ここで、吸引水疱皮膚リコール モデルのデモンストレーションを提供します。モデルは、人間体内適応免疫応答の研究、ワクチン開発のコンテキストでインスタンスに簡単にアクセスできます。
皮膚の抗原リコール モデル人間の記憶の応答in vivoの研究を可能にします。皮膚吸引水疱 (SB) 誘導と組み合わせると、このモデルは、抗原特異的 T 細胞の代表携帯電話のメモリの応答だけでなく、サイトカイン微小環境、その場の特殊な集団にアクセシビリティを提供します。
このレポートでは、皮膚再生、SB 誘導、抗原特異的 T 細胞の収穫の実践的な手順について説明します。この研究の前に、細菌カルメットゲラン桿菌ワクチンの感染を受けた人における抗原再生メソッドを実証するため、ツベルクリン反応検査を使用結核。最後に、SB 標本の多重化、フローのフローサイトメトリーによる解析の例、血液から分離した細胞と比較してこのサンプリング法による抗原特異的多官能性 cd 4 + T-細胞利用の高い分数を示すものです。
ここで説明する方法は安全かつ低侵襲、両方自然免疫と適応免疫応答は生体内で、勉強するユニークな機会を提供します、細胞性免疫能と人間を扱う研究者の幅広いコミュニティに有益である可能性があります。ワクチン開発のコンテキストで、メモリの応答
皮膚の SB は人工的に誘導されたブリスター、細胞や皮膚から直接流体の収穫を可能にします。真空で SBs を上げる技術は健康と病気1,2,3,4,5,で皮膚免疫学の研究に使用される皮膚科の分野でよく知られているツール6,7,8します。 このレポートは、皮膚抗原リコール (SB 皮膚再生法) と組み合わせて SB 技術が適応免疫応答の生体に直接洞察力を提供する方法を示します。
SB 誘導の背後にある原理は簡単です: 光真空が皮膚の小さな領域に適用されます。否定的な圧力は最終的に満ちている流体セル1,2,9ローカルまめを作成する、真皮から分離する表皮が強制されます。水疱液を穿刺吸引によって収穫できるし、さらに研究生体外のコンテンツを使用できます。
近年、SB体内免疫疾患皮膚10,11に制限以外の研究法が注目されています。人間の免疫の研究は、細胞や関心のサイトカインを末梢血からサンプリング容認できないと非倫理的なリンパ節や消化管粘膜組織の侵襲的なサンプリングがあるため、事実によって制限されます。例はワクチン接種12後長命の人間記憶 T 細胞応答の研究です。このような試験で免疫に関与する細胞の関連する人口はリンパ系組織に存在するため、関連する T 細胞のサンプリングは大きな挑戦をすることができます、特定の T 細胞数が非常に限られた末梢血液中を循環します。
SB 手法では、メモリー T 細胞の研究にユニークな機会やその他特定の細胞集団を提供しています。抗原の皮膚予防接種に伴った抗原の特定の T 細胞は皮膚にそのリンパの隠れ家から採用され、SB から簡単にサンプリングすることができます。アクバルらによって記述されていたこの皮膚モデルの方法論と研究アプリケーション20132。皮膚のリコールのための一般的に使用される抗原は市販の精製タンパク質誘導体 (PPD) 抗酸菌実行ツベルクリン皮膚試験 (TST)13, PPD を皮膚の真皮層に注入する場所に使用します。抗原沈着の結果 [例えば、結核菌(Mtb) 感染症や細菌カルメットゲラン桿菌 (BCG) 接種個人] PPD に向けて既存免疫記憶を持つ個人、肌と PPD 特異 cd4 T 細胞2,11,14,15の体内のクローン性増殖に移行と応答を思い出してください。その結果、PPD 特異多官能性の高い分数 cd4 T 細胞は SB サンプリングの準備ができて肌に蓄積されます。このメソッドによって収集された T 細胞は堅牢なことがわかって、イムノアッセイの範囲と長期の in vitro培養15に特徴付けられる十分に豊富です。したがって、皮膚リコール モデルおよび SB 誘導前のヴィヴォ解析による生体内でT 細胞応答を検討する貴重な方法を証明するかもしれないし、このアプローチの知識の増加は、細胞免疫学に興味を持つ研究者ワクチン学。
このレポートでは、人間の皮膚 PPD 注射皮膚に吸引水疱を誘導する方法について最初の段階的なガイドを提供します。皮膚の抗原リコール モデルは、BCG 予防接種のボランティアで、TST を使用して示されています。最後に、関連する前のヴィヴォ解析細胞やサイトカイン SB によって分離は例示.SB 手法によって得られる PPD 特異 T 細胞の表現型および機能特性が徹底的に16,1711,2,10、、、を別の場所に説明18,19します。 このレポートは、他の研究グループによるこの技術のアプリケーションを容易にするための方法論の実践的および免疫学的側面について議論することを目的とします。
本稿では、人間の免疫記憶応答の体内吸引水疱誘導による皮膚の抗原のリコールと細胞の収穫を使用して研究のための実用的な手順について説明します。TST は、皮内反応用抗原沈着と BCG ワクチン リコールの例として使用されました。最後に、エフェクター記憶表現型の抗原特異的多官能性 T 細胞が大体 SB 細胞の 3 分の 1 を示す提供フロー フローサイトメトリーおよび多重サイトカイン解析による SB 標本特性の例であった。
このプロトコルの重要なステップは、皮内注射法、吸引水疱誘導水疱穿刺をなど。まず、正しい皮内沈着訓練された人材が必要です。不適切な沈着は、最適ではない結果を招くことができます。PPD は一般的によく知られている、安全な皮膚抗原が、その組成比較13,20の制限、メーカーによって異なります。このレポートは、2 火の単一の皮内沈着と倫理的な承認を追加する必要があります必要に応じて 2 つの並列調書 (2 x 2 TU) について説明します。しかし、他の研究を使用している 10 TU 強い皮膚反応10、21の可能性を高める。SB の誘導段階では、負圧の小さな段階的増加は出血とふくれ破裂の危険性を減らします。赤い血液細胞や、血液中から白血球の混入の可能性は一般的に低い2です。無菌穿刺法が微生物汚染を防止し、破片や居住者の皮膚細胞の不純物を低減穿刺針と皮膚ブリスター床との接触を避けること。しかし、一部の研究者はパンクのブリスター10圧延圧力を適用することで SB 液を収穫する好みます。水疱内の隔壁に穴を開ける必要があります。SB 技術自体は低侵襲です。折りたたまれた SBs は傷つかないで直るし、感染症は非常にまれです。2ただし、ハイポ色素沈着の程度が発生して、SB 誘導はコロイド瘢痕化の歴史を持つ人々 におそらく避けるべき。
技術的な制限は、合計セルの低利回りと長期保存のためその結果限られた選択肢に含まれます。白血球収量、臨床の TST 応答、ブリスター サイズおよび赤血球汚染関係がされている別の場所2,10徹底的に説明。ここで示した BCG リコールの実験です (図 1)、各ブリスターから中央総収量 50,000、SBCs は勉強だけで15場合は特に、これらの細胞を使用して小規模な実験の設定を意味でした。ただし、SB サンプルで特定の T 細胞の人口はほとんど両方の相対と絶対のセルのカウントの PBMC サンプルで見つけたものは超えています。図2 の例で、100,000 SB 細胞のサンプルのトリプル正 PPD 特異 T 細胞数、番号で 1 × 106 PBMCs 同じドナー (データは示されていない) からより大きい x 2 以上であった。TST 反応の視覚的得点結核メモリの評価のための最も一般的な臨床方法です。注記のうち、基になる適応免疫反応は臨床皮膚反応2,21と同時に最高になりません。ないすべて BCG 接種またはMtb-被曝者、強い TST 反応や分類、および調査の人口の既存抗酸菌の鋭敏化と同様、レスポンダー、TST 以外からのサンプルの処理のための戦略を開発このメソッドを使用してリコール試験を開始する前に考慮する必要があります。また、SB サンプリングと視覚的得点による削減皮膚反応を持つ個人で理論的なバイアスの可能性があるか、例えば、HIV 感染症、特定の年齢層の2で見られる免疫障害のある皮膚関連 13,18,20。さらに、試験を繰り返して TST 反応の免疫学的後押しはよく知られている20,22です。ただし、Tst が繰り返し10SB 細胞の表現型はむしろ一定のまま。この観測は、細胞性免疫応答の縦断研究で SB リコールの役割をサポートします。
T 細胞免疫の抗原特異的細胞の高画分の収穫の SB リコールことができます。ただし、PPD 蒸着からサンプリングの SB のタイミングは重要な細胞構成とサイトカイン微小環境が時間とともに変化。このプロトコルでは水疱だった誘導 7 日後チャレンジと分離細胞主に cd4 エフェクター メモリー T 細胞細胞の IFN-γ、TNF α や IL-2 の共発現での分数高を含みます。これらの観測は、分化、増殖、活性化 T 細胞が皮膚の PPD 先読み2,15、21のしくみを説明する先行研究に沿っています。PPD 増個人で SB 速度論は、非常に初期の皮膚反応特定; が示唆されました。ただし、既に内 PPD 挑戦に続く最初の日、応答になる cd 4 + T 細胞 (両方の中央のメモリとエフェクターのメモリ表現が記載されている) によって支配されるおよび、3 日後の応答はの高い分数によって支配されます。PPD 特異サイトカインが cd 4 + T 細胞2,8,10,15,21を生産します。この適応サイトカイン応答のまま 2 週間2,8,10,23以上の検出です。日 7 ポスト TST は、2メモリ cd 4 + T 細胞の生産するサイトカインのコレクションのための最適な時点で表示されます。ただし、他時間ポイントは、抗原や関心のある応答に応じて関連はもちろんです。ノートでは、1 つの研究での適応性が PPD 反応は 5 日ポスト TST10で既にプロ炎症性サイトカイン分泌の減少ともう少し早くピークに報告されています。
SB 液には、炎症性サイトカインと皮膚微小環境15,24を代表する示されている他のタンパク質の高レベルが含まれています。動態研究、TNF α や IFN-γ レベル SB 流体ピークで IL-2 レベルのピーク中 3 日後 7 日間2,10後、おそらく適応応答の優位性を反映して、この後の段階で示されています。SB 細胞は、生体内で活性化されている、ので、彼らは高い自発的なサイトカインのリリースとして (図 3および4) メモリセルの再刺激により特定のリリースの可能性を示します。
このレポートは、cd 4 + T 細胞免疫に焦点を当てください。図 2に示す、孤立した T 細胞の大半は実際にあった cd4、あったほとんどない cd 8 + T 細胞吸引ブリスター流体。これは他の SB PPD リコール研究レポート低比率と cd 8 + T 細胞 cd 4 + T 細胞2,8,10,23と比較して劣る渡り鳥容量に沿ってです。Cd8 貢献のさらなる評価は望ましいのでしょうただし、これはこのレポートの範囲を超えています。
T 細胞はMtb; の免疫の制御のために不可欠と見なされますただし、血液25,26から適応免疫応答に反映される保護の信頼性の高いとの相関関係を識別することは困難だった。この障害は、現在大規模な非常に高価な効力試験27に代替がない、厳しく新しい結核ワクチンの開発を妨げています。結核ワクチン開発者は、小さなと一時的な血液28,29ワクチン特定の T 細胞集団の変化を評価することによってワクチンの免疫原性を決定します。しかし、それは疑わしい循環血液の抗原特異的 T 細胞のごく一部が関連するかどうか (すなわち、感染制御する T 細胞豊富な微小環境の代表的な部位への移行が可能Mtb)27,30,31.
以前の研究と提示されたデータに基づいて、SB 皮膚リコール モデルはワクチン特定の T 細胞の研究のための潜在的な可能性を表します。だけでなく、モデルはワクチン生成された応答十年前のリコールを有効にする、それはまた組織に固有のコンテキストの15,18,19、21の潜在的な真のメモリの評価を可能します。小説、候補サブユニット結核ワクチンの抗原も構成を含めるには、特定の皮膚テストでは、このモデル28,32を使用してワクチン評価のための新しい機会をお勧めします。さらに、トランスクリプトーム解析は、細胞性免疫応答 PPD 挑戦皮膚の生成がMtbの反応に似ていることを提案する-感染肺18。
また皮膚パンチ生検、皮膚から細胞収穫を可能にするし、SB サンプリングと比較して、空間情報を提供するメソッドはもっと侵襲と単一細胞懸濁液33を準備する酵素やメカニックの処理が必要です。サイトカインと細胞マーカーの測定は、2 つの方法2,10間比較。
吸引水疱メソッドが既に皮膚科のほか医学研究の多くの分野で適用されている単独で、または全身あるいは皮膚の挑戦との組み合わせで。などの敗血症、エプスタイン ‐ バーウイルス関連リンパ増殖性疾患、糖尿病性ニューロパチー、グルココルチコイド摂取の効果、治療用抗体や T 細胞標的療法10 のためのモデルをテスト人間の臨床試験研究、34,35,36,37,38。
治療の観点から SB 皮膚再生法は潜在的な中央の T 細胞の記憶を研究するユニークな利点を提供していますと -の視点、皮膚が関連するサンプリング コンパートメント2を提供するよう両方生物から、技術的な 15,18,19,21。SB 皮膚再生法 PBMCs の循環の伝統的なパッシブ サンプリングと比較して、特に、自分の関連する抗原に対する反応のリンパ節から移行し、ローカルを完了する能力を証明している T 細胞の研究のため可能します。拡張は、生体内で組織固有コンテキスト15,18,19、21の分化。
結論としては、モデルを示したここで研究者人間の適応免疫の T 細胞ターゲット エージェント (すなわち、伝染病ワクチン学やがん研究) フィールド内の関連するかもしれない。このプロトコルに適用される TST モデルはもちろん、結核ワクチン学の分野で特別な関連性の。ただし、このモデルの基本概念は、研究の他の分野で応用性です。
The authors have nothing to disclose.
彼の実用的な学術の助言; マッズ Radmer ジェンセンに感謝したいと思いますラウ lindqvist 氏と技術的な専門知識とスキルを提供するための Kaare Svejstrupヘレーネ ・ Bæk Juel、ジョナサン実際に Filskov、Signe t. シュミット、ソルヴェイグ ・ w ・ Harpøth の彼らのテクニカル サポート;ゲントフテ TB 外来 PPD 管理; 彼らの訓練のスタッフ研究に参加するすべてのボランティア。このプロジェクトは、欧州委員会 H2020 プログラム [許可番号 TBVAC2020 643381] によって資金を供給し、有意義な議論のためのコンソーシアムのパートナーに感謝したいと思います。
Gloves for laboratory use | Imtex, Denmark | 1013 | |
Desinfection spray | Apotek, Denmark | 82% alcohol, with glycerin, for human skin | |
Alcohol swaps | Mediq, Denmark | 1131892 | |
PPD RT 23 "SSI" (2 T.U./0.1ml) | AJ Vaccines | ||
Myjector syringe with fixed needle | Terumo | A236 | 1 ml/29G/12mm |
Ruler | not relevant | for skin reaction evaluation | |
Ballpoint pen | not relevant | for skin reaction evaluation | |
Portable Lung Suction Unit | Laerdal Medical, Denmark | 78000011 | NOTE. Modified for ranges below -40kPa and supplied with pressure gauge (ref. 1031107) by the Technical Dept. , Hvidovre Hospital |
Negative Pressure Chamber Assembly, unheated with connecting tubing | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Orifice Plate, 47mm, 10mm Hole | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Negative Pressure Instrument Seal Kit | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | ||
Negative pressure Chamber Strap | Electronic Diversities, Finksburg, MD, USA | 12 inches | |
Micropore Surgical tape | 3M | 1533-1 | 2.5cm x 9.1m |
Cap from 15ml plastic tube | Sarstedt, Germany | 62,547,254 | |
Tubigrip bandage | Mölnlycke Health Care, Sweden | 1443 | |
Cosmopor steril adhesive dressing | Hartmann | 9008337 | 7.2 x 5 cm |
2ml Syringe Concentric Luer Slip | Becton Dickinson | 300185 | |
Microlance 23G/30mm needle | Becton Dickinson | 300700 | |
Safe-Lock microcentrifuge tubes (autoclaved) | Eppendorf | 0030120086 | Autoclaved |
Minispin plus centrifuge | Eppendorf | 5453000011 | |
Gibco AIM V Medium | Life Technologies | 12055-091 |