני התאי שבו יש פוטנציאל לטיפול במחלות אוטואימוניות ודחיות של שתל על ידי ויסות תגובות תא T לא רצויות באופנה ספציפית אנטיגן.
במהלך שני העשורים האחרונים התקדמות רבה נעשתה בהבנת המנגנונים פתוגניים של מחלות אוטואימוניות. עם זאת, הטיפולים הנפוצים ביותר עדיין מסתמכים על סטרואידים, כמו גם תרופות לדיכוי מערכת חיסון כגון תחליפי פורין, סוכני אלקילציה ומעכבי calcineurin 1. השימוש בתרופות מסוג זה שיפר מאוד את סיכויי ההחלמה של חולים, עדיין הטיפול אינו מספק תרופה של התקלה החיסונית הבסיסית. יתר על כן, החולים נעשים פגיעים לזיהומים ולהתפתחות של הסרטן.
מכאן המטרה האולטימטיבית לטיפול במחל תאי T בתיווך אוטואימוניות ודחייה של שתל היא למקד מחלה רק גורמת לתאי T בזמן, באותו הזמן, והשאיר את המערכת החיסונית שנותרה ללא שינוי ומוסמך להילחם בהפרעות חיסוניות ספציפי. תאי מציגי אנטיגן ניצול (APC) כטיפול לדיכוי תגובות תא T היקפיים תוארו לראשונה מוקדם ככל1970s על ידי מספר קבוצות. מאז רבות גישות מבוססות תאים פותחו (שנסקר בשיץ et al. 2). אסטרטגיות באמצעות להביע מקאל רוצח-APC כתאי immunoregulatory הראו תוצאות מבטיחות מציינות פוטנציאל טיפולי לטיפול במחלת חיסון עצמי, דחייה של שתל וזיהומים כרוניים. עם זאת, קיימות מגבלות משמעותיות באסטרטגיות ניצול מקאל Killer-APC שסופו של דבר מוגבל היישום הקליני שלהם; דור (i) או בידוד של APC הוא זמן, עבודה ועלות אינטנסיבית (ii) לחולים הסובלים מcytopenia בשל דיכוי חיסוני לספק כמויות ואיכות של תאים מוגבלים (iii) ציפוי או התמרה של APC עם אותות אפופטוזיס גרימה כגון תוצאות מקאל במאוד פנוטיפים משתנים ו( iv) Killer-APC רגיש לציטוטוקסיות פונקציות מפעיל של תאי T וכתוצאה מכך צמצום הפוטנציאל הטיפולי שלהם. לכן, קשה להבטיח pheno Killer-APC מוגדר לשחזורסוג שיכול להיות מנוצל לאפנון אנטיגן הספציפי של תגובות תא T in vivo.
בהתבסס על העבודה הקודמת שלנו עם מקאל להביע Killer-APC 3-5 ותאים מלאכותיים הצגת אנטיגן (aAPC) 6,7 פיתחנו גישה המבוססת על חרוז (KaAPC) לעיכוב אנטיגן ספציפי או חיסול של תאי T אוטומטי-reactive ב מבחנה. KaAPC מורכב של דימר HLA-A2 איג (אות 1) ומב נגד פאס (אות גרימת אפופטוזיס) המשותק קוולנטית על גבי משטח של 4.5 מיקרומטר חרוז לטקס פאראמגנטיים. הם מרוקנים את תאי T אנטיגן ספציפי באופנה בתיווך Fas / מקאל מתרביות תאי T של ספציפיות מרובות באופן אנטיגן ספציפי ועצמאיים של המוות של תאי הפעלה מושרה המסלול (AICD). אפופטוזיס התלוי מינון בתאי T ממוקד מושרה במהירות כבר לאחר 30 דקות 8.
KaAPC יכול להיות שנוצר בקלות בצורה מבוקרת להבטיח מוגדר מphenot המדףype ולהתגבר על רוב החסרונות של אסטרטגיות שחסכו בתאים מבוססים. כתוצאה מכך, KaAPC להציג פוטנציאל גדול לטיפול במחל תאי T בתיווך אוטואימוניות ודחייה של שתל, קידום תחום אסטרטגיות טיפול ספציפיים תא T.
השלב הקריטי ביותר בפרוטוקול הוא להבטיח היחס המתאים של (פפטיד MHC) אות 1 ואות 2 (אנטי Fas מב). אנחנו ביצענו ניסויי טיטרציה אינטנסיביים כדי להגדיר את היחס המושלם לאות 1 ו -2; התברר כי וריאציות מינימליות, בשל הבדלים בדימר HLA-A2 איג או ריכוזי מב-Fas אנטי יכולות להפריע לפעולה התקינה של KaAPC. לפיכך, הריכוז של שני האותות תמיד צריך להיות מאומת ואיכות של שני החלבונים יש לעתים קרובות נבדקה גם אם זה הוזמן ממקור מסחרי. יתר על כן, תמיד צריכים להיקבע הריכוזים על ידי אותו assay כמבחני זיהוי שונים עלולים לגרום לריכוזים שונים. הפונקציונליות של HLA-A2 איג גם יכולה להיפגע בשל refolding שלם ו / או טעינת פפטיד לא יעילה. יתר על כן מולקולות דימר יכולות לצבור בדרגות שונות, אשר עשוי להשפיע על הפעילות הפונקציונלית של החלבון. לכן, actuסכום אל של דימר דרוש לדור של KaAPC פונקציונלי וספציפי עשויים להשתנות. בנוסף, מצאנו כי הטווח האידיאלי למוות גרימת אות נגד פאס מב על KaAPC הוא הדוק ביותר. בכמויות הידיים שלנו גדול יותר 3.64 מיקרוגרם / מ"ל יגרום להרג הלא ספציפי של תאי T החיובי Fas ואילו סכומים מתחת 3.64 מיקרוגרם / מ"ל הביאו לפעילות הרג מופחתת בהתאם מינון. בעוד תנאים אלה נראים די הדוקים, תשומת לב לפרטים אלה יגרום לדור של KaAPC פונקציונלי וספציפי.
בעוד פנוטיפ KaAPC הנוכחי הוא פונקציונלי לדלדול של תאים מופעלים אנטיגן ספציפי T, ניסויים ראשוניים מיקוד תאי T אנטיגן הספציפי לנאיביים או מנוחה לא גילה אינדוקציה משמעותית של אפופטוזיס אנטיגן הספציפי לאוכלוסיות אלה הקטינו ביטוי Fas. לכן, אפשר לדמיין הוספת אות שיתוף גירוי על KaAPC לגרום עד תקנה של פאס במנוחת תאי T כדי להפוך להפוך אותם ליעד לKaAPC. אמנם זה אפשרי כל שלושת האותות יצטרכו להיות טיטרציה בקפידה כדי להבטיח פנוטיפ KaAPC פונקציונלי.
התאמת פלטפורמת חרוז למטריצה ביולוגית או מתכלה תשפר KaAPC בתחולת vivo. לאחרונה, שן et al. דיווחו מוצלח בשימוש vivo של KaAPC ניצול 5 חרוזים לטקס מיקרומטר מצומדת לנגד פאס (שיבוט Jo2) ואנטי / H2-K ב -TRP2 11. אנחנו כבר הצלחנו להראות כי הרעיון הכללי של תאים מלאכותיים הצגת אנטיגן (aAPC) ניתן להעביר בהצלחה ממיקרומטר בגודל חלקיקים בגודל ננומטר 12 ופונקציונליות שמושפעת מגיאומטרית חלקיקי 13. כך, על ידי שינוי הגודל ו / או צורה של KaAPC עתיד עיצובים אחד יוכל להשפיע על הפונקציונליות in vivo ו ביו הפצה, אשר יכול להיות מפתח לטיפול מוצלח במחל אוטואימוניות מסוימות איבר.
<p cילדה = "jove_content"> KaAPC להתגבר על החסרונות העיקריים של אסטרטגיות שחסכו בתאים מבוססים כקלה לשימוש "מהמדף", זמן וגישה יעילה עלות שאינו תלוי במצב תורם וטיפול מקדים. KaAPC אינו מטרה של עצמי או איתות הרג אוטוקריני ואינו רגישה לפונקציות מפעיל cytolytic של CTL. KaAPC ידרוש זיהוי של אנטיגן המחלה הרלוונטי ולהסתמך על סוג HLA הספציפי שלהם. בעוד אנטיגנים HLA-A2 מוגבלים רבים כיום מתאימים לסוכרת מהסוג 1, מחלת שתל נגד מאחסן וטרשת כפולות זוהו 2, פיתוח של נוספת HLA כיתה אני דימר מולקולות כמו גם זיהוי השוטף של אנטיגנים רלוונטיים אוטואימוניות חדשים יגדיל עוד יותר ולהרחיב את תחולתו של KaAPC. יתר על כן אחד יכול לחשוב על שימוש KaAPC מכוון אפיטופים שונים כדי למקד אנטיגנים מרובים בו זמנית.לסיכום, KaAPC מייצג פלטפורמה טכנולוגית גמישה לtigen ספציפי שחסך בתאי T. הטבע "כמו לגו-" שלהם מאפשר ההכללה של אותות חדשים כגון אותות נוספים שיתוף גירוי או מעכבות כגון PD1 או TRAIL על מטריצות שונות, אשר יכול להרחיב ולשפר הבאים שלהם במבחנה ובתחולת vivo. אנחנו במסמך זה נציג את פרוטוקול צעד אחר צעד כדי ליצור KaAPC, הגישה מבוססת חרוז הראשון לחיסולם של תאי T אנטיגן ספציפי מתערובות תא T עם ספציפיות שונות.
איור 3 KaAPC לחסל CTL באופנת אנטיגן ספציפי PKH26 שכותרתו הופעלה CTL מפעיל זיכרון Fas + וPKH67 שכותרתו CTL CMVpp65 הספציפי מאותו התורם היו מעורב ל1:. יחס 1 ושיתוף תרבותי עם CMVpp65 KaAPC ל48 שעות. טופלו תרבויות שליטה עם KaAPC נפרק, או 1 מיקרוגרם / מ"לשל מסיס נגד פאס-מב (CH11 שיבוט). הפסד מינימאלי של תאי קיימא נקבע בתרבויות שלא טופלו מעורבות CTL (תערובת T). נתונים FACS מקוריים לכל אוכלוסיית CTL של תמהיל T מוצגים. ניתוח של אפופטוזיס בוצע כפי שפורסם בעבר על ידי gating הנפרד בשתי אוכלוסיות תאי T 10. מספרים המתוארים ברביעים שמאלי העליונים מייצגים% מתאים בסך הכל. הדמות הממחישה נגזרת מניסוי נציג אחד מתוך שלושה ניסויים בלתי תלויים. מחקר זה פורסם במקור בדם. . שיץ, ג et al Killer תאי מציגי אנטיגן מלאכותיים: אסטרטגית רומן למחוק תאי T ספציפיים דם.. 2008; 111, 3,546-52. כל הזכויות שמורות האגודה להמטולוגיה האמריקנית. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי קרן המחקר הגרמני (DFG) SCHU-2681 / 1-1 (CS) וKFO 146 (MF), מחלקת DOD של מחשב מענק הגנה 040,972 (MO) והמכון הלאומי לבריאות מעניקים RO1 CA108835 , RO1 Ai44129 (JPS)
Name | Company | Cat # | Comments |
PBS | Corning | 21-040-CV | |
human AB serum | Atlanta biologicals | S40110 | |
EDTA | Sigma/Aldrich | E5134 | |
sodium azide | Sigma/Aldrich | 71289 | |
M-450 epoxybeads | Invitrogen/Dynal | 14011 | |
MPC-1 magnet | Invitrogen/Dynal | 12001D | |
screw top glass vial | Fisher Scientific | 03-338AA | |
MACSmix Tube Rotator | Miltenyi | 130-090-753 | |
anti-CD95 (clone CH11) | Milliore | 05-201 | |
HLA-A2-Ig dimer | BD/Pharmingen | 551263 | |
Cryo-tube 2ml | Corning | 430488 | |
anti-mouse IgG1 PE | BD/Pharmingen | 559320 | |
anti-mouse IgM FITC | BD/Pharmingen | 553408 | |
sodium chloride | Merck | S271-3 | |
calcium chloride | Sigma/Aldrich | C5080 | |
HEPES | cellgro/Mediatech | 25-060-CI | |
RPMI | gibco/life technologies | 11875-085 | |
96well round bottom plate | Falcon | 353077 | |
AnnexinV FITC | PromoKine | PK-CA577-1001-1000 | |
7-AAD | BD/Pharmingen | 51-68981E | |
FACS tubes | Falcon | 352008 |