Summary

Trans-vivo Vertraagd Type Overgevoeligheid Assay voor Antigen Specifieke Verordening

Published: May 02, 2013
doi:

Summary

We beschrijven een waardevolle diagnostische test die zouden kunnen worden gebruikt om de terugtrekking van immunosuppressie na transplantatie beslist zo verhoogd risico op afstoting. De test maakt gebruik van de principes van Delayed Type Overgevoeligheid en biedt nauwkeurige beoordeling van zowel donor-specifieke effector en regulerende immuunreacties gemonteerd door de ontvangers.

Abstract

Vertraagde overgevoeligheidsreactie (DTH) is een snelle in vivo manifestatie van T-cel-afhankelijke immuunrespons tegen een vreemd antigen (Ag) dat de gastheer immuunsysteem ervaren in het recente verleden. DTH reacties worden vaak verdeeld in een sensibiliseringsfase, verwijzend naar de oorspronkelijke antigen ervaring en een uitdaging fase, die volgt meestal enkele dagen na sensibilisering. Het ontbreken van een vertraagde overgevoeligheid reactie op een recall Ag aangetoond door huidtest wordt vaak beschouwd als een bewijs van anergie. De traditionele DTH assay daadwerkelijk gebruikt bij de diagnose van vele microbiële infecties.

Ondanks die soortgelijke immuun functies zoals lymfocytinfiltratie, oedeem, en weefsel necrose, de directe DTH is geen haalbare diagnostische techniek bij transplantatiepatiënten vanwege de mogelijkheid van directe injectie resulteert in sensibilisatie voor donorantigenen en verlies van het transplantaat. Om dit probleem te voorkomen, de bromeen naar mouse "trans-vivo" DTH assay ontwikkeld 1,2. Deze test is in essentie een transfer DTH assay, waarbij humane perifere bloed mononucleaire cellen (PBMCs) en specifieke antigenen werden subcutaan geïnjecteerd in de oorschelpen of voetzool van een naïeve muis en DTH-achtige zwelling wordt gemeten na 18-24 uur 3. Het antigeen presentatie door menselijke antigeen presenterende cellen zoals macrofagen en DCs tot T-cellen in zeer vasculaire muis weefsel activeert de inflammatoire cascade en trekt muis immune cellen resulteert in zwelling reacties. De respons is antigeen-specifiek en vereist vooraf antigeen overgevoeligheid. Een positieve donor-reactieve DTH respons in de Tv-DTH-test weerspiegelt dat de transplantatie patiënt een pro-inflammatoire immuun dispositie richting graft alloantigenen heeft ontwikkeld.

Het belangrijkste kenmerk van deze assay is dat het ook kan worden gebruikt om regulatoire T cellen, die bystander suppressie veroorzaakt detecteren. Omstander onderdrukking van eenDTH respons recall in aanwezigheid van donor antigeen kenmerkend transplantatieontvangers met aanvaarde allografts 2,4-14. De bewaking van transplantatie ontvangers voor alloreactiviteit en regulering door Tv-DTH kan een subset van patiënten die baat kunnen hebben bij vermindering van immunosuppressie zonder verhoogd risico op afstoting of verslechterende nierfunctie te identificeren.

Een veelbelovend gebied is de toepassing van de Tv-DTH assay bewaking van autoimmuniteit 15,16 en ook tumorimmunologie 17.

Protocol

1. Bereiding van lymfocyten Verzamel bloed in ACD (zuurcitraatdextrose) buizen. Isoleer PBMC van verse humane perifeer bloed lymfocyten met Separation Medium volgens standaardwerkwijzen. Was de PBMC drie keer met PBS om verontreinigende bloedplaatjes te verwijderen. Bloedplaatjes bleken te interfereren met de trans-vivo DTH assay. Maximaal toelaatbare bloedplaatjes vervuiling van PBMC voorbereiding is ≤ 1×10 7 / injectie. Als er een merkbare rode bloedcel vervuiling,…

Representative Results

1. Evaluatie van niertransplantatiepatiënten voor donor antigeen-specifieke reactie met Tv-DTH-assay Aan de donor-reactieve cellulaire immuniteit bij niertransplantatiepatiënten testen we geïnjecteerd PBMC van deze patiënten met donorantigenen alleen of met een recall antigeen tetanustoxoïde (TT). Als een positieve controle werden cellen geïnjecteerd met TT alleen. We zien drie belangrijke patronen van vertraagde hypersensitiviteit bij transplantatiepatiënten (figuur 1)….

Discussion

De trans-vivo assay DTH is een nieuwe diagnostische test met een potentiële klinische toepassing bij de beoordeling van celgemedieerde responsen bij transplantatie, kanker en auto-patiënten. Het is waardevol omdat het niet alleen handig voor het controleren recall T effector reacties, maar ook kan detecteren T regelgevingsystemen. Een betrouwbare manier om de menselijke DTH regelgeving sporen zou de veiligheid van immunosuppressie terugtrekking voorspellen bij patiënten die kandidaat zijn voor monotherapie of toleran…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs willen graag de bijdragen van AM VanBuskirk erkennen aan de ontwikkeling van ons begrip van de gereglementeerde DTH respons in transplantatiepatiënten. Dit werk werd NIH subsidies ondersteund PO1AI084853 en R01AI066219-06, en door de EU-gesponsorde One Study.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
ACD tube for blood collection BD 02-684-26  
Lymphocyte Separation Medium Cellgro 25-072-CV  
Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline Cellgro 21-031-CM Without calcium & magnesium
ACK Lysis Buffer BioWhittaker 10-548E  
TT/DT or EBV Sanofi Pasteur Inc./ Meridian Life Science, Inc.   TT/DT 25 μg/injection EBV 8 μg/injection
Protease inhibitor PMSF Sigma-Aldrich 78830  
Eosine for cell count Sigma-Aldrich E-6003  
Alloantigen     Purified HLA antigens, synthetic allopeptides can be used instead of donor cell-free lysates
50 ml sterile centrifuge tubes Fisher Scientific 06-443-18  
10 ml pipettes and pipettor BD Falcon 13-675-20  
2 ml safe-lock tubes Costar 3213  
1000 μl, 100 μl , 10 μl pipettes with sterile tips      
Hemocytometer Fisher 02-671-10  
Full size centrifuge and microfuge Beckman Coulter/Eppendorf    
1/2cc or 1cc insulin syringes Becton Dickinson 14-826-79 28 gauge
Vibracell sonicator Divtech Equipment Co. Sonocs& Materials Inc   2 mm probe
Dial thickness gauge Mitutoyo, Japan    
SCID mice Harlan    
Isoflurane Piramal Healthcare   Inhalant anesthesia

References

  1. Carrodeguas, L., et al. Trans vivo analysis of human delayed-type hypersensitivity reactivity. Hum. Immunol. 60, 640-651 (1999).
  2. VanBuskirk, A. M., et al. Human allograft acceptance is associated with immune regulation. J. Clin. Invest. 106, 145-155 (2000).
  3. Burlingham, W. J., Jankowska-Gan, E. Mouse strain and injection site are crucial for detecting linked suppression in transplant recipients by trans-vivo DTH assay. Am. J. Transplant. 7, 466-470 (2007).
  4. Burlingham, W. J., et al. Loss of tolerance to a maternal kidney transplant is selective for HLA class II: Evidence from trans-vivo DTH and alloantibody analysis. Human Immunology. 61, 1395-1402 (2000).
  5. Geissler, F., et al. Human liver allograft acceptance and the ‘tolerance assay’: In vitro anti-donor T cell assays show hyporeactivity to donor cells but, unlike DTH, fail to detect linked suppression. Transplantation. 72, 571-580 (2001).
  6. Jankowska-Gan, E., et al. Human liver allograft acceptance and the ‘tolerance assay’. II. donor HLA-A, -B but not DR antigens are able to trigger regulation of DTH. Hum. Immunol. 63, 862 (2002).
  7. Cai, J., et al. Minor H Antigen HA-1-specific Regulator and Effector CD8+ T Cells, and HA-1 Microchimerism, in Allograft Tolerance. J. Exp. Med. 199, 1017-1023 (2004).
  8. Rodriguez, D. S., et al. Immune regulation and graft survival in kidney transplant recipients are both enhanced by human leukocyte antigen matching. Am. J. Transplant. 4, 537-543 (2004).
  9. Xu, Q., et al. Human CD4+CD25low adaptive T regulatory cells suppress delayed-type hypersensitivity during transplant tolerance. J. Immunol. 178, 3983-3995 (2007).
  10. Derks, R. A., Jankowska-Gan, E., Xu, Q., Burlingham, W. J. Dendritic cell type determines the mechanism of bystander suppression by adaptive T regulatory cells specific for the minor antigen HA-1. J. Immunol. 179, 3443-3451 (2007).
  11. Jankowska-Gan, E., et al. Successful reduction of immunosuppression in older renal transplant recipients who exhibit donor-specific regulation. Transplantation. 88, 533-541 (2009).
  12. Jankowska-Gan, E., et al. Pretransplant immune regulation predicts allograft outcome: bidirectional regulation correlates with excellent renal transplant function in living-related donor-recipient pairs. Transplantation. 93, 283-290 (2012).
  13. Knechtle, S. J., et al. Early and limited use of tacrolimus to avoid rejection in an alemtuzumab and sirolimus regimen for kidney transplantation: clinical results and immune monitoring. Am. J. Transplant. 9, 1087-1098 (2009).
  14. Haynes, L. D., et al. Donor-specific indirect pathway analysis reveals a B-cell-independent signature which reflects outcomes in kidney transplant recipients. Am. J. Transplant. 12, 640-648 (2012).
  15. Burlingham, W. J., et al. IL-17-dependent cellular immunity to collagen type V predisposes to obliterative bronchiolitis in human lung transplants. J. Clin. Invest. 117, 3498-3506 (2007).
  16. Bobadilla, J. L., et al. TH-17, Monokines, Collagen Type V, and Primary Graft Dysfunction in Lung Transplantation. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 177 (6), (2008).
  17. Olson, B. M., et al. Human prostate tumor antigen-specific CD8+ regulatory T cells are inhibited by CTLA-4 or IL-35 blockade. J. Immunol. 189, 5590-5601 (2012).

Play Video

Cite This Article
Jankowska-Gan, E., Hegde, S., Burlingham, W. J. Trans-vivo Delayed Type Hypersensitivity Assay for Antigen Specific Regulation. J. Vis. Exp. (75), e4454, doi:10.3791/4454 (2013).

View Video