이방성 고분자 인공 항 원 제시 세포 CD8 + T 세포 활성화의 제조

그들은 강력한 항 원 특정 T 세포 응답을 생성할 수 있기 때문에 인공 항 원 제시 세포 (aAPC) immunomodulatory 대리인으로 약속으로 나타났습니다. 이러한 플랫폼에 필수적인 그들의 능력을 효율적으로 T 세포 활성화에 대 한 중요 한 신호를 제시 있습니다. 그들은 쉽게 하 고 적은 비용이 많이 드는 조작, 스케일 업 및 번역, 중 적은 직면 및 세포 기반 치료와 관련 된 위험을 완화 하기 때문에 acellular aAPC 셀 기반 aAPC에 매력적인 대안 있습니다. Acellular aAPC는 또한 높은 정도의 제어 신호 프레 젠 테이 션 매개 변수 및 T 세포¹인터페이스 표면의 물리적 특성에 대 한 수 있습니다.

aAPC는 2 개의 신호 T 세포 활성화에 대 한 필수 최소를 정리 해야 합니다. 신호 1 항 원 인식 하며 T 세포 수용 체 (TCR)를 인식 하 고 I 또는 II 베어링의 동족 항 원 TCR 복잡 통해 신호에 culminating MHC 클래스와 함께 종사 하는 경우에 발생 합니다. 항 원 특이성 요구 하지 않아도, aAPC 시스템은 종종 agonistic 단일 클론 항 체를 nonspecifically TCR 복잡 한 자극 CD3 수용 체에 대 한 부담. MHC, 특히 MHC multimers의 재조합 형태도 제공 하는 항 원 특이성^2,3를 aAPC의 표면에 사용 되었습니다. 신호 2는 T 세포의 활동을 지휘 한 costimulatory 신호가 이다. T 세포 활성화에 필요한 costimulation를 하려면 CD28 수용 체는 일반적으로 자극 agonistic aAPC 표면에 항 체와 다른 costimulatory 수용 체 4-1BB 등 성공적으로 대상된⁴있다 지만. 1 및 2 신호 단백질은 일반적으로 합성 aAPC 엄밀한 입자의 표면에 움직일 수 있습니다. 역사적으로, aAPC 폴리스 티 렌^4,5 와 철 dextran⁶을 포함 하 여 물자의 다양 한에서 조작 되어 있다. 폴 리 유산 공동 glycolic acid ()와 같은 생 분해성 고분자를 활용 하는 새로운 시스템 (PLGA)을 단백질 신호를 쉽게 결합 될 수 있다, 직접 관리에서 vivo에서, 적합의 지속적인된 출시를 촉진할 수 있다 aAPC 생성 하 cytokines 또는 T 세포 활성화^7,8을 증가 시키기 위해 수용 성 요소를 캡슐화.

필요한 신호 단백질의 존재 뿐만 아니라 aAPC/T 세포 상호 작용 하는 동안 충분히 큰 표면 영역 수용 체 참여 T 세포 활성화를 위해 필수적 이다. 따라서, 크기와 모양이 같은 aAPC의 물리적 매개 변수 크게 사용할 수 있는 그들의 접촉 영역을 변경 하 고 T 세포를 자극 하는 그들의 기능에 영향을 미칠. 미크론 크기 aAPC 그들의 nanoscale 대응^9,10보다 T 세포 자극에 더 효과적인 것으로 표시 되었습니다. 그러나, 나노 aAPC 우수한 biodistribution와 마이크로 aAPC¹¹에 그들의 성능에서을 vivo에서 향상 시킬 수 있습니다 림프절에 더 나은 배수 장치를 가질 수 있습니다. 모양은은 aAPC 입자 기반 시스템에 대 한 관심의 또 다른 변수 이다. 이방성 aAPC 최근 대상 세포 감소 일반적인 셀 글귀와 결합 하 여 향상 된 상호 작용 때문에 주로 자극 T 세포에서 등방성 입자 보다 더 효과적인 것으로 표시 되었습니다. 셀 우선적으로 타원 입자의 긴 축에 바인딩할 고 큰 반지름 곡률 및 아첨 표면 aAPC T 셀¹²사이의 더 많은 접촉. 타원 입자의 긴 축에는 먹어서를, 증가 순환 시간 관리^12,13 vivo에서 다음 구형 입자에 비해 결과 또한 낙담 한다. 이러한 이점 때문에 타원 입자는 효과 관찰 마이크로 및 nanoscales^{12, 항 원 특정 T 세포에서 생체 외에서 그리고 vivo에서 , 구형 입자에 비해의 큰 확장 중재 13}. 비 등방성 입자를 조작 하는 다양 한 전략이 있다 하지만 박막 스트레칭 방법은 간단 하 고 널리 허용 다양 한 입자 모양¹⁴의 범위를 생성 하는 데 사용. 합성, 다음 입자 영화에 캐스팅 되며 입자 물자의 유리 전이 온도 이상의 온도에서 하나 또는 두 개의 크기에 기지개. 영화는 입자를 검색 하려면 다음 해산 된다. 비 등방성 입자에 대 한 관심 증가도 불구 하 고 조작 입자 기반 aAPC에 대 한 현재 접근은 주로 등방성 시스템 및 입자 모양 변경 방법 구현 하기 어려운, 호환 되지 않는 특정 aAPC 합성 수 전략, 그리고 부족 정밀도 재현성¹⁵. 우리의 박막 스트레칭 기법 수동으로 수행 하거나 빠르게 다양 한 생 분해성 고분자 합성 비 등방성 입자 생성을 자동화 된 방식에서 하나 또는 두 개의 크기¹⁵에서 원하는 종횡비를 뻗어 될 수 있습니다.

우리의 이전 작품을 바탕으로, 우리는 생 분해성 입자 기반 접근 방식을 개발 결합 기술로 확장 가능한 박막 스트레칭 빠르게 T 셀 확장 비보 전 또는 에 대 한 표준화 된 방식 aAPC 가변 크기와 형태를 생성 하 vivo. 주는이 aAPC 시스템 유연성의 높은 수준의 원하는 밀도, 입자 표면에 carboxyl 그룹에 관심의 모든 protein(s) 하 우리의 단백질 활용 전략을 사용할 수 있습니다. 우리는 또한 크기, 형태, 및 표면 단백질, aAPC의 콘텐츠를 특성화 하 고 그들의 기능에서 생체 외에서평가 하는 방법을 설명 합니다. 이 프로토콜은 면역 세포 vivo 전 또는 vivo에서 immunotherapeutic 응용 프로그램의 다양 한 확장을 쉽게 적용할 수 있습니다.