Summary

Expansão do sangue periférico humano γδ células T usando zoledronato

Published: September 09, 2011
doi:

Summary

Um método para expandir células T γδ a partir de células mononucleares do sangue periférico (PBMC) é descrito. PBMC células derivadas de T γδ são estimuladas e expandida usando zoledronato e interleucina-2 (IL-2). Expansão em grande escala de células T γδ podem ser aplicadas a imunoterapia celular autóloga de câncer.

Abstract

Células T γδ podem reconhecer e responder a uma grande variedade de estresse induzido por antígenos, desenvolvendo assim uma atividade ampla inata anti-tumorais e anti-infecciosos. 1 A maioria das células T γδ no sangue periférico tem o Vγ9Vδ2 receptor de células T. Estas células reconhecem o antígeno em um principal de histocompatibilidade forma complexa independente e desenvolver forte citolítica e Th1-like funções efetoras. 1 Portanto, as células T γδ são células efetoras candidato atraente para a imunoterapia do câncer. Vγ9Vδ2 células T responder a phosphoantigens tais como (E)-4-hidroxi-3-metil-but-2-enilo pirofosfato (HMBPP), que é sintetizada em bactérias através de biossíntese de isoprenóides; 2 e isopentenil pirofosfato (IPP), que é produzido em células eucarióticas através da via mevalonato. 3 Na condição fisiológica, a geração de IPP na célula nontransformed não é suficiente para a ativação de células T γδ. Desregulação da via mevalonato em células tumorais leva ao acúmulo de IPP e γδ T ativação das células. 3 Porque aminobisphosphonates (tais como o pamidronato ou zoledronato) inibem sintase farnesil pirofosfato (FPP), a enzima agir a jusante do IPP na via mevalonato, níveis intracelulares de IPP e sensitibity para γδ reconhecimento células T pode ser terapeuticamente aumentou aminobisphosphonates. IPP acumulação é menos eficiente nas células nontransfomred de células tumorais com uma concentração farmacologicamente relevantes da aminobisphosphonates, que nos permitem imunoterapia para o câncer, ativando as células T γδ com aminobisphosphonates. 4 Curiosamente, IPP acumula em monócitos quando PBMC são tratados com aminobisphosphonates, por causa do eficiente absorção de drogas por essas células. 5 monócitos que se acumulam IPP se tornar células apresentadoras de antígenos e estimular Vγ9Vδ2 células T no sangue periférico. 6 Com base nesses mecanismos, nós desenvolvemos uma técnica de expansão em grande escala de culturas de células T γδ usando zoledronato e interleucina -2 (IL-2). 7 Outros métodos para a expansão de células T γδ utilizar o pirofosfato bromohydrin sintéticos phosphoantigens (BrHPP) 8 ou 2-metil-3-butenyl-1-pirofosfato (2M3B1PP). 9 Todos estes métodos permitem que ex vivo de expansão, resultando em um grande número de células T γδ para uso em imunoterapia adotiva. No entanto, apenas zoledronato é um reagente FDA-approved disponíveis comercialmente. Zoledronato-expandida de células T γδ mostrar CD27 CD45RA fenótipo de memória efetoras e sua função pode ser avaliada por IFN-γ ensaio de produção 7.

Protocol

1. Isolamento de PBMC Coleta de sangue (7,5-8,0 ml) em um BD Vacutainer CPT Tubo preparação celular com heparina sódica. O tubo contém um anticoagulante heparina sódica e um fluido de densidade Ficoll-Hypaque, além de uma barreira de gel de poliéster, que separa os dois líquidos. Tubo de centrifugação / amostra de sangue em temperatura ambiente (18 ° C a 25 ° C) em um rotor horizontal (swing out-cabeça) por 20 min a 1800 x g. Interruptor centrífuga freios off. Após a centrifu…

Discussion

O método aqui apresentado permite a expansão eficiente de células T γδ do PBMC. células γδ T ativadas e se expandiu por zoledronato e IL-2 completa desenvolver funções efetoras, refletido pela produção de citocinas e citotoxicidade. Tem sido relatado que o pirofosfato bromohydrin sintéticos phosphoantigens (BrHPP) e 2-metil-3-butenyl-1-pirofosfato (2M3B1PP) também expandir as células T γδ, no entanto, eles não estão disponíveis comercialmente. Em contraste, zoledronato já está licenciado para aplic…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Reagent name Company Catalogue number Comments (optional)
ZOMETA Novartis Pharma K. K   zoledronate
PROLEUKIN Novartis Pharmaceuticals   human recombinant IL-2
BD Vacutainer CPT Cell Preparation Tube with Sodium Heparin BD 362753  
RPMI1640 Invitrogen 21870-076  
ALyS203- medium Cell Science & Technology Institute 0301-7  
OpTmizer Invitrogen 0080022SA  
brefeldin A Sigma B5936-200UL  
phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) Sigma P1585-1MG  
ionomycin Sigma 13909-1ML  
IntraPrep BECKMAN COULTER A07803  
anti-human CD3-FITC or PE/Cy5 BECKMAN COULTER A07746 FITC
A07749 PE/Cy5
 
anti-human CD4-ECD BECKMAN COULTER 6604727  
anti-human CD8-PE/Cy5 BECKMAN COULTER 6607011  
anti-human CD14-PE/Cy5 BECKMAN COULTER A07765  
anti-human CD19-PE BECKMAN COULTER A07769  
anti-human CD45-ECD BECKMAN COULTER A07784  
anti-human CD56-PE/Cy5 BECKMAN COULTER A07789  
anti-human TCRαβ-PE BECKMAN COULTER A39499  
anti-human TCR Vγ9-FITC BECKMAN COULTER IM1463  
anti-human CD27-PE/Cy5 BECKMAN COULTER 6607107  
anti-human CD45RA-ECD BECKMAN COULTER IM2711  
anti-human CD69-PE BD 555531  
anti-human NKG2D-PE BECKMAN COULTER A08934  
Anti-humal IFNγ-PE BECKMAN COULTER IM2717U  
Mouse IgG1 isotype control-PE BECKMAN COULTER A07796  
Mouse IgG1 isotype control-ECD or PE/Cy5 BECKMAN COULTER A07797 A07798  

References

  1. Bonneville, M., O’Brien, R. L., Born, W. K. γ T cell effector functions: a blend of innate programming and acquired plasticity. Nat Rev Immunol. 10, 467-478 (2010).
  2. Hintz, M. Identification of (E)-4-hydroxy-3-methyl-but-2-enyl pyrophosphate as a major activator for human γδ T cells in Escherichia coli. FEBS Lett. 509, 317-322 (2001).
  3. Gober, H. J. Human T cell receptor γδ cells recognize endogenous mevalonate metabolites in tumor cells. J Exp Med. 197, 163-168 (2003).
  4. Kabelitz, D., Wesch, D., He, W. Perspectives of gammadelta T cells in tumor immunology. Cancer Res. 67, 5-8 (2007).
  5. Roelofs, A. J. Peripheral blood monocytes are responsible for gammadelta T cell activation induced by zoledronic acid through accumulation of IPP/DMAPP. Br J Haematol. 144, 245-250 (2009).
  6. Dieli, F. Induction of γδ T-lymphocyte effector functions by bisphosphonate zoledronic acid in cancer patients in vivo. Blood. 102, 2310-2311 (2003).
  7. Kondo, M. Zoledronate facilitates large-scale ex vivo expansion of functional γδ T cells from cancer patients for use in adoptive immunotherapy. Cytotherapy. 10, 842-856 (2008).
  8. Espinosa, E. Chemical synthesis and biological activity of bromohydrin pyrophosphate, a potent stimulator of human γδ T cells. J Biol Chem. 276, 18337-18344 (2001).
  9. Kobayashi, H. Safety profile and anti-tumor effects of adoptive immunotherapy using γδ T cells against advanced renal cell carcinoma: a pilot study. Cancer Immunol Immunother. 56, 469-476 (2007).
  10. Murali-Krishna, K. Counting antigen-specific CD8 T cells: a reevaluation of bystander activation during viral infection. Immunity. 8, 177-187 (1998).
  11. Sato, K. Impact of culture medium on the expansion of T cells for immunotherapy. Cytotherapy. 11, 936-946 (2009).
  12. Abe, Y. Clinical and immunological evaluation of zoledronate-activated Vγ9 γδT-cell-based immunotherapy for patients with multiple myeloma. Exp Hematol. 37, 956-968 (2009).
  13. Nakajima, J. A phase I study of adoptive immunotherapy for recurrent non-small-cell lung cancer patients with autologous γδ T cells. Eur J Cardiothorac Surg. 37, 1191-1197 (2010).

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Cite This Article
Kondo, M., Izumi, T., Fujieda, N., Kondo, A., Morishita, T., Matsushita, H., Kakimi, K. Expansion of Human Peripheral Blood γδ T Cells using Zoledronate. J. Vis. Exp. (55), e3182, doi:10.3791/3182 (2011).

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