Quantitativa High-throughput cella singola test di citotossicità per le cellule T
Summary
Descriviamo una singola cellula saggio ad alta prestazione per misurare la citotossicità delle cellule T quando incubati con cellule tumorali bersaglio. Questo metodo impiega una densa matrice elastomerica di sub-nanolitri pozzetti (~ 100.000 pozzetti / matrice) per confinare spazialmente le cellule T e le cellule bersaglio con rapporti definiti ed è accoppiato al microscopio a fluorescenza per monitorare effettore-bersaglio coniugazione e apoptosi successiva.
Abstract
Immunoterapia cancro può sfruttare la specificità della risposta immunitaria per individuare e eliminare i tumori. Terapia cellulare adottiva (ACT) basato sul trasferimento adottivo di cellule T geneticamente modificate per esprimere un recettore chimerico antigene (CAR) ha mostrato promettente in studi clinici 1-4. Ci sono molti vantaggi di utilizzare CAR + cellule T per il trattamento di tumori tra cui la possibilità di individuare antigeni ristrette non MHC e di funzionalizzare le cellule T per la sopravvivenza ottimale, homing e la persistenza all'interno dell'ospite e, infine, per indurre l'apoptosi delle CAR + cellule T in caso di tossicità ospitante 5.
Delineare le funzioni ottimali di CAR + cellule T associate a beneficio clinico è essenziale per la progettazione della prossima generazione di studi clinici. I recenti progressi nella diagnostica per immagini di animali vivi, come la microscopia multifotone hanno rivoluzionato lo studio della funzione delle cellule immunitarie in vivo 6,7. Mentre questi studi hanno avanzato la nostra comprensione di funzioni delle cellule T in vivo, cellule T ACT basata in studi clinici richiede la necessità di collegare le caratteristiche molecolari e funzionali di cellule T preparazioni pre-infusione con efficacia clinica post-infusione, utilizzando in vitro monitoraggio funzioni delle cellule T come, citotossicità e la secrezione di citochine. Standard di flusso-citometria saggi basati sono stati sviluppati che determinano il funzionamento complessivo di popolazioni di cellule T a livello di singola cellula, ma questi non sono adatti per il monitoraggio e la formazione coniugato vite o la capacità della cellula stessa per uccidere più bersagli 8.
Array microfabbricati progettati in polimeri biocompatibili come polidimetilsilossano (PDMS) è un metodo particolarmente interessante per limitare spazialmente effettori e gli obiettivi in piccoli volumi 9. In combinazione con automatico time-lapse microscopia a fluorescenza, thousands di effettore bersaglio interazioni può essere monitorato contemporaneamente da singoli pozzetti di imaging di una matrice di nanowell. Vi presentiamo qui un high-throughput metodologia per il monitoraggio delle cellule T citotossicità mediata a livello di singola cellula che può essere ampiamente applicata allo studio della funzionalità delle cellule T citolitica.
Protocol
Representative Results
Discussion
Abbiamo delineato il protocollo per un high-throughput cella singola saggio citolitica abilitato tramite co-incubazione di effettori e degli obiettivi in matrici di nanowells (Figura 1). Oltre a un throughput un grande vantaggio di questa tecnica è la capacità di monitorare effettore la citotossicità contro cellule bersaglio desiderate senza necessità di engineering cellule bersaglio che a sua volta consente l'uso di cellule tumorali autologhe o matched / primaria come cellule bersaglio. Il conf…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La ricerca riportata in questa pubblicazione è stato sostenuto dal National Cancer Institute del National Institutes of Health di cui al numero Award R01CA174385. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non necessariamente rappresentano le opinioni ufficiali del National Institutes of Health.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
| RPMI-1640 w/o L-glutamine | Cellgro | 15-040-CV | |
| Penicillin-streptomycin | Cellgro | 30-002-CI | 10,000 I.U. Penicillin 10,000 μg/ml Streptomycin |
| L-glutamine | Cellgro | 25-005-CI | 200 mM solution |
| HEPES | Sigma Aldrich | H3537 | 1M |
| Fetal bovine serum (FBS) | Atlanta Biologicals | S11150 | Lot tested |
| Cell Tracker Red Stain | Invitrogen | C34552 | 50 μg |
| Vybrant DyeCycle Violet Stain | Invitrogen | V35003 | 5 mM |
| SYTOX green Nucleic Acid Stain | Invitrogen | S7020 | 5 mM |
| Annexin V-Alexa Fluor 647 | Invitrogen | A23204 | 500 μl |
| Dulbecco’s PBS | Cellgro | 21-031-CV | 500 ml |
| Noble agar | DIFCO | 2M220 | 100 g |
| Trypan Blue | Sigma Aldrich | T8154 | 0.4% liquid, sterile filtered |
| Hemocytometer | Hausser Scientifics | 1492 | Bright line |
| 4-well plate | Thermo Fisher | 167603 | |
| Harrick Plasma Cleaner | Harrick Plasma | PDC-32G | Basic plasma cleaner |
| Observer.Z1 | ZEISS | Fluorescent microscope (works with the three parts below) | |
| Lambda 10-3 | Sutter Instrument | Filter controller | |
| Lambda DG-4 | Sutter Instrument | Ultra-High-Speed Wavelength switcher | |
| Hamamatsu EM-CCD Camera | Hamamatsu | C9100-13 | CCD-Microscope camera |
| 15 ml conical tube | BD Falcon | 352097 | |
| 50 ml conical tube | VWR | 3282-345-300 | |
| Nikon Biostation | Nikon Instruments Inc. | Biostation IM | |
| Glass bottom culture dish | MatTek Corporation | P35G-0 | 35 mm petri dish, 10 mm microwell |
Riferimenti
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