Summary

HLA - IG基于人工抗原提呈细胞可高效体外扩展人类的CTL

Published: April 11, 2011
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Summary

描述一个新的DC抗原特异性T细胞的诱导和扩张的独立方法。基于HLA A2 – Ig的人工抗原提呈细胞(AAPC)加载与HLA – A2限制性肽能够有效地扩大多样化的抗原特异性CTL的。该技术拥有CTL为基础的过继免疫治疗的巨大潜力。

Abstract

CTL的最佳效应功能发挥的关键作用,在调解对各种细胞内感染和癌症的保护。然而,个人可能会出现抑制免疫微环境,在激活的CTL,其自体的抗原提呈细胞可能倾向于tolerize或anergize抗原特异性CTL。因此,虽然仍处于实验阶段,CTL为基础的过继免疫治疗已经发展成为一个很有前途的治疗各种疾病,如癌症和病毒感染。在最初的实验中,前体外扩增巨细胞病毒(巨细胞病毒)特异性CTL已用于免疫功能低下的异基因骨髓移植患者巨细胞病毒感染的治疗。虽然是很常见的危及生命的巨细胞病毒血症,在这些患者中没有接收病人扩大的CTL发展巨细胞病毒有关的疾病,这意味着抗CMV免疫过继转移 CTL 1。可喜的成果也被观察到黑色素瘤,并有可能延长向其他类型癌症2。

虽然有很多方法体外刺激和扩大人类的CTL,目前的办法是限制的成本和技术的限制。例如,目前的黄金标准是基于使用的自体DC。这就要求每一个病人捐出大量的白细胞,也很昂贵,费力。此外,在体外直流扩大CTL的特性详细透露,这些有唯一不理想的效应功能3。

这里我们提出一个高效的AAPC体外扩增人类巨细胞病毒特异性CTL过继免疫治疗(图1)为基础的系统。 AAPC作了耦合细胞大小的磁珠与人类HLA – A2免疫球蛋白二聚体和抗CD28mAb 4。一旦AAPC是,他们可以满载着各种感兴趣的肽,并保持个月的功能。在这份报告中,AAPC加载与巨细胞病毒,PP65(NLVPMVATV)占主导地位的肽。经过培养纯化与AAPC为期一周的健康捐赠者的人类CD8 + CTL,巨细胞病毒特异性CTL可显着增加的特异性高达98%(图2)和放大10,000倍多。如果需要更多的巨细胞病毒特异性CTL,进一步扩大可轻松实现与AAPC重复刺激。表型和功能分析显示,这些扩大的细胞效应记忆体的表型和TNFα和γ干扰素(图3)大量。

Protocol

1。 HLA – A2 – IG制作,基于AAPC 准备无菌硼酸盐缓冲液硼酸在水中溶解,使0.1M。调整pH至7.0。 通过0.22μm的无菌过滤和储存过滤4 ° C。 准备无菌珠洗涤液以956毫升PBS W / O型的镁或钙。 添加30毫升人AB血清。 添加EDTA的2MM终浓度。 0.1gsodium叠氮化物。 通过0.22μm的无菌过滤和储存过滤4 ° C。 从Invitrogen公司的M – 450环氧珠1毫升股票,约400万珠(珠可以通过血球计数),并放入无菌,螺杆顶部的玻璃小瓶。 把小瓶针对DYNAL磁铁MPC – 1,而珠坚持一侧小瓶,除去吸上清液。一次洗珠,硼酸盐缓冲液1毫升。 为1ml硼酸缓冲液HLA – A2免疫球蛋白二聚体的抗人CD28单克隆抗体(克隆9.3)和20微克和20微克的混合物悬浮珠。 蛋白质珠共轭:上肩的玻璃小瓶和旋转4 ° 24小时。 MPC – 1磁铁放置在管,并删除所有的硼酸盐缓冲。 珠用1ml洗涤液洗磁珠两次。 孵育1毫升珠洗涤液珠,旋转4 ° 24小时。由于珠洗涤液中含有人AB血清,它会阻止所有剩余的蛋白结合位点上的珠子。 从玻璃小瓶中取出上清液,用1ml新鲜珠洗涤液取代。 2。 AAPC肽加载,存储的质量控制 〜5 × 10 5珠添加100μL流式细胞仪,流式细胞仪管清洗缓冲和染色加入1μl抗鼠IgG1 – PE(识别的HLA – A2免疫球蛋白的Fc部分)和抗鼠IgG2a – FITC加入1μl(承认抗CD28单克隆抗体的Fc部分)。染色洗涤液的流式细胞仪20分钟后,洗一遍,并宣读染色结果立即用流式细胞仪(图4)。 肽加载到珠:玻璃小瓶用1ml无菌PBS洗两次珠。用1ml无菌PBS重悬,然后加入加入10μl的CMV肽(1mg/ml的) 通过血球计数珠,标签的日期和浓度的小瓶。 AAPC使用后至少3天肽的潜伏期在4 ° C,准备允许有足够的时间到HLA – A2免疫球蛋白二聚体肽结合。珠可以被保存在4 ° C,并保持至少6个月的功能。 3。人类的CTL隔离收集来自健康的HLA – A2阳性捐助10 BD肝素钠真空采血管管〜新鲜的外周血百毫升。使用了21号针头或更大,以防止溶血。 在室温下离心10分钟,在300xg 小心地取出吸顶级的等离子层。血浆可以用来作为补充培养基。 替换用无菌PBS收集的血浆和血液转移到无菌的T75培养瓶或锥形管50毫升。用PBS的血液充分混合,上下吹打起来。 一旦所有的血液收集,准备4个额外的50毫升锥形管和加入聚蔗糖 – 帕确加15毫升。 慢慢地覆盖3035毫升上方聚蔗糖各管血细胞。接口之间的聚蔗糖和血细胞明显。 在500xg离心机在室温下20分钟。打开刹车“关闭”和加速度尽可能低,以保持层与层之间的界面清晰。 使用seriological吸管,小心吸外周血单个核细胞层,并收集到一个新的50ml的锥形管的PBMC中。当所有PBMC的收获添加400xg PBS和自旋30毫升10分钟。丢弃的上清,用PBS30毫升更多的时间来删除所有剩余的聚蔗糖。 通过美天旎人力,CD8 + T细胞分离试剂盒,根据制造商的协议进行的CD8 + T细胞的分离。该试剂盒的高度丰富CD8 +细胞(通常> 95%)消耗CD8 -细胞。 CD8 + T细胞计数。预期的纯度应大于95%。为了证实这一点使用2 × 10 5细胞和执行CD4/3/8流式细胞仪分析。其余的CTL可以马上使用抗原特异性AAPC刺激,也可以冻结供日后使用。 在体外 AAPC为基础的文化系统4。 准备培养基为TF(T细胞生长因子,在实验室4)2X的培养基:完全RPMI中加5%自体血浆和8%的T细胞生长因子的捐助。 <li>捐助者的自体血浆可以代替人AB血清热灭活。 悬浮1万TF 2X培养液中加完全RPMI培养基8毫升8毫升的CTL,加1 × 10 6 AAPC,拌匀。 到96 ü底部组织培养板,使用多渠道pipetter板细胞。 (每孔160μL) 培养细胞在37℃,5%的CO 2 incubater 7天。第4天与80μL/ TF 2X中等饲料细胞。 细胞是准备7天收获。收获后,将细胞对磁铁,并删除旧的AAPC。 抗原特异性,可根据制造商的协议,由四聚体染色。根据我们以前的研究3表型染色和细胞内细胞因子染色。 replated提取的干细胞可以在相同条件下与AAPC再次。反复刺激后预计将增加细胞数量和抗原特异性。 5。代表性的成果: AAPC后HLA A2 – IG和抗CD28的共轭的例子如图4所示。成功的蛋白共轭是显而易见的,由相应的抗体染色的明显转变。虽然外周血中的巨细胞病毒特异性CTL的频率通常是0.5-1%的AAPC介导的刺激单周后,特异性可以达到55 – 93%(图2和3)。抗原特异性CTL的扩张可以是非常不同的捐助者之间的变量,但结果是在同一捐助重现。扩大巨细胞病毒特异性细胞可以推断,数千倍,易制毒化学水平直接体外(数据未显示) 。细胞内细胞因子染色(图3)表明,这些扩大的CTL官能,而不是消耗殆尽,经过长时间的细胞培养和显着增生。 图1代表AAPC基于前人类CTL的体外扩增流在异体造血干细胞移植的过继免疫治疗的图表 图2代表四聚体染色结果AAPC产生一个文化周后巨细胞病毒特异性的CTL 图3。代表AAPC产生的巨细胞病毒特异性的CTL细胞内细胞因子染色结果细胞病毒(CMV特异性为61% ) 蛋白共轭抗鼠IgG1 – PE和抗鼠IgG2的- FITC染色后的M – 450环氧珠代表染色结果图4。

Discussion

AAPC系统,我们在这里描述的是一个有效率的制度,为人类CTL体外对多种抗原扩张。应特别注意在96孔板文化方面所采取的蛋白共轭的质量和均匀分布AAPC和CTL。使用这种方法我们已经能够扩大的CTL,为8周以上,在此期间,我们扩大抗原特异性CTL百万 4 。有各种人造的APC系统,利用细胞株或其他无细胞平台 5,但是,根据公布的数据,每个系统都有其独特的外形扩张和特异性方面支持不同的应用。更重要的是,自CTL的质量和数量的重要,我们的系统所产生的巨细胞病毒特异性CTL polyfunctionality预计赋予优异的抗病毒的效率。

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我们要感谢阿龙Selya有益的讨论。这项工作是支持由美国国立卫生研究院授予AI29575,CA108835,AI077097的JS,从约翰霍普金斯疟疾研究所的试验赠款和国防部授予的PC 040972部莫

Materials

Reagent Company Catalogue number
Vacutainer tube (contains heparin) Becton Dickinson 367874
Human CD8+ T cell isolation kit Miltenyi 130-094-156
Dynabeads M-450 Epoxy Invitrogen 140.11
Dynal MPC-1 Magnet Invitrogen 120-01D
Ficoll-Paque Plus GE healthcare 17-1440-03
RPMI medium 1640 Gibco 11875
HLA-A2-Ig dimer X Becton Dickinson 551263
iTAgMHC tetramer (HLA-A2-CMV)-PE Beckman Coulter T20099
Falcon clear 96-well Microtest plate Becton Dickinson 353077
Rat anti-mouse IgG2a-FITC Becton Dickinson 553390
Goat anti-mouse IgG1-PE Invitrogen P21129
Human serum type AB Atlanta biologicals S40110
Mouse anti-human CD8a-FITC Sigma-Aldrich F0772
Mouse anti-human CD8a-APC Becton Dickinson 340684
Mouse anti-human IFNγ-FITC Becton Dickinson 340449
Mouse anti-human TNFα-PE Becton Dickinson 340512
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Citar este artigo
Chiu, Y., Schneck, J. P., Oelke, M. HLA-Ig Based Artificial Antigen Presenting Cells for Efficient ex vivo Expansion of Human CTL. J. Vis. Exp. (50), e2801, doi:10.3791/2801 (2011).

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