Summary

Gerichtete Differenzierung von induzierten pluripotenten Stammzellen in Richtung T-Lymphozyten

Published: May 14, 2012
doi:

Summary

Generierung von T-Lymphozyten aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) gibt einen alternativen Ansatz der Verwendung von embryonalen Stammzellen für die T-Zell-basierten Immuntherapie. Verfahren zeigt, dass durch Verwendung von entweder<em> In-vitro-</em> Oder<em> In-vivo-</em> Ansaugsystem sind iPS der Lage, in sowohl herkömmliche als auch Antigen-spezifische T-Lymphozyten zu differenzieren.

Abstract

Der adoptive Transfer Zelle (ACT) von Antigen-spezifischen CD8 + cytotoxischen T-Lymphozyten (CTLs) eine vielversprechende Therapie für eine Vielzahl von malignen Erkrankungen 1. CTLs können maligne Zellen durch Interaktion mit den Tumor-Antigene T-Zell-Rezeptoren (TCR) und Release Zellgifte sowie Zytokine, um maligne Zellen töten zu erkennen. Es ist bekannt, dass weniger differenzierte und zentral-Speicher-like (bezeichnet als hochreaktive) CTLs die optimale Population für ACT-basierten Immuntherapie sind, weil diese CTLs eine hohe proliferative Potential haben, sind weniger anfällig für Apoptose als differenzierter Zellen und haben eine höhere Fähigkeit, sich auf homöostatische Zytokine 2-7 reagieren. Aufgrund von Schwierigkeiten bei der Beschaffung eine hohe Anzahl solcher CTLs von Patienten gibt es eine dringende Notwendigkeit, einen neuen Ansatz für hoch reaktive Ag-spezifischen CTLs für eine erfolgreiche ACT-basierte Therapien zu generieren finden.

TCR Transduktion des Selbst-erneuerbaren StammzellenZellen für die Wiederherstellung des Immunsystems hat ein therapeutisches Potential für die Behandlung von Krankheiten 10.08. Allerdings ist die Herangehensweise an embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) von Patienten erhalten, nicht machbar. Obwohl die Verwendung von hämatopoetischen Stammzellen (HSC) für therapeutische Zwecke ist allgemein in der Klinik 11-13 Anwendung gelangt ist, HSK Differenzierung und Proliferation einzusparen und HSK sind schwer zu zeigen in in vitro-Zellkultur 14-16. Aktuelle iPS-Technologie und die Entwicklung eines in vitro-System für den Gentransfer sind geeignet zur Erzeugung von iPS-Zellen Patienten ohne chirurgischen Eingriff. Darüber hinaus, wie WSR besitzen iPS unbestimmte proliferativen Kapazität in vitro, und es wurde gezeigt, in hämatopoetischen Zellen zu differenzieren. So haben iPS-Zellen grösseres Potenzial, um in ACT-basierten Immuntherapie im Vergleich zu üben wollen, oder Blutstammzellen verwendet werden.

Hier stellen wir Methoden für die Generierung von T-LymphozytenMonozyten aus iPS-Zellen in vitro und in vivo Programmierung von Antigen-spezifischen CTLs von IPS-Zellen zur Förderung der Krebs Immunüberwachung. Stimulation in vitro mit einem Notch-Liganden treibt T-Zell-Differenzierung von iPS-Zellen, TCR und Gentransduktion Ergebnisse in iPS-Zellen differenzieren in Antigen-spezifischen T-Zellen in vivo, die das Tumorwachstum verhindert. So zeigen wir, Antigen-spezifischen T-Zell-Differenzierung von iPS. Unsere Studien liefern eine potenziell effizienterer Ansatz zur Erzeugung von Antigen-spezifischen CTLs für ACT-basierten Therapien und erleichtern die Entwicklung von therapeutischen Strategien für Krankheiten.

Protocol

1. Cell Culture Vorbereitung der bestrahlten SNL76 / 7 (irSNL76 / 7) Feeder-Zellen für die Kultur. SNL76 / 7-Zellen werden im Allgemeinen in 10% fötalem Rinderserum (FBS) Dulbecco modifiziertem Eagle Medium (DMEM) Medien aufrechterhalten. Inkubator für 30 Minuten vor der Wiederherstellung SNL76 / 7 Zellen von flüssigem Stickstoff ist, A Kulturschale oder Kolben wird mit 0,1% Gelatine-Lösung bei 37 ° C beschichtet werden. Wenn SNL76 / 7-Zellen Konfluenz erreichen, werden die Zel…

Discussion

Für ACT-basierten Therapien ist die in-vitro-Erzeugung einer großen Anzahl von hochreaktiven Ag-spezifischen T-Zellen in vivo Reinfusion eine optimale Ansatz. Obwohl unsere in vitro-Verfahren führt funktioneller T-Zellen aus iPS-Zellen, eine große Anzahl von iPS-Zellen-abgeleiteter Zellen in der ersten vier Wochen, insbesondere in der vierten Woche. Wir schließen daraus, dass die Überlebensrate Signale von Notch durch die DL1 sowie IL-7 und Flt3L nicht ausreichen, um das Überleben…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken Dr. Shinya Yamanaka (Universität Kyoto) für die Bereitstellung von iPS-MEF-ng-20D-17-Zelllinie, Dr. Dario Vignali (St. Jude Children 's Research Hospital) zur Unterstützung der OT1-2A • pMig II Konstrukt, Dr. Juan Carlos Zuniga-Pflücker (Department of Immunology, University of Toronto) zum Abstützen des OP9 DL1-Zell-Linie, und Dr. Kent Vrana E (Institut für Pharmakologie, Penn State University College of Medicine) für die Unterstützung der Design dieser Studie. Dieses Projekt wird gefördert, unter Zuschüsse mit dem Grant Number K18CA151798 vom National Cancer Institute, der Barsumian Trust und der Melanoma Research Foundation (J. Song).

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  

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Cite This Article
Lei, F., Haque, R., Xiong, X., Song, J. Directed Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells towards T Lymphocytes. J. Vis. Exp. (63), e3986, doi:10.3791/3986 (2012).

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