수명이 긴 플라즈마 세포에 인간의 정상적인 메모리 B 세포의 체 외 분화 모델
Summary
생체 외에서 B 세포 플라즈마 세포 차별화 모델을 보고 다단계 문화 시스템을 사용 하 여, 우리.
Abstract
플라즈마 세포 (Pc)는 많은 양의 항 체를 분 비 하 고 활성화 된 B 세포에서 개발. Pc 희귀 세포 골 수 또는 점 막에 위치 하 고 체액 성 면역을 확인 합니다. 그들의 낮은 주파수 및 위치, Pc의 연구는 어려운 인간에서. 우리 PC에는 B를 보고 선택한 조합의 vivo에서 발생 하는 순차 세포 분화를 재현할 수 있도록 하는 cytokines 및 활성화 분자를 사용 하 여 체 외 분화 모델. 그리고 마지막으로, 긴에이 체 외 모델, 메모리 B 세포 (MBCs) (PBs), 초기 Pc 사전 plasmablasts (prePBs), plasmablasts로 차별화에 Pc는 표현 형 가까운 건강 한 개인. 에서 그들의 대응에 우리 또한 오픈 액세스 생물 정보학 GEP 데이터 PC 분화에 관련 된에서 가장 눈에 띄는 정보를 분석 하는 도구를 만들었습니다. 인간의 B PC 차별화 하 고 현재 연구에 연구를 이러한 리소스를 사용할 수 있습니다, 그리고 우리 인간의 B PC 차별화를 하는 동안 후 요인의 유전자 표현 규제 조사.
Introduction
플라즈마 세포 (Pc) B 세포의 분화는 체액 성 면역에 대 한 필수적 이며 감염1에 대 한 호스트를 보호. B PC 차별화를 주요 변화 항 체 분 비에 맞게 전송 용량 및 신진 대사에 연결 됩니다. B PC 차별화를 제어 하는 전사 인자 광범위 하 게 연구 하 고 밝혀 독점 네트워크 B 및 PC 관련 전사를 포함 하 여 요인 (TFs)2. B 세포, PAX5 BCL6, BACH2 TFs에 B 세포 정체성2,3의 수호자. 유도 IRF4, PRDM1 인코딩 BLIMP1 및 XBP1 PC TF의 B 세포 유전자를 소화 하 고 유도 조정된 항 체 은닉 세포 transcriptional 프로그램3,,45. 이러한 조정된 transcriptional 변화는 secreted 형태의 면역 글로불린 무거운 체인2,3, 막 바인딩 폼에서 스위치 함께 Ig 유전자 녹음 방송 활성화와 관련 4. B PC 차별화를 바인딩과 그물에 관련 된 유전자의 유도로 연결 기능과 Golgi 기구 펼쳐진된 단백질 응답 (UPR) 활성화의 합성을 수용 하 여 PC에서 핵심적인 역할을 담당할 것으로 알려져 수 반하는 은닉 면역 글로불린6,7. TF XBP1이 셀룰러 적응8,,910에서 주요 역할을 한다.
B 세포와 Pc는 체액 성 면역의 중요 한 선수. 이해 하는 생물 학적 제어 생산과 정상 혈장 세포의 생존은 효율적인 면역 반응 및 면역 또는 면역 결핍을 방지 하는 치료 내정간섭에 중요 하 처리 합니다. PC는 전체 생물 학적 특성, 특히 인간에서에서 방해 해 부 위치에서 일어나는 초기 분화 단계와 희귀 세포 이다. 다단계 문화 시스템을 사용 하 여, 우리 PC 차별화 모델에는 생체 외에서 B를 보고 있다. 이 모델 재현 순차 세포 분화 및 성숙 vivo11,12,13. 에 다른 장기에서 발생 첫 번째 단계에서 메모리 B 세포 처음 CD40 ligand, oligodeoxynucleotides 및 cytokine 조합 하 여 4 일에 활성화 하 고 preplasmablasts (PrePBs)으로 차별화 합니다. 두 번째 단계에서 preplasmablasts는 CD40L oligodeoxynucleotides 자극을 제거 하 고 cytokine 조합을 변경 하 여 plasmablasts (PBs)로 분화를 유도. 세 번째 단계에서 plasmablasts는 cytokine 조합11,12변경 하 여 초기 Pc로 차별화를 유도. 네 번째 단계 이러한 초기 Pc 골 수 기질 세포 조절 매체와 경작 하 여 완전히 성숙한 Pc를 소개 했다 또는 성장 요인13을 선택. 이러한 성숙한 Pc 생체 외에서 몇 달 동안 살아남을 수 있고 분 비 면역 글로불린 (그림 1)의 높은 양의. 흥미롭게도, 우리의 생체 외에서 모델이 조정 transcriptional 변화와 감지 vivo에서11,12,13,14 수 있는 PC 단계에 다른 B 형 ,15. Pc는 희귀 세포 및 우리의 체 외 분화 모델 인간의 B PC 차별화를 연구 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
인간, PC 희귀 세포 분화 단계 전체 생물 학적 특성을 방해 해 부 장소에서 일어나는. 우리 개발 활성화 분자와 cytokines의 다양 한 조합에서 발생 하는 순차 세포 분화를 재생 하기 위하여 적용 이후에 다단계 문화 시스템을 사용 하 여 PC 차별화 모델에 생체 외에서 B는 vivo11,,1213에 다른 기관/조직.
Pc 차별화 ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 프랑스 잉카 (인 국가 뒤 암)에서 교부 금에 의해 지원 되었다 연구소 (PLBIO15-256), ANR (넥타이-건너뛰기) 및 ITMO 암 (m M & TT).
Materials
| anti-CD2 magnetic beads | Invitrogen | 11159D | |
| Anti-CD138-APC | Beckman-Coulter | B49219 | |
| Anti-CD19-APC | BD | 555415 | |
| Anti-CD20-PB | Beckman-Coulter | B49208 | |
| Anti-CD27-PE | BD | 555441 | |
| Anti-CD38-PE | Beckman-Coulter | A07779 | |
| Anti-histidine | R&D Systems | MAB050 | |
| CpG ODN(PT) | Sigma | T*C*G*T*C*G*T*T*T*T*G*T*C* G*T*T*T*T*G*T*C*G*T*T |
|
| human Transferin | Sigma-Aldrich | T3309 | |
| IFN-α | Merck | Intron A | |
| IMDM | Gibco | 31980-022 | |
| Recombinan Human CD40L-hi | R&D Systems | 2706-CL | |
| Recombinant Human APRIL | R&D Systems | 5860-AP-010 | |
| Recombinant Human IL-10 | R&D Systems | 217-IL- | |
| Recombinant Human IL-15 | Peprotech | 200-15-10ug | |
| Recombinant Human IL-2 Protein | R&D Systems | 202-IL- | |
| Recombinant Human IL-6 | Peprotech | 200-06 |
Referências
- Shapiro-Shelef, M., Calame, K. Regulation of plasma-cell development. Nature Reviews Immunology. 5 (3), 230-242 (2005).
- Nutt, S. L., Hodgkin, P. D., Tarlinton, D. M., Corcoran, L. M. The generation of antibody-secreting plasma cells. Nature Reviews Immunology. 15 (3), 160-171 (2015).
- Shaffer, A. L., et al. Blimp-1 orchestrates plasma cell differentiation by extinguishing the mature B cell gene expression program. Immunity. 17 (1), 51-62 (2002).
- Minnich, M., et al. Multifunctional role of the transcription factor Blimp-1 in coordinating plasma cell differentiation. Nature Immunology. 17 (3), 331-343 (2016).
- Klein, U., et al. Transcription factor IRF4 controls plasma cell differentiation and class-switch recombination. Nature Immunology. 7 (7), 773-782 (2006).
- Gass, J. N., Gunn, K. E., Sriburi, R., Brewer, J. W. Stressed-out B cells? Plasma-cell differentiation and the unfolded protein response. Trends in Immunology. 25 (1), 17-24 (2004).
- Goldfinger, M., Shmuel, M., Benhamron, S., Tirosh, B. Protein synthesis in plasma cells is regulated by crosstalk between endoplasmic reticulum stress and mTOR signaling. European Journal of Immunology. 41 (2), 491-502 (2011).
- Yoshida, H., Matsui, T., Yamamoto, A., Okada, T., Mori, K. XBP1 mRNA is induced by ATF6 and spliced by IRE1 in response to ER stress to produce a highly active transcription factor. Cell. 107 (7), 881-891 (2001).
- Shaffer, A. L., et al. XBP1, downstream of Blimp-1, expands the secretory apparatus and other organelles, and increases protein synthesis in plasma cell differentiation. Immunity. 21 (1), 81-93 (2004).
- Reimold, A. M., et al. Plasma cell differentiation requires the transcription factor XBP-1. Nature. 412 (6844), 300-307 (2001).
- Jourdan, M., et al. Characterization of a transitional preplasmablast population in the process of human B cell to plasma cell differentiation. Journal of Immunology. 187 (8), 3931-3941 (2011).
- Jourdan, M., et al. An in vitro model of differentiation of memory B cells into plasmablasts and plasma cells including detailed phenotypic and molecular characterization. Blood. 114 (25), 5173-5181 (2009).
- Jourdan, M., et al. IL-6 supports the generation of human long-lived plasma cells in combination with either APRIL or stromal cell-soluble factors. Leukemia. , (2014).
- Kassambara, A., et al. Global miRNA expression analysis identifies novel key regulators of plasma cell differentiation and malignant plasma cell. Nucleic Acids Research. 45 (10), 5639-5652 (2017).
- Kassambara, A., et al. GenomicScape: an easy-to-use web tool for gene expression data analysis. Application to investigate the molecular events in the differentiation of B cells into plasma cells. PLOS Computational Biology. 11 (1), 1004077 (2015).
- Miremadi, A., Oestergaard, M. Z., Pharoah, P. D., Caldas, C. Cancer genetics of epigenetic genes. Human Molecular Genetics. 16, 28-49 (2007).
- Pei, H., et al. The histone methyltransferase MMSET regulates class switch recombination. Journal of Immunology. 190 (2), 756-763 (2013).
- Le Gallou, S., et al. IL-2 requirement for human plasma cell generation: coupling differentiation and proliferation by enhancing MAPK-ERK signaling. Journal of Immunology. 189 (1), 161-173 (2012).
- Cocco, M., et al. In vitro generation of long-lived human plasma cells. Journal of Immunology. 189 (12), 5773-5785 (2012).
- Leung-Hagesteijn, C., et al. Xbp1s-negative tumor B cells and pre-plasmablasts mediate therapeutic proteasome inhibitor resistance in multiple myeloma. Cancer Cell. 24 (3), 289-304 (2013).
- Orlowski, R. Z. Why proteasome inhibitors cannot ERADicate multiple myeloma. Cancer Cell. 24 (3), 275-277 (2013).
- Ding, B. B., Bi, E., Chen, H., Yu, J. J., Ye, B. H. IL-21 and CD40L synergistically promote plasma cell differentiation through upregulation of Blimp-1 in human B cells. Journal of Immunology. 190 (4), 1827-1836 (2013).
- Tsai, C. M., et al. Galectin-1 promotes immunoglobulin production during plasma cell differentiation. Journal of Immunology. 181 (7), 4570-4579 (2008).
- Tsai, C. M., et al. Galectin-1 and galectin-8 have redundant roles in promoting plasma cell formation. Journal of Immunology. 187 (4), 1643-1652 (2011).
- Anginot, A., Espeli, M., Chasson, L., Mancini, S. J., Schiff, C. Galectin 1 modulates plasma cell homeostasis and regulates the humoral immune response. Journal of Immunology. 190 (11), 5526-5533 (2013).
- Belnoue, E., et al. Homing and adhesion patterns determine the cellular composition of the bone marrow plasma cell niche. Journal of Immunology. 188 (3), 1283-1291 (2012).
- Belnoue, E., et al. APRIL is critical for plasmablast survival in the bone marrow and poorly expressed by early-life bone marrow stromal cells. Blood. 111 (5), 2755-2764 (2008).
- Huard, B., et al. APRIL secreted by neutrophils binds to heparan sulfate proteoglycans to create plasma cell niches in human mucosa. Journal of Clinical Investigation. 118 (8), 2887-2895 (2008).
- Ame-Thomas, P., et al. Human mesenchymal stem cells isolated from bone marrow and lymphoid organs support tumor B-cell growth: role of stromal cells in follicular lymphoma pathogenesis. Blood. 109 (2), 693-702 (2007).
- Ramachandrareddy, H., et al. BCL6 promoter interacts with far upstream sequences with greatly enhanced activating histone modifications in germinal center B cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (26), 11930-11935 (2010).
- Li, G., Zan, H., Xu, Z., Casali, P. Epigenetics of the antibody response. Trends in Immunology. 34 (9), 460-470 (2013).
- Miles, R. R., Crockett, D. K., Lim, M. S., Elenitoba-Johnson, K. S. Analysis of BCL6-interacting proteins by tandem mass spectrometry. Molecular & Cellular Proteomics. 4 (12), 1898-1909 (2005).
- McManus, S., et al. The transcription factor Pax5 regulates its target genes by recruiting chromatin-modifying proteins in committed B cells. The EMBO Journal. 30 (12), 2388-2404 (2011).
- Ahmadnejad, M., et al. Elevated expression of DNMT1 is associated with increased expansion and proliferation of hematopoietic stem cells co-cultured with human MSCs. Blood Research. 52 (1), 25-30 (2017).
- Beguelin, W., et al. EZH2 is required for germinal center formation and somatic EZH2 mutations promote lymphoid transformation. Cancer Cell. 23 (5), 677-692 (2013).
- Herviou, L., Cavalli, G., Cartron, G., Klein, B., Moreaux, J. EZH2 in normal hematopoiesis and hematological malignancies. Oncotarget. 7 (3), 2284-2296 (2016).
- Beguelin, W., et al. EZH2 enables germinal centre formation through epigenetic silencing of CDKN1A and an Rb-E2F1 feedback loop. Nature Communications. 8 (1), 877 (2017).
- Herviou, L., et al. PRC2 targeting is a therapeutic strategy for EZ score defined high-risk multiple myeloma patients and overcome resistance to IMiDs. Clinical Epigenetics. 10 (1), 121 (2018).
- Asangani, I. A., et al. Characterization of the EZH2-MMSET histone methyltransferase regulatory axis in cancer. Molecular Cell. 49 (1), 80-93 (2013).
- Pei, H., et al. MMSET regulates histone H4K20 methylation and 53BP1 accumulation at DNA damage sites. Nature. 470 (7332), 124-128 (2011).
- Cui, J., et al. EHMT2 inhibitor BIX-01294 induces apoptosis through PMAIP1-USP9X-MCL1 axis in human bladder cancer cells. Cancer Cell International. 15 (1), 4 (2015).
- Santo, L., et al. Preclinical activity, pharmacodynamic, and pharmacokinetic properties of a selective HDAC6 inhibitor, ACY-1215, in combination with bortezomib in multiple myeloma. Blood. 119 (11), 2579-2589 (2012).
- Amengual, J. E., et al. Dual Targeting of Protein Degradation Pathways with the Selective HDAC6 Inhibitor ACY-1215 and Bortezomib Is Synergistic in Lymphoma. Clinical Cancer Research. 21 (20), 4663-4675 (2015).
- Schoenhals, M., et al. Forced KLF4 expression increases the generation of mature plasma cells and uncovers a network linked with plasma cell stage. Cell Cycle. 15 (14), 1919-1928 (2016).
