Summary

התמיינות מכוונת של המושרה בתאי גזע pluripotent כלפי לימפוציטים-T

Published: May 14, 2012
doi:

Summary

הדור של לימפוציטים T מ המושרה גזע pluripotent (שב"ס) תאים נותן גישה חלופית של שימוש בתאי גזע עובריים על חיסוני מבוססי תאים T. השיטה מלמדת כי על ידי ניצול או<em> במבחנה</em> או<em> In vivo</em> מערכת אינדוקציה, תאים iPS מסוגלים להתמיין לימפוציטים מסוג T הן קונבנציונליים אנטיגן ספציפי.

Abstract

העברת תא המאמצת (ACT) של אנטיגן ספציפי CD8 + לימפוציטים מסוג T ציטוטוקסיים (ההרג) הוא טיפול מבטיח עבור מגוון רחב של מחלות ממאירות 1. ההרג יכול לזהות תאים ממאירים על ידי אינטראקציה אנטיגנים סרטניים עם קולטני תא ה-T (TCR) ו cytotoxins השחרור, כמו גם ציטוקינים להרוג תאים ממאירים. ידוע כי פחות מובחן ומרכז זיכרון (כמו שמכונה תגובתי) ההרג הם האוכלוסייה האופטימלי עבור חיסוני ACT מבוסס, כי ההרג האלה יש פוטנציאל שגשוג גבוהה, נוטים פחות אפופטוזיס מאשר תאים מובחנים יותר יש יכולת גבוהה יותר להגיב ציטוקינים homeostatic 2-7. עם זאת, בשל קשיים בהשגת מספר רב של ההרג של חולים כאלה, יש צורך דחוף למצוא גישה חדשה ליצירת תגובתי Ag-ספציפיים ההרג עבור ACT מבוססי טיפולים מוצלחים.

TCR התמרה של גזע עצמית מתחדשתתאים עבור הכינון מחדש החיסון יש פוטנציאל תרפויטי בטיפול במחלות 8-10. עם זאת, הגישה להשיג תאים עובריים (ESCs) מן החולים הוא לא ריאלי. למרות השימוש בתאי גזע hematopoietic (HSCs) למטרות טיפוליות הוחל נרחב במרפאה 11-13, HSCs צמצמו בידול יכולות שגשוג, ו HSCs קשה להתרחב ב תרבית תאים במבחנה 14-16. הטכנולוגיה iPS האחרונה התא ופיתוח במערכת במבחנה למסירה גן מסוגלים לייצר תאים iPS מחולים ללא כל גישה ניתוחית. בנוסף, כמו ESCs, תאים iPS בעלי יכולת שגשוג בלתי מוגבלת במבחנה, הוכחו להתמיין לתאי היווצרות הדם. לכן, תאים iPS יש פוטנציאל גדול לשימוש חיסוני ACT מבוסס לעומת ESCs או HSCs.

כאן, אנו מציגים שיטות לייצור T lymphocytes מתאי שב"ס במבחנה, בתכנות vivo של אנטיגן ספציפי ההרג של התאים iPS לקידום מעקב סרטן החיסונית. גירוי במבחנה עם ליגנד Notch מניע התמיינות תאים מתאי T IPS, ו – התמרה TCR תוצאות גנים בתאים שב"ס הבחנה לתוך אנטיגן ספציפי בתאי T in vivo, אשר מונע את צמיחת הגידול. לכן, אנחנו מדגימים אנטיגן ספציפי התמיינות תאים מתאי T שב"ס. המחקרים שלנו לספק גישה פוטנציאל יעיל יותר להפקת אנטיגנים ספציפיים ההרג עבור ACT טיפולים מבוססי ולאפשר פיתוח של אסטרטגיות טיפוליות למחלות.

Protocol

1. תא תרבות הכנת תאים מזין מוקרן SNL76 / 7 (irSNL76 / 7) עבור התרבות. SNL76 / 7 תאים נשמרים בדרך כלל סרום 10% שור עוברית (FBS) שינוי Dulbecco הנשרים בינוני (DMEM) התקשורת. מנה תרבות או הבקבוק י…

Discussion

עבור ACT מבוססי טיפולים, בדור חוץ גופית של מספרים גדולים הפערים תגובתי Ag ספציפית בתאי T עבור in vivo מחדש עירוי היא גישה אופטימלית. אמנם שיטה במבחנה שלנו מעורר של תאים T תפקודית של תאים iPS, מספרים גדולים של שב"ס תאים שמקורם בתאי למות ארבעה שבועות, במיוחד ?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

אנו מודים לד"ר Shinya יאמאנאקה (אוניברסיטת קיוטו) למתן iPS-MEF-NG-20D-17 תאים בשורה, ד"ר דריו Vignali (בית החולים למחקר סנט ג'וד ילדים) לתמיכה OT1-2A • pMig השנייה מבנה, ד"ר חואן קרלוס Zuniga-Pflucker (המחלקה לאימונולוגיה, אוניברסיטת טורונטו) על תמיכתה קו OP9-DL1 התא, וד"ר קנט E Vrana (המחלקה לפרמקולוגיה, פן סטייט קולג' לרפואה) על העזרה את העיצוב של מחקר זה. פרויקט זה ממומן, תחת מענקים עם מספר גרנט K18CA151798 מן המכון הלאומי לסרטן, אמון Barsumian ואת קרן מחקר מלנומה (שיר ג').

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  

Referências

  1. Brenner, M. K., Heslop, H. E. Adoptive T cell therapy of cancer. Curr. Opin. Immunol. 22, 251-257 (2010).
  2. Hataye, J., Moon, J. J., Khoruts, A., Reilly, C., Jenkins, M. K. Naive and memory CD4+ T cell survival controlled by clonal abundance. Science. 312, 114-116 (2006).
  3. Seki, Y. IL-7/STAT5 cytokine signaling pathway is essential but insufficient for maintenance of naive CD4 T cell survival in peripheral lymphoid organs. J. Immunol. 178, 262-270 (2007).
  4. Stemberger, C. A single naive CD8+ T cell precursor can develop into diverse effector and memory subsets. Immunity. 27, 985-997 (2007).
  5. Siewert, C. Experience-driven development: effector/memory-like alphaE+Foxp3+ regulatory T cells originate from both naive T cells and naturally occurring naive-like regulatory T cells. J. Immunol. 180, 146-155 (2008).
  6. Wang, L. X., Plautz, G. E. Tumor-primed, in vitro-activated CD4+ effector T cells establish long-term memory without exogenous cytokine support or ongoing antigen exposure. J. Immunol. 184, 5612-5618 (2010).
  7. Hinrichs, C. S. Human effector CD8+ T cells derived from naive rather than memory subsets possess superior traits for adoptive immunotherapy. Blood. 117, 808-814 (2011).
  8. Alajez, N. M., Schmielau, J., Alter, M. D., Cascio, M., Finn, O. J. Therapeutic potential of a tumor-specific, MHC-unrestricted T-cell receptor expressed on effector cells of the innate and the adaptive immune system through bone marrow transduction and immune reconstitution. Blood. 105, 4583-4589 (2005).
  9. Yang, L., Baltimore, D. Long-term in vivo provision of antigen-specific T cell immunity by programming hematopoietic stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 4518-4523 (2005).
  10. Zhao, Y. Extrathymic generation of tumor-specific T cells from genetically engineered human hematopoietic stem cells via Notch signaling. Cancer Res. 67, 2425-2429 (2007).
  11. Boztug, K., Med, N. .. E. n. g. l. .. J. .. Stem-cell gene therapy for the Wiskott-Aldrich syndrome. N. Engl. J. Med. 363, 1918-1927 (2010).
  12. Peerani, R., Zandstra, P. W. Enabling stem cell therapies through synthetic stem cell-niche engineering. J. Clin. Invest. 120, 60-70 (2010).
  13. Mendez-Ferrer, S. Mesenchymal and haematopoietic stem cells form a unique bone marrow niche. Nature. 466, 829-834 (2010).
  14. Daley, G. Q. Towards the generation of patient-specific pluripotent stem cells for combined gene and cell therapy of hematologic disorders. Hematology Am. Soc. Hematol. Educ. Program. , 17-22 (2007).
  15. Boitano, A. E. Aryl hydrocarbon receptor antagonists promote the expansion of human hematopoietic stem cells. Science. 329, 1345-1348 (2010).
  16. Himburg, H. A. Pleiotrophin regulates the expansion and regeneration of hematopoietic stem cells. Nat. Med. 16, 475-482 (2010).
  17. Tanigaki, K., Honjo, T. Regulation of lymphocyte development by Notch signaling. Nature immunology. 8, 451-456 (2007).
  18. Zhao, T., Zhang, Z. N., Rong, Z., Xu, Y. Immunogenicity of induced pluripotent stem cells. Nature. 474, 212-215 (2011).

Play Video

Citar este artigo
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).

View Video