Руководство представлены для генерации убийцы искусственного антигенпредставляющих клеток, KaAPC, эффективным инструментом для истощения в пробирке человеческих антиген-специфических Т клеток и альтернативного решения сотовой иммунотерапии для лечения Т-клеточного аутоиммунных заболеваний в антиген конкретного способа без ущерба оставшуюся иммунную систему.
Современное лечение Т-клетки аутоиммунные заболевания в основном зависит от стратегии глобальной иммуносупрессии, которая, в долгосрочной перспективе, сопровождается неблагоприятными побочными эффектами, такими как снижение способности контролировать инфекции или злокачественные опухоли. Поэтому, новые подходы должны быть разработаны, что цель только болезни посредником клетки и оставить излишнее иммунную систему без изменений. За последнее десятилетие различные клеточные основе стратегий иммунотерапии для модуляции Т-клеточные иммунные ответы были разработаны. Большинство из этих подходов рассчитывать на толерантность индукции антиген-представляющих клеток (АРС). Тем не менее, в дополнение к тому, технически трудным и громоздким, такие подходы на основе клеток весьма чувствительны к цитотоксическим Т-клеточные ответы, что ограничивает их терапевтический потенциал. Здесь мы приводим протокол для генерации непористые убийцы искусственных антигенпрезентирующих клеток (KaAPC), что позволяет истощения патологических Т-клеток, оставляя реостающие иммунная система нетронутыми и функциональным. KaAPC является альтернативным решением для сотовой иммунотерапии, которая имеет потенциал для лечения аутоиммунных заболеваний и отторжение аллотрансплантата путем регулирования нежелательных Т-клеточные реакции в антигенспецифического моды.
За последние два десятилетия значительный прогресс был достигнут в понимании патогенетические механизмы аутоиммунных заболеваний. Тем не менее, наиболее распространенные методы лечения все еще полагаются на кортикостероиды, а также иммуносупрессивных препаратов, таких как аналоги пурина, алкилирующих агентов и ингибиторов кальциневрина 1. Использование таких препаратов значительно улучшить прогноз у больных, пока лечение не обеспечивает лечение лежащего в основе иммунологической неисправности. Кроме того, пациенты становятся уязвимыми к инфекциям и развитию рака.
Таким образом, конечной целью для лечения опосредованных Т-клеток аутоиммунных заболеваний и отторжения трансплантата является специально предназначены только болезнетворные Т-клетки, и в то же время, в результате чего оставшийся нетронутым иммунную систему и компетентным, чтобы бороться иммунологических нарушений. Использу антиген-представляющих клеток (АРС) в качестве лечения для подавления периферических Т-клеточные реакции был впервые описан в начале1970-е годы несколько групп. С тех пор множество подходов на основе клеток были разработаны (обзор в Schütz и соавт. 2). Стратегии, использующие FasL-выражения убийца-APC как иммунорегуляторные клетки показали многообещающие результаты, указывающие терапевтический потенциал для лечения аутоиммунных заболеваний, отторжения трансплантата и хронических инфекций. Тем не менее, существуют значительные ограничения в стратегии с использованием FasL Killer-APC, которые в конечном счете ограничивается их клиническое применение; (Я) поколение или изоляция APC время, трудовых и временных затрат (II) пациенты, страдающие от цитопении вследствие иммуносупрессии предоставить ограниченное количество и качество клеток (III) покрытие или трансдукция APC с апоптоз сигналов, таких как результаты FASL в высоко переменных фенотипы и (IV) Убийца-APC чувствительны к цитотоксическим эффекторные функции Т-клеток как следствие, сокращает их терапевтический потенциал. Таким образом, трудно гарантировать определенную воспроизводимость Killer-APC Phenoтип, который может быть использован для антиген-специфической модуляции Т-клеточные ответы в естественных условиях.
На основании нашей предыдущей работе с FasL выражающей Killer-APC 3-5 и искусственные антиген-представляющих клеток (AAPC) 6,7 мы разработали шарик подхода (KaAPC) для антиген-специфической торможения или ликвидации авто-реактивных Т-клеток в пробирке. KaAPC состоят из HLA-A2-Ig-димера (сигнал 1) и анти-Fas мАт (апоптоз) сигнала, ковалентно иммобилизованы на поверхности парамагнитного латексного шарика 4,5 мкм. Они истощают антиген-специфических Т-клеток в Fas / FasL опосредованно от Т-клеточных культурах нескольких особенностей в антиген-специфическим образом и не зависит от активации индуцированной гибели клеток (AICD) пути. Доза зависит апоптоз в целевых Т-клеток быстро индуцируется уже через 30 мин 8.
KaAPC может быть легко сгенерирована контролируемым образом обеспечивая определяется с полки phenotип и преодолеть большинство недостатков сотовых основе стратегий истощения. Следовательно, KaAPC отображения большой потенциал для лечения Т-клетки аутоиммунные заболевания и отторжения трансплантата, продвижении поле конкретных стратегий лечения Т-клеточных.
Наиболее важным шагом в протоколе является обеспечение соответствующего соотношения сигнал 1 (пептида МНС) и сигнала 2 (анти-Fas МАБ). Мы провели интенсивные эксперименты титрования определить идеальное соотношение для сигнала 1 и 2; стало очевидно, что минимальные изменения в связи с различиями в HLA-A2 Ig димера или анти-Fas концентрации МАБ может нарушать нормальное функционирование в KaAPC. Таким образом, концентрация обоих сигналов всегда должны быть проверены и качество обоих белков должны быть проверены часто, даже если он был заказан из коммерческого источника. Кроме того, концентрации всегда должно быть определено том же анализе, поскольку различные анализы обнаружения может привести к различной концентрации. Функциональные возможности HLA-A2-Ig также может быть нарушена вследствие неполного повторной укладки и / или неэффективной пептида нагрузки. Кроме того димера молекулы могут агрегировать в разной степени, которые могут оказывать влияние на функциональную активность белка. Поэтому, кималь количество димера, необходимое для генерации конкретного функционального и KaAPC может изменяться. Кроме того, мы обнаружили, что идеальный диапазон для смерти, вызывающего сигнала анти-Fas МКА на KaAPC крайне туго. В наших руках количествах больше 3,64 мкг / мл приводит к неспецифической убийства Fas позитивных Т-клеток, а количество ниже 3,64 мкг / мл привело дозы в зависимости снижения активности убийства. Хотя эти условия кажутся довольно плотно, внимание на эти детали будут приводить к образованию функционального и конкретной KaAPC.
Хотя в настоящее время фенотип KaAPC функционально истощения активированных антиген-специфических Т-клеток, первоначальных экспериментов, направленных на наивных или отдыхая антиген-специфичные Т-клетки не показали значительное индукцию антиген-специфической апоптоза как эти группы населения сократили выражение ФАС. Поэтому, можно предположить добавления дополнительных стимулирующих сигнал на KaAPC индуцировать регуляцию Fas на покоящихся Т-клеток, чтобы сделать превратить ихв мишень для KaAPC. В то время как это возможно все три сигнала должны быть тщательно титруют, чтобы обеспечить функциональную фенотип KaAPC.
Регулировка борта платформы для биосовместимого или биоразлагаемого матрицы повысит KaAPC в естественных условиях применимости. Недавно, Шен и др. Сообщили успешным в использовании естественных условиях KaAPC используя 5 латексные мкм бусы конъюгированных с анти-Fas (клон JO2) и анти-Его / H2-K б -TRP2 11. Мы смогли показать, что общая концепция искусственных антиген-представляющих клеток (AAPC) могут быть успешно переведены из мкм размер, чтобы нм размера частиц 12 и что функциональность зависит от геометрии частиц 13. Таким образом, путем изменения размера и / или формы будущего KaAPC конструкций можно было бы быть в состоянии повлиять на функциональность в естественных условиях и био-распределения, которая может стать ключом для успешного лечения органов конкретных аутоиммунных заболеваний.
<p cдевушка = "jove_content"> KaAPC преодолеть основные недостатки клеток на основе стратегий истощения как простой в использовании "с полки", времени и экономически эффективным подходом, который не зависит от состояния доноров и предварительной обработки. KaAPC не являются мишенями из само- или паракринного сигнализации убийства и не чувствительны к цитолитических эффекторных функций CTL. KaAPC потребует идентификации соответствующего антигена болезни и полагаться на их конкретного типа HLA. В то время как в настоящее время многочисленных подходящих HLA-A2 ограниченных антигенов для лечения диабета 1 типа, GvHD и кратные склероз были выявлены 2, развитие дополнительного класса HLA я димера молекул, а также продолжающуюся идентификацию новых аутоиммунных соответствующих антигенов приведет к дальнейшему увеличению и расширения применимости KaAPC. Кроме того можно было думать об использовании KaAPC направленную на различных эпитопов целевой несколько антигенов одновременно.Таким образом, KaAPC представляют собой гибкую технологическую платформу дляTigen конкретных истощение Т-клеток. Их "лего-как" природа позволяет включение новых сигналов, таких как дополнительные костимулирующих или тормозящих сигналов, таких как ФД1 или TRAIL на различных матрицах, которые могли бы расширить и повысить их последующее в пробирке и в естественных условиях применимости. Здесь мы представляем протокол шаг за шагом, чтобы генерировать KaAPC, подход, основанный первый шарик в целях ликвидации антиген-специфических Т клеток из Т-клеток смесей с различными особенностями.
Рисунок 3 KaAPC исключить CTL в антиген-специфического образом PKH26 меченных активирована Fas + ЦТЛ эффектор-память и PKH67 меченных CMVpp65-специфических ЦТЛ из того же донора смешивают в соотношении 1:. Соотношении 1 и совместно культивировали с CMVpp65 KaAPC в течение 48 часов. Контрольные культуры обрабатывались с выгружается KaAPC, или 1 мкг / млрастворимого анти-Fas-МКА (клон CH11). Минимальные потери жизнеспособных клеток было определено в необработанных смешанных культур CTL (T Mix). Исходные данные FACS для каждой популяции CTL микса T показаны. Анализ апоптоза проводили, как описано ранее на отдельной стробирования на обеих популяций Т-клеток 10. Номера, изображенные в верхнем левом квадранте представляет% от общего числа клеток. Иллюстрирующая цифра получена из одного репрезентативного эксперимента из трех независимых экспериментов. Это исследование было первоначально опубликовано в крови. . Шютц, С. и др Убийца искусственные антиген-представляющих клеток: новая стратегия для удаления специфические Т-клетки крови.. 2008; 111, 3546-52. Copyright Американского общества гематологии. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана Немецкого исследовательского фонда (DFG) Шу-2681 / 1-1 (CS) и KFO 146 (MF), DOD Департамент обороны гранта ПК 040972 (MO) и Национальный институт здравоохранения предоставляет РВЫХ1 CA108835 , РВЫХ1 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 |