התמיינות מכוונת של המושרה בתאי גזע pluripotent כלפי לימפוציטים-T
Summary
הדור של לימפוציטים T מ המושרה גזע pluripotent (שב"ס) תאים נותן גישה חלופית של שימוש בתאי גזע עובריים על חיסוני מבוססי תאים T. השיטה מלמדת כי על ידי ניצול או<em> במבחנה</em> או<em> In vivo</em> מערכת אינדוקציה, תאים iPS מסוגלים להתמיין לימפוציטים מסוג T הן קונבנציונליים אנטיגן ספציפי.
Abstract
העברת תא המאמצת (ACT) של אנטיגן ספציפי CD8 + לימפוציטים מסוג T ציטוטוקסיים (ההרג) הוא טיפול מבטיח עבור מגוון רחב של מחלות ממאירות 1. ההרג יכול לזהות תאים ממאירים על ידי אינטראקציה אנטיגנים סרטניים עם קולטני תא ה-T (TCR) ו cytotoxins השחרור, כמו גם ציטוקינים להרוג תאים ממאירים. ידוע כי פחות מובחן ומרכז זיכרון (כמו שמכונה תגובתי) ההרג הם האוכלוסייה האופטימלי עבור חיסוני ACT מבוסס, כי ההרג האלה יש פוטנציאל שגשוג גבוהה, נוטים פחות אפופטוזיס מאשר תאים מובחנים יותר יש יכולת גבוהה יותר להגיב ציטוקינים homeostatic 2-7. עם זאת, בשל קשיים בהשגת מספר רב של ההרג של חולים כאלה, יש צורך דחוף למצוא גישה חדשה ליצירת תגובתי Ag-ספציפיים ההרג עבור ACT מבוססי טיפולים מוצלחים.
TCR התמרה של גזע עצמית מתחדשתתאים עבור הכינון מחדש החיסון יש פוטנציאל תרפויטי בטיפול במחלות 8-10. עם זאת, הגישה להשיג תאים עובריים (ESCs) מן החולים הוא לא ריאלי. למרות השימוש בתאי גזע hematopoietic (HSCs) למטרות טיפוליות הוחל נרחב במרפאה 11-13, HSCs צמצמו בידול יכולות שגשוג, ו HSCs קשה להתרחב ב תרבית תאים במבחנה 14-16. הטכנולוגיה iPS האחרונה התא ופיתוח במערכת במבחנה למסירה גן מסוגלים לייצר תאים iPS מחולים ללא כל גישה ניתוחית. בנוסף, כמו ESCs, תאים iPS בעלי יכולת שגשוג בלתי מוגבלת במבחנה, הוכחו להתמיין לתאי היווצרות הדם. לכן, תאים iPS יש פוטנציאל גדול לשימוש חיסוני ACT מבוסס לעומת ESCs או HSCs.
כאן, אנו מציגים שיטות לייצור T lymphocytes מתאי שב"ס במבחנה, בתכנות vivo של אנטיגן ספציפי ההרג של התאים iPS לקידום מעקב סרטן החיסונית. גירוי במבחנה עם ליגנד Notch מניע התמיינות תאים מתאי T IPS, ו – התמרה TCR תוצאות גנים בתאים שב"ס הבחנה לתוך אנטיגן ספציפי בתאי T in vivo, אשר מונע את צמיחת הגידול. לכן, אנחנו מדגימים אנטיגן ספציפי התמיינות תאים מתאי T שב"ס. המחקרים שלנו לספק גישה פוטנציאל יעיל יותר להפקת אנטיגנים ספציפיים ההרג עבור ACT טיפולים מבוססי ולאפשר פיתוח של אסטרטגיות טיפוליות למחלות.
Protocol
Discussion
עבור ACT מבוססי טיפולים, בדור חוץ גופית של מספרים גדולים הפערים תגובתי Ag ספציפית בתאי T עבור in vivo מחדש עירוי היא גישה אופטימלית. אמנם שיטה במבחנה שלנו מעורר של תאים T תפקודית של תאים iPS, מספרים גדולים של שב"ס תאים שמקורם בתאי למות ארבעה שבועות, במיוחד ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים לד"ר Shinya יאמאנאקה (אוניברסיטת קיוטו) למתן iPS-MEF-NG-20D-17 תאים בשורה, ד"ר דריו Vignali (בית החולים למחקר סנט ג'וד ילדים) לתמיכה OT1-2A • pMig השנייה מבנה, ד"ר חואן קרלוס Zuniga-Pflucker (המחלקה לאימונולוגיה, אוניברסיטת טורונטו) על תמיכתה קו OP9-DL1 התא, וד"ר קנט E Vrana (המחלקה לפרמקולוגיה, פן סטייט קולג' לרפואה) על העזרה את העיצוב של מחקר זה. פרויקט זה ממומן, תחת מענקים עם מספר גרנט K18CA151798 מן המכון הלאומי לסרטן, אמון Barsumian ואת קרן מחקר מלנומה (שיר ג').
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
- Brenner, M. K., Heslop, H. E. Adoptive T cell therapy of cancer. Curr. Opin. Immunol. 22, 251-257 (2010).
- 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).
- 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).
- Stemberger, C. A single naive CD8+ T cell precursor can develop into diverse effector and memory subsets. Immunity. 27, 985-997 (2007).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Peerani, R., Zandstra, P. W. Enabling stem cell therapies through synthetic stem cell-niche engineering. J. Clin. Invest. 120, 60-70 (2010).
- Mendez-Ferrer, S. Mesenchymal and haematopoietic stem cells form a unique bone marrow niche. Nature. 466, 829-834 (2010).
- 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).
- Boitano, A. E. Aryl hydrocarbon receptor antagonists promote the expansion of human hematopoietic stem cells. Science. 329, 1345-1348 (2010).
- Himburg, H. A. Pleiotrophin regulates the expansion and regeneration of hematopoietic stem cells. Nat. Med. 16, 475-482 (2010).
- Tanigaki, K., Honjo, T. Regulation of lymphocyte development by Notch signaling. Nature immunology. 8, 451-456 (2007).
- Zhao, T., Zhang, Z. N., Rong, Z., Xu, Y. Immunogenicity of induced pluripotent stem cells. Nature. 474, 212-215 (2011).
