Een nieuwe DC-onafhankelijke methode voor de inductie en de uitbreiding van antigeen-specifieke T-cellen wordt beschreven. HLA A2-Ig op basis van kunstmatige antigeen presenterende cellen (aAPC) zijn geladen met HLA-A2 beperkt peptiden om efficiënt uit te breiden CTL van diverse antigen specificiteit. Deze technologie biedt veel mogelijkheden voor CTL-op basis van adoptieve immunotherapie.
CTL met optimale effectorfunctie spelen cruciale rol in het mediëren van bescherming tegen diverse intracellulaire infecties en kanker. Echter, kunnen individuen vertonen onderdrukkende immuun micro-omgeving en, in tegenstelling tot het activeren van CTL, hun autologe antigeen presenterende cellen kan de neiging om tolerize of anergize antigen specifieke CTL. Als gevolg daarvan, hoewel nog steeds in de experimentele fase, heeft CTL-based adoptieve immunotherapie ontwikkeld tot een veelbelovende behandeling voor verschillende ziekten, zoals kanker en virusinfecties worden. In eerste experimenten ex vivo uitgebreid CMV (cytomegalovirus) specifieke CTL zijn gebruikt voor de behandeling van CMV-infectie bij immuungecompromitteerde allogene beenmerg transplantatie patiënten. Hoewel het gebruikelijk om levensbedreigende CMV viremie hebben bij deze patiënten, geen van de patiënten die uitgebreid CTL ontwikkelen CMV gerelateerde ziekte, wat de anti-CMV immuniteit is vastgesteld door de adoptief overgedragen CTL 1. Veelbelovende resultaten zijn ook waargenomen voor melanoom en kan worden uitgebreid tot andere vormen van kanker 2.
Hoewel er zijn vele manieren om ex vivo te stimuleren en uit te breiden menselijke CTL, worden de huidige benaderingen beperkt door de kosten en de technische beperkingen. Bijvoorbeeld, is de huidige gouden standaard gebaseerd op het gebruik van autologe DC. Dit vereist elke patiënt om te doneren een aanzienlijk aantal leukocyten en is ook erg duur en bewerkelijk. Bovendien heeft gedetailleerde in vitro karakterisatie van DC uitgebreid CTL bleek dat deze slechts suboptimaal effector functie 3 hebben.
Hier presenteren wij een zeer efficiënte aAPC gebaseerd systeem voor ex vivo expansie van de menselijke CMV specifieke CTL voor adoptieve immunotherapie (figuur 1). De aAPC werden gemaakt door de koppeling van cel-sized magnetische korrels met menselijke HLA-A2-Ig dimeer en anti-CD28mAb 4. Zodra aAPC zijn gemaakt, kunnen ze worden geladen met verschillende peptiden van belang, en blijven functioneel voor maanden. In dit rapport werden aAPC geladen met een dominante peptide van CMV, pp65 (NLVPMVATV). Na het kweken gezuiverd humaan CD8 + CTL van een gezonde donor met aAPC voor een week, kan CMV specifieke CTL drastisch worden verhoogd in specificiteit tot 98% (figuur 2) en versterkt meer dan 10.000 keer. Als er meer CMV-specifieke CTL nodig zijn, kan een verdere uitbreiding eenvoudig worden bereikt door repetitieve stimulatie met aAPC. Fenotypische en functionele karakterisatie toont deze geëxpandeerde cellen hebben een effector-geheugen fenotype en maken grote hoeveelheden van zowel TNFa en IFNy (figuur 3).
Het aAPC systeem dat we hier beschrijven is een efficiënt systeem voor het ex vivo expansie van de menselijke CTL tegen een verscheidenheid van antigenen. Speciale aandacht moet worden genomen met betrekking tot de kwaliteit van het eiwit conjugatie en de gelijkmatige verdeling van aAPC en CTL in de 96-well plaat cultuur. Met behulp van deze aanpak hebben we in staat om uit te breiden CTL al meer dan 8 weken, waarin we antigeen-specifieke CTL uitgebreid tot een miljoen maal 4. Er zijn verschillende kunstmatige APC systemen met gebruik van cellijnen of andere acellulair platforms 5, maar op basis van de gepubliceerde gegevens elk systeem heeft zijn unieke profiel met betrekking tot uitbreiding en specificiteit ondersteunen van verschillende toepassingen. Belangrijk, omdat de kwaliteit van de CTL is even belangrijk als kwantiteit, zijn de polyfunctionality van de CMV-specifieke CTL gegenereerd door ons systeem zal naar verwachting een superieure anti-virale efficiëntie te verlenen.
The authors have nothing to disclose.
We willen graag Aaron Selya bedanken voor nuttige discussie. Dit werk werd ondersteund door NIH subsidie AI29575, CA108835, AI077097 aan JS, een pilot subsidie van de Johns Hopkins Malaria Research Institute en het ministerie van Defensie verlenen PC 040.972 aan MO
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 |