Burada, bir gösteri emme blister kutanöz geri çekme modeli sağlamak. Model insan vivo içinde edinilmiş bağışıklık yanıtı, örneğin aşı geliştirme bağlamında incelemek basit bir erişim sağlar.
Kutanöz antijen-geri çekme modelleri insan hafızası yanıt içinde vivoçalışmalar için izin. Cilt emme blister (SB) indüksiyon ile birleştirildiğinde, bu model antijen spesifik T-hücreleri temsilcisi hücresel hafıza yanıt yanı sıra sitokin microenvironment in situnadir nüfus için erişilebilirlik sunmaktadır.
Bu rapor kutanöz bir hatırlama, bir SB indüksiyon ve antijen spesifik T-hücrelerinin bir hasat pratik yordamı açıklar. Yöntem örneklemek için tüberkülin cilt testi kim, bu çalışmada önce bir enfeksiyonla karşı Bacillus Calmette-Guerin aşı uygulanan bireylerde antijenik geri çağırmak için kullanılan Mycobacterium tüberküloz. Son olarak, kandan izole hücreler ile karşılaştırıldığında bu örnekleme yöntemi tarafından antijen spesifik Polifonksiyonel CD4 + T hücreleri mevcut yüksek kesirler gösteren multiplex ve akış sitometrik analizleri SB örneklerin örnekleri sağlanır.
Burada açıklanan yöntemi güvenli ve minimal invaziv, her ikisi de doğuştan gelen ve edinilmiş bağışıklık yanıtı vivo içindeeğitim için eşsiz bir fırsat sağlar ve geniş bir hücre-aracılı bağışıklık ve insan ile çalışan araştırmacılar topluluğu için yararlı olabilir aşı geliştirme bağlamında bellek yanıtları.
Cilt SB hücrelerin ve sıvı cilt üzerinden doğrudan hasat için sağlar bir yapay indüklenen blister olduğu. SBs vakum tarafından yetiştirme tekniği Dermatoloji deri İmmünoloji sağlığı ve hastalıkları1,2,3,4,5, incelenmesi için kullanılan alanı içinde iyi bilinen bir araçtır 6 , 7 , 8. bu raporu nasıl kutanöz antijenik hatırlama (SB kutanöz geri çekme yöntemi) ile kombine SB tekniği doğrudan edinilmiş bağışıklık yanıtı içinde vivokazandırabileceğini gösterir.
SB indüksiyon arkasındaki prensip basittir: bir ışık vakum cildin küçük bir alana uygulanır. Negatif basınç sonunda epidermis ile sıvı ve hücreleri1,2,9dolu bir yerel blister oluşturma dermis, ayırmak için zorlar. Blister sıvısı tarafından ince iğne aspirasyon hasat edilebilir ve içerik-ebilmek var olmak kullanılmış için daha fazla vitroçalışma.
Son yıllarda SB yöntemi vivo içinde bağışıklık yanıtı cilt10,11‘ e kısıtlanmış hastalıkları dışında çalışma için artan bir ilgi olmuştur. İnsanlarda edinilmiş bağışıklığın çalışmanın lenf nodu veya gastrointestinal mukozal doku invaziv bir örnektir ve etik olmayan kabul edilemez olduğu için hücreleri ve sitokinler ilgi periferik kan örnek ki gerçeği ile sınırlıdır. Bir örnek aşı12‘ den sonra uzun ömürlü insan hafızası T hücreli yanıt çalışmadır. Bu tür çalışmalarda aracılık bağışıklık hücrelerinin ilgili nüfus lenfoid dokusunda bulunduğundan örnekleme ilgili T-hücrelerinin büyük bir meydan okuma olabilir ve sadece çok sınırlı sayıda belirli T-hücrelerinin periferik kan dolaşımını.
SB teknik bellek T-hücrelerinin incelenmesi için eşsiz bir fırsat ve diğer belirli hücre popülasyonlarının sunar. Kutanöz Aşı antijen, T-hücreleri özel antijen için onların lenfoid Dinlenme mekanlari cilt için işe ve kolayca SB tatmak mümkündür. Bu kutanöz geri çekme modeli metodolojisi ve araştırma uygulamaları Akbar ve ark. tarafından tarif edildi 20132‘ de. Cilt geri çağırmak için yaygın olarak kullanılan bir antijen mikobakteriler bir tüberkülin cilt testi (TST)13, nerede PPD deri deri tabakası enjekte edilir gerçekleştirmek için kullanılan piyasada bulunan saf protein türev (PPD) biridir. PPD [Örneğin, Mycobacterium tüberküloz (Mtb) enfeksiyon veya bir önceki Bacillus Calmette-Guerin (BCG) aşısı olan bireyler] doğru varolan bir immünolojik bellek ile bireylerde, antijen ifade sonuçlanan bir cilt ve in vivo klonal genişlemesi PPD özel CD4 + T hücreleri2,11,14,15geçiş ile yanıt hatırlayın. Sonuç olarak, PPD özel Polifonksiyonel yüksek kesirler SB örnekleme için hazır deride CD4 + T hücreleri birikir. T-hücreleri bu yöntem tarafından toplanan sağlam olduğu kanıtlanmıştır ve yeterince uzun bir dizi ve bir uzun vadeli vitro kültür15tarafından karakterize edilebilir bol miktarda bulunmaktadır. Bu nedenle, kutanöz geri çekme modeli ve SB indüksiyon vivo içinde T-hücre yanıt ex vivo analizleri tarafından eğitim için değerli bir yöntem ispat edebilir ve bu yaklaşımın artan bilgi araştırmacılar hücresel immünoloji çıkarları ile yararlanabilir ve vaccinology.
Bu rapor, insan derisi emme kabarcıklar cilt PPD enjekte ikna etmek ilk kademeli kılavuzu sağlar. Kutanöz antijen geri çekme modeli TST BCG aşısı gönüllü olarak kullanarak gösterilmiştir. Son olarak, ilgili ex vivo hücre ve SB tarafından izole sitokinler analizidir örneği. PPD özel T-hücreleri SB yöntemi ile elde edilen phenotypical ve fonksiyonel özellikleri nelerdir iyice başka bir bölümünde2,10,11,16,17, 18 , 19. bu raporu diğer araştırma grupları tarafından bu tekniğin uygulanması kolaylaştırmak için metodoloji, pratik ve immünolojik yönünü amaçlamaktadır.
Bu el yazması insan bağışıklık belleği yanıt vivo içindekutanöz antijen hatırlama ve hücre hasat emme blister indüksiyon tarafından kullanarak, çalışma için pratik bir yordam açıklanır. TST intradermal antijen ifade ve BCG aşısı hatırlama bir örnek olarak kullanılmıştır. Bu kabaca üçte biri SB hücreleri gösteren edildi sağlanan antijen spesifik Polifonksiyonel T-hücreleri efektör bellek fenotip, son olarak, bir akış sitometrik ve multiplex sitokin Analizi tarafından SB numune karakterizasyonu örnekti.
Bu protokol kritik adımlar intradermal enjeksiyon tekniği, emme blister indüksiyon ve blister ponksiyon içerir. Öncelikle, doğru intradermal ifade eğitimli personel gerektirir. Yanlış bir ifade suboptimal sonuçlara yol açabilir. PPD genellikle iyi bilinen ve güvenli kutanöz antijen, ama onun kompozisyon karşılaştırılabilir13,20sınırlama üreticileri arasında değişebilir. Bu rapor 2 TU tek intradermal birikimi ve ek etik onay gerektiren paralel isteğe bağlı olarak iki ifadeleri (2 x 2 TU) için yönergeler sağlar. Ancak, diğer çalışmalar 10 TU, güçlü cilt reaksiyon10,21olasılığını artırmak kullandık. SB indüksiyon adımı sırasında negatif basınç kademeli küçük artışlar kanama ve blister rüptürü riskini azaltacaktır. Kırmızı kan hücreleri veya leucocytes gelen kan ile kirlenme genellikle düşük2dir. Aseptik ponksiyon tekniği mikrobiyal kirlenme önler ve ponksiyon iğnesi ve dermal blister katı arasında temas kaçınarak enkaz veya ikamet cilt hücrelerini kirleri azaltır. Ancak, bazı araştırmacılar için delinmiş blister10haddeleme basınç uygulayarak SB sıvı hasat tercih ederim. Blister içinde septa ponksiyon gerekli olabilir. SB kendisi Minimal İnvasif tekniktir; daraltılmış SBs skarlasma olmaksizin iyilesmektedir ve enfeksiyonlar çok nadirdir. 2 ancak, hipo-pigmentasyon ölçüde ortaya çıkabilir ve SB indüksiyon albüminkolloid skarlasma bir geçmişi olan insanlar muhtemelen kaçınılmalıdır.
Teknik sınırlamaları düşük toplam hücresini verimleri ve uzun süreli depolama için sonuç olarak sınırlı seçenekler içerir. Leucocyte verim, klinik TST yanıt, blister ebadı ve eritrosit kirlenme arasındaki ilişkileri oldu iyice başka bir bölümünde2,10. Burada sunulan BCG-geri çekme deneyleri (Şekil 1), ortalama toplam verim her blister üzerinden 50.000, özellikle SBCs okudu yalnız15iseniz bu hücreler kullanarak küçük ölçekli bir deneysel set-up ima yapıldı. Ancak, bir SB örnek belirli T hücreli nüfus çoğunlukla ne her iki göreceli ve mutlak hücre sayımları PBMC örnekleri bulunur aşıyor. Şekil 2‘ de sunulan örnekte üç kez pozitif PPD özel T-hücreleri 100.000 SB hücreleri bir örnek daha–dan 2 x numara bulunan 1 x 106 PBMCs aynı donörden (veri gösterilmez) daha büyük idi. TST tepkisi görsel bir Puanlama M. tuberculosis bellek değerlendirilmesi için en sık görülen klinik yöntemidir. Belirtmek gerekirse temel edinilmiş bağışıklık reaksiyonu klinik cilt reaksiyon2,21aynı anda zirve değil. Değil tüm BCG aşısı veya Mtb-maruz kalan bireylerin güçlü TST reaksiyonlar ve sınıflandırma ve sigara TST cevaplama yanı sıra çalışma nüfus, önceden varolan bir Mikobakteriyel Sensitizasyonu örnekleri işlenmesi için stratejiler geliştirecektir Bu yöntemi kullanarak bir geri çağırma deneme işlemini başlatmadan önce dikkate alınması gerekir. Ayrıca, hem SB örnekleme ve görsel Puanlama, küresel nedeniyle indirimli cilt yanıt-e doğru kişilerle teorik bir önyargı için bir potansiyel olduğunu veya deri ile ilgili bağışıklık, örneğin, HIV enfeksiyonu ve belirli yaş gruplarına2görüldüğü gibi Engelli, 13,18,20. Ayrıca, tekrarlanan test ile TST tepki bir bağışıklık artırılması iyi bilinen20,22yaşında. TSTs tekrarlanan10olduğunda ancak, SB hücre fenotipleri oldukça sabit kalır. Bu gözlem, hücresel bağışıklık yanıtı boyuna çalışmalarda SB hatırlama rolü destekler.
T-hücre immunologists için yüksek kesirler antijen spesifik hücre hasat için SB geri çekme sağlar. Ancak, SB zamanlaması için bir örnekleme PPD-ifade üzerinden hücresel kompozisyon ve sitokin microenvironment zaman içinde değiştikçe önemlidir. Bu protokol için kabarcıklar indüklenen 7 günlük sonrası challenge ve izole hücreler öncelikle CD4 + efektör bellek T-hücreleri idi hücreleri yüksek kesirler IFN γ, TNF-α ve IL-2 ortak bir ifade ile de dahil olmak üzere. Nasıl T-hücre harekete geçirmek, yayılması ve farklılaşma PPD astarlanmalıdır cilt2,15,21‘ oluşur açıklayan önceki çalışmalar doğrultusunda bu gözlemler vardır. Kinetik SB çalışmalar PPD duyarlı bireylerde çok erken cilt yanıt belirsiz olduğunu göstermektedir; Ancak, zaten PPD-meydan sonraki ilk gün içinde yanıt CD4 + T (merkezi her iki bellek ve efektör bellek fenotipleri tarif edilmiştir) hücreleri tarafından hakim olur ve, 3 gün sonra yanıt tarafından yüksek kesirler hakimdir PPD özel sitokin CD4 + T hücreleri2,8,10,15,21üreten. Bu adaptif sitokin yanıtın 2 hafta2,8,10,23‘ den daha fazla bilgi için algılanabilir kalır. Gün 7 mesaj-TST bellek CD4 + T hücreleri2üreten sitokin topluluğu için en uygun zaman noktası gibi görünüyor. Ancak, diğer zaman puan tabii, antijen ve yanıt ilgi bağlı olarak ilgili olabilir. Notun bir çalışmada, adaptif PPD yanıt biraz daha erken zaten de 5 gün mesaj-TST10pro-inflamatuar sitokin salgısının bir azalma ile zirve bildirilmiştir.
SB sıvı pro-inflamatuar sitokinlerin ve cilt microenvironment15,24temsilcisi olarak gösterilen diğer proteinler yüksek düzeyde içerir. TNF-α IFN γ düzeyleri ve bu SB sıvı pik IL-2 düzeyleri zirve sırasında 3 gün sonra 7 gün2,10‘ dan sonra muhtemelen bu daha sonraki aşamada adaptif yanıt hakimiyeti yansıtan kinetik çalışmalar göstermiştir. SB hücreleri aktif vivo içindeçünkü, onlar yüksek spontan sitokin yayın hem de restimulation (Şekil 3 ve 4) üzerine belirli bir yayın için potansiyel bir sergi.
Bu rapor CD4 + T hücre bağışıklık üzerinde duruluyor. Olarak gösterdiği Rakam2, izole T-hücreleri çoğunluğu gerçekten CD4 + vardı, oradayken neredeyse hiçbir CD8 + T-hücreleri emme sıvı blister. Düşük oranlarda ve CD8 + T-hücreleri CD4 + T hücreleri2,8,10,23için karşılaştırıldığında daha aşağı bir göçmen kapasite raporlama diğer SB PPD-hatırlama çalışmaları doğrultusunda bu. CD8 + katkı daha fazla karakterizasyonu tercih olurdu; Ancak, bu bu raporu kapsamý dýþýndadýr.
T-hücreleri Mtbbağışıklık denetim için temel olarak kabul edilir; Ancak, güvenilir bir ilişkili kan25,26edinilmiş bağışıklık yanıtındaki yansıyan koruma tanımlamak zor olmuştur. Şu anda olduğu gibi büyük ve çok pahalı etkinlik denemeleri27hiçbir alternatif bu barikatı ciddi yeni TB aşıların geliştirilmesi engel. TB aşı geliştiriciler aşı özel T-hücre popülasyonlarının kan28,29küçük ve geçici değişikliklerinin değerlendirilmesi tarafından aşı immünojenisite belirlemek. Ancak, antijen spesifik T-hücreleri kanda bulunan dolaşan küçük kısmını ilgili olup olmadığı sorgulanabilir (yani, bir enfeksiyon ve T hücre zengin microenvironment kontrol temsilcisinin siteye geçirme yeteneğine sahip Mtb) 27 , 30 , 31 .
Önceki çalışmalarda ve burada sunulan veriler temel alınarak, SB kutanöz geri çekme modeli aşı özel T-hücrelerinin incelenmesi için bir kullanılmayan potansiyeli temsil eder. Sadece model bir aşı üretilen yanıt on yıl önce bir geri çağırma izin vermez, aynı zamanda gerçek bellek değerlendirilmesi bir doku özel bağlam15,18,19,21potansiyel sağlar. Roman, aynı zamanda oluşan antijenleri aday alt birim TB aşıların dahil, belirli Cilt testleri bu model28,32kullanarak aşı değerlendirme için yeni fırsatlar öneririz. Ayrıca, bir hücre – mediated bağışıklık yanıtı PPD meydan ciltte oluşturulan Mtbiçinde bulunan Yanıt benzer olduğunu transcriptomic analizleri öneririz-enfekte akciğer18.
Cilt punch biyopsi de deriden bir hücre hasat için izin ve SB örnekleme ile karşılaştırıldığında mekansal bilgi sağlamak belgili tanımlık yöntem daha invaziv ve tek hücreli süspansiyonlar33hazırlamak için enzimatik veya mekanik işlem gerektirir. Sitokinler ve hücre işaretleri ölçümleri arasında iki yöntem2,10karşılaştırılabilir.
Emme blister yöntemi zaten Dermatoloji, yanı sıra tıbbi araştırma birçok alanda tek başına veya birlikte bir sistemik veya yerel cilt meydan okuma ile uygulanmış. Sepsis, Epstein – Barr virüsü ilişkili lenfoproliferatif hastalığı, diyabetik nöropati, glukokortikoid alımı etkileri ve insan denemeler terapötik antikorlar veya modelleri T hücre hedeflenmiş tedaviler10 için test çalışmaları örnek gösterilebilir ,34,35,36,37,38.
Terapötik bir bakış açısından SB kutanöz geri çekme yöntemi merkezi T-hücre bellek potansiyel çalışmaya benzersiz avantajlar sunuyor ve -her iki biyolojik ve teknik bakış açısı-cilt ilgili örnekleme yuvası2, sağlamak gibi görünüyor 15,18,19,21. Özellikle, PBMCs dolaşan geleneksel, pasif örnekleme kıyaslandığında, SB kutanöz geri çekme yöntemi yanıt-e doğru onların ilgili antijen lenf düğümünde geçirmek ve yerel tamamlamak yeteneği kanıtlanmış T-hücreleri çalışma için sağlar genişleme ve farklılaşma bir doku özgü vivo içinde bağlam15,18,19,21.
Sonuç olarak, model burada insan edinilmiş bağışıklığın ve T hücreli hedefleme aracılarının (yani, bulaşıcı hastalık vaccinology veya kanser araştırma) alanındaki araştırmacılar için ilgili olabilir gösterdi. Bu protokol için uygulanan TST modeli olduğunu, tabii ki, TB vaccinology alanında özel konu ile ilgili. Ancak, bu model temel kavramı diğer araştırma alanlarında son derece geçerlidir.
The authors have nothing to disclose.
Mads Radmer Jensen onun pratik ve akademik danışmanlık için teşekkür etmek istiyorum; Lau Lindqvist ve teknik uzmanlık sağlamak için Kaare Svejstrup; Helene Bæk Juel, Jonathan Filskov, Signe T. Schmidt ve Solveig W. Harpøth kendi teknik yardım için; Gentofte TB polikliniğine PPD yönetim eğitimleri için de personel; ve tüm gönüllü çalışmaya katıldığınız için. Bu proje Avrupa Komisyonu H2020 program [grant numarası TBVAC2020 643381] tarafından finanse edilen ve konsorsiyum ortaklarının verimli tartışmalar için teşekkür etmek istiyorum.
Gloves for laboratory use | Imtex, Denmark | 1013 | |
Desinfection spray | Apotek, Denmark | 82% alcohol, with glycerin, for human skin | |
Alcohol swaps | Mediq, Denmark | 1131892 | |
PPD RT 23 "SSI" (2 T.U./0.1ml) | AJ Vaccines | ||
Myjector syringe with fixed needle | Terumo | A236 | 1 ml/29G/12mm |
Ruler | not relevant | for skin reaction evaluation | |
Ballpoint pen | not relevant | for skin reaction evaluation | |
Portable Lung Suction Unit | Laerdal Medical, Denmark | 78000011 | NOTE. Modified for ranges below -40kPa and supplied with pressure gauge (ref. 1031107) by the Technical Dept. , Hvidovre Hospital |
Negative Pressure Chamber Assembly, unheated with connecting tubing | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Orifice Plate, 47mm, 10mm Hole | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Negative Pressure Instrument Seal Kit | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Negative pressure Chamber Strap | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | 12 inches | |
Micropore Surgical tape | 3M | 1533-1 | 2.5cm x 9.1m |
Cap from 15ml plastic tube | Sarstedt, Germany | 62,547,254 | |
Tubigrip bandage | Mölnlycke Health Care, Sweden | 1443 | |
Cosmopor steril adhesive dressing | Hartmann | 9008337 | 7.2 x 5 cm |
2ml Syringe Concentric Luer Slip | Becton Dickinson | 300185 | |
Microlance 23G/30mm needle | Becton Dickinson | 300700 | |
Safe-Lock microcentrifuge tubes (autoclaved) | Eppendorf | 0030120086 | Autoclaved |
Minispin plus centrifuge | Eppendorf | 5453000011 | |
Gibco AIM V Medium | Life Technologies | 12055-091 |