無細胞HIV-1粒子とは異なり、感染したCD4 + T細胞を効果的に形質細胞様樹状細胞(pDC)によって感知されます。この原稿は、I型IFNの放出によって評価した末梢血単核細胞(PBMC)または単離されたpDCは、pDCにすることにより先天的センスを評価するためにHIV-1感染T細胞と共培養する方法が記載されています。
HIV-1先天性感知は形質細胞様樹状細胞(pDC)に感染したCD4 + T細胞の直接接触を必要とします。このプロセスを研究するために、ここで説明するプロトコルは、T細胞株(MT4)または異種の一次CD4 + T細胞のいずれかでの感染を検出するために新たに単離されたヒト末梢血単核細胞(PBMC)または形質細胞様樹状細胞(pDC)を使用します。適切な感知を保証するためには、PBMCを直ちに採血後に分離されて、感染T細胞の最適な割合を使用することが必須です。また、マルチパラメトリックフローサイトメトリー染色は、PBMCサンプルが、生理学的比率で異なる細胞系統が含まれていることを確認するために使用することができます。コントロールの数ものpDCの生存率および機能性を評価するために含めることができます。これらは、Toll様受容体(TLR)経路の既知のアゴニストに対する細胞応答を評価し、そしてSPONの欠如を確認し、特定の表面マーカーの存在を含みますtaneous I型インターフェロン(IFN)生産。このシステムでは、新たに単離されたPBMCまたはpDCには18-22時間、96ウェルプレート中のHIV-1感染細胞と共培養されます。これらの共培養物からの上清は、その後HEK-ブルーIFN-α/β細胞におけるISGF3経路の活性化をモニターすることによって、生物活性、I型IFNのレベルを決定するために使用されます。事前および共培養条件の間に、標的細胞を感染させた細胞の割合、特定の表面マーカーのレベルは、感染細胞の差動殺傷を含むパラメータの数を決定するために、フローサイトメトリー分析に供することができます。これらのプロトコルは、最初のI型IFN産生を追跡するために開発されたが、それらは潜在のpDCから放出され、他のimuno-調節分子を研究し、HIV-1生得センシングを支配する分子メカニズムへのさらなる洞察を得るために使用することができます。
I型IFN産生のpDCは、ウイルス感染に対する防御の最初の行を表し、そのように自然免疫と適応免疫1の間に不可欠なリンクとして機能します。無細胞HIV-1粒子が乏しい生得の免疫系によって検出されているが、HIV-1感染CD4 + T細胞を効果的にpDCに2によって検出されます。感知機構は、その後のpDCによるウイルス捕捉および内在化が続いているのpDC、上の感染したT細胞およびCD4分子の表面でのウイルスエンベロープ糖タンパク質(gp120の)との間の最初の接触を必要とします。 TLR7によって転送されたHIV-1 RNAのその後の認識はMYD88 / IRF7経路の活性化を誘発し、最終的には、IFN産3-I型につながります。重要なことに、TLR9によって媒介されたpDC中に存在する第2検知経路は、PDC-特異的表面マーカーBDCA2 4に、ウイルス糖タンパク質、gp120の相互作用によって阻害されます。
<p class="jove_content">のpDCの経路を感知TLR7およびTLR9は、潜在的に負ILT7 5と呼ばれる別のPDC-比表面積阻害受容体とBST2の係合(またTetherinまたはCD317と命名)によって調節することができます。 BST2のpDCは、いくつかの癌細胞の表面に、そのようなB細胞、マクロファージ、およびT細胞のような他の細胞型では比較的低いレベルで高レベルで発現されます。重要なことには、BST2は、形質転換された細胞株の数ならびにヒトおよびマウス起源6の初代細胞培養においてI型IFNによって誘導され得ます。離れて、その免疫調節機能から、BST2は最近HIV-1の放出を阻害することが見出され、他方は、感染細胞表面7上に架橋新生ウイルス粒子によってウイルス粒子エンベロープ。 HIV-1の場合には、ウイルスにコードされアクセサリータンパク質U(のVpu)はBST2アンタゴニストとして作用することが示されました。それのVpuは、HIV-1感染細胞の細胞表面からのテザーの部位BST2をダウンレギュレートすると考えられています活動をると、この概念が8,9に挑戦してきたが、結果として、ウイルスの放出を促進し、7を広げます 。 Vpuの非存在下で、完全に形成され、成熟した子孫のHIV-1の多数の粒子が細胞表面に保持されています。これらつながれた粒子は、免疫検出のために有効な標的を表すことができるかどうかはまだ未解決の問題のまま。さらに、それは、表面のVpu BST2レベルを調節することによってのpDCからのI型IFN産生を調節不全にすることができるかどうかは不明です。HIV-1のセンスを評価するために設計された初期の研究は、一般的にI型IFN 3,10-12の悪い誘導物質と考えられている無細胞HIV-1粒子を用いて行きました。最近の研究では、PBMCおよびpDC には、効率的にHIVに感染したCD4 + Tリンパ球2,13,14を感知することを示唆していることを考えると、我々はここで、in vitroでのHIV-1感染細胞の認識の際のpDCによってトリガー生得的応答を測定するための簡単な方法を説明します。
プロトコルは、ここで我々の最近の報告18に記載されるように、のVpuを発現する能力においてのみ異なるGFPタグ化HIV-1ウイルスに感染したT細胞の指標を検出します。しかしながら、これらの方法は、容易にタグが付いていないウイルスの検知を研究するために変更することができるだけでなく、ウイルスは、潜在的に生来のセンシングを調節することができ、他のウイルス遺伝子を欠いています。 GFPを発現していない使用されるウイルスは、感染した標的細胞の割合は、P24(カプシド)などの、細胞内染色を共培養し、フローサイトメトリーまたはP24 ELISAによって流動する前に他の手段によって決定されるべきである場合。さらに、これらのプロトコルは、利用可能な細胞株および初代細胞の種々含む異なる標的T細胞と共に使用することができます。
HIV-1の感知を研究するために使用される初期の方法と比較すると、この原稿に記載された方法は、多数の利点を有します。まず第一に、それは、グループの数、無細胞HIV-1 pで確立されています記事は、I型IFN 2,13,14の悪い誘導物質です。さらに、初期の研究は、IFNが生産I型の量を定量化するために、古いIFNαELISAに基づく方法に依存していました。この検出技術の限界は、IFNα及びIFNβの他のタイプを眺めながら、古いIFNαELISAキットのほとんどは唯一、IFNαのいずれかのタイプを測定することです。ヒトI型IFNの全ての生物活性な形態の濃度を一度に測定することができるように説明したレポーター細胞株の使用は、この制限を克服します。技術は、IFN ELISAキットの新世代よりも安価で高感度であり、多くのドナーのためにI型IFNの多量を容易に検出することができます。それにもかかわらず、このプロトコルは、簡単にそのようなELISAのような他のI型IFN読み出し方法に使用するために適合させることができます。
重要なステップ:それはすべての細胞成分(ターゲットとエフェクターの両方)の品質を厳密に制御することが重要です。潜在的な汚染もasymptomaticは、監視し、制御する必要があります。我々は先に述べたように、無症候性細菌汚染を抗生物質は、制御され、そのようなマイコプラズマなどの潜在的な他の細胞内病原体は、HIV-1感染、I型IFNのすなわち製造後に観察したものと類似した免疫応答を生成することができます。また、全ての試薬は、LPSまたは他の潜在的な内毒素を含まないようにする必要があります。ヒトサンプルは、多くの場合、通常のセンシングに影響を与える可能性があり、基礎となる進行中の感染症、によってプライミングすることができるので同様に、PBMCおよびpDCを監視も重要です。我々は常に提案陰性対照、模擬感染細胞と、そのような標的細胞の欠如だけでなく、共培養を含むことをお勧めします。感染した細胞の生存率も、I型IFNは、アポトーシス細胞2,14との共培養後に産生されていないため、適切なのpDC検知のために重要です。
技術の一つの重要な制限は、新たに単離した初代細胞のために必要です。この手順ではありませんでしたいずれかの以前に凍結または培養中に維持したPBMCを、またはpDCにを使用してテスト。 PBMCの単離は、労働集約的であり、これらの細胞は、非常に限られた寿命を有しています。ヒト血液を操作しながらさらに、血液媒介病原体に対して保護するための標準プロトコルを使用する必要があります。新たに単離されたヒト細胞を伴う作業に関連する変動のいくつかの原因は、多くの場合があります。その中でも異なる手順では、これらの細胞を単離するために実装され、継承された変動は、ドナー・ツー・ドナーから発生しました。それはドナー間のばらつきを回避することは不可能であるが、例えば、TLR7およびTLR9経路の既知のアゴニストに対する応答を測定するように提案した陽性対照の使用は、これらの実験のための重要な内部対照を提供するであろう。私たちは応答TLR7経路がHIV-1 3に対する適切な対応のために必要とされている間、TLR9経路のアゴニストに対する強固な応答は、健康のpDC応答と相関させることができたことを観察しました。
<p claPBMCからのpDCの濃縮はしばしば必要とされていない私達によって行われた観察、その他2に基づいて、SS = "jove_content">。実験計画が必要とする場合、細胞が選択プロセスの後に抗体のないまましかし、負の選択(特定のpDC表面マーカーの枯渇が必要とされているコンテキスト内のインスタンスのために)、正の選択を超えることが好ましいです。単離したpDCは、文化の急速なアポトーシスを受けます。これらの細胞は長期間培養する必要が実験のために、培養培地は、IL-3を補充することができます。このサイトカインは、PDCの増殖を誘導し、そのアポトーシスを阻害する16。しかしながら、IL-3の使用は、それがPDC成熟または分化につながる可能性があるため、厳密に制御する必要があります。ここで説明する方法は、先天性の検知時に関係する最初のステップを再現するために、新たに単離されたPBMCまたはpDCを有する標的HIV-1感染細胞を兼ね備えています。この方法は、間違いなくEXPLORに有用であろうHIV感染に関連した電子早期先天性免疫のイベント。関連するプロトコルは、I型IFNを測定することを目的としているが、それらは容易に感染細胞の認識の際のpDCから放出される他の生物活性分子を測定するように修正することができます。これらを含めることができます:III型IFN(IFN-λ)、およびケモカインCXCL10、CCL4、およびCCL5 17(TNF-αおよびIL-6など)、炎症性サイトカイン。
我々は、フローサイトメトリーおよび細胞選別実験中の専門的な技術支援のために、E MassicotteとJ.主に感謝します。また、我々は、血液サンプルを提供するためのIRCMクリニックのスタッフとすべてのドナーに感謝したいと思います。末梢血サンプルは、研究所デRecherches Cliniquesモントリオール(IRCM)の研究倫理審査委員会によって承認された研究プロトコルの下で、ヘルシンキ宣言に従って書面によるインフォームドコンセントを与えた健康な成人ドナーから得ました。以下の試薬は、NIH AIDS試薬プログラム、エイズ、NIAID、NIHの事業を通じて得られた:博士ダグラスリッチマンからMT4細胞;人間のrIL-2博士モーリス・ゲートリー、ホフマンから – ラ・ロシュ社
博士コーエンは人間Retrovirologyカナダリサーチチェアの受信者です。この作品は、博士コーエンへとフォンデRECHERCHEケベック・サンテ(FRQ-S)エイズネットワークから博士BEGO博士コーエンにCIHR(CIHR 111226)からの助成金によってサポートされていました。
MT4 cells | NIH AIDS Reagent Program | 120 | This reagent was obtained through the NIH AIDS Reagent Program, Division of AIDS, NIAID, NIH: MT-4 from Dr. Douglas Richman. |
HEK-Blu IFN-α/β reporter cells | Invivogen | HKB-IFNAB | |
RPMI | Wisent | 350-000-CL | |
DMEM | Wisent | 319-005-CL | |
FBS | Wisent | 080-150 | |
Ficoll-Pâque Plus | Myltenyi | 17-1440-03 | |
CD4+ T cell isolation kit II | Myltenyi | 130-091-155 | |
Diamond Plasmacytoid Dendritic Cell Isolation Kit II | Myltenyi | 130-097-240 | |
PHA-L | Sigma-Aldrich | O2769 | |
Human rIL-2 | NIH AIDS Reagent Program | 136 | This reagent was obtained through the NIH AIDS Reagent Program, Division of AIDS, NIAID, NIH: Human rIL-2 from Dr. Maurice Gately, Hoffmann – La Roche Inc. |
Imiquimod | Invivogen | TLRL-IMQS | |
ODN 2216 CpG-A | Hycult Biotec | HC4037 | |
Human IFNα | PBL Interferon source | 11100-1 | |
QUANTI-Blue | Cedarlane | REP-QB2 | |
Flow cytometry (Antibodies/reagents) | |||
Fc blocking solution (composition below): | Note: make in washing solution (PBS, 5mM EDTA, 5% FBS) | ||
10% Goat serum | Sigma-Aldrich | G 9023 | |
10% Rabbit serum | Sigma-Aldrich | R 9133 | |
10% Mouse serum | Sigma-Aldrich | M 5909 | |
2.5 mg/ml human IgG | Sigma-Aldrich | I 4506 | |
anti-CD3_Pacific Blue | Biolegend | 300417 | |
anti-CD14_PE-TxRed | Life Technologie | MHCD1417 | |
anti-BDCA2_APC | Myltenyi | 130-090-905 | |
anti-ILT7_PE | Biolegend | 326408 | |
anti-CD4_PerCP/Cy5.5 | Biolegend | 317427 | |
anti-BST2_Alexa 660 | eBioscience | 50-3179 | |
Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P 6148 | |
Cell strainer | BD Falcon | 352340 | |
Equipment | |||
Cyan ADP instrument | Beckman Coulter | CY20030 |