ペプチドマトリックスに基づくHBV特異的CD4 T細胞応答の解析とHLA-DR制限CD4 T細胞エピトープの同定
Summary
B型肝炎ウイルス(HBV)由来のペプチドマトリックスに基づいて、HBV特異的CD4 T細胞応答をHBV特異的CD4 T細胞エピトープの同定と並行して評価することができた。
Abstract
CD4 T細胞は、慢性B型肝炎の病因において重要な役割を果たす。多目的な細胞集団として、CD4 T細胞は、彼らが分泌したサイトカインに基づいて明確な機能的サブセットとして分類されている:例えば、CD4 Tヘルパー1細胞のIFN-γ、CD4 Tヘルパー2細胞のIL-4およびIL-13、CD4 T濾胞ヘルパー細胞のIL-21、CD4 TヘルパーヘルパーセルのIL-17。B型肝炎ウイルス(HBV)特異的CD4 T細胞を、HBV由来ペプチド刺激後のサイトカイン分泌に基づいて分析すると、HBV特異的CD4 T細胞応答の大きさだけでなく、HBV特異的CD4 T細胞の機能サブセットに関する情報も提供できる。トランスクリプトミクスやメタボロミクス分析などの新しいアプローチは、HBV特異的CD4 T細胞に関するより詳細な機能情報を提供する可能性がある。これらのアプローチは、通常、ペプチド主要組織適合性複合体II多量体に基づいて生じるHBV特異的CD4 T細胞の単離を必要とするが、現在HBV特異的CD4 T細胞エピトープに関する情報は制限されている。HBV由来のペプチドマトリックスに基づいて、HBV特異的CD4 T細胞応答を評価し、慢性HBV感染患者からの末梢血単核細胞サンプルを同時に使用してHBV特異的CD4 T細胞エピトープを同定する方法が開発されました。
Introduction
現在、抗原特異的T細胞を解析する方法は3つあります。最初のアプローチは、T細胞受容体とペプチド(エピトープ)の相互作用に基づいています。抗原特異的T細胞は、ペプチド主要組織適合性複合体(MHC)多体で直接染色することができる。この方法の利点は、下流の転写/メタボロミクス分析に適した、生存可能な抗原特異的T細胞を得ることができるということです。この方法の制限は、特定の抗原に対するエピトープペプチドの同定数が今のところ制限されている間、検証されたエピトープペプチドを必要とするため、特定の抗原に対するT細胞応答全体に関する情報を提供できなかったということです。B型肝炎ウイルス(HBV)特異的CD8 T細胞エピトープと比較して、HBV特異的CD4 T細胞エピトープが少なく、1,2であり、現在HBV特異的CD4 T細胞の分析にはあまり適用されない。
第2のアプローチは、抗原ペプチド刺激3後の一連の活性化誘導マーカーのアップレギュレーションに基づく。一般的に使用されるマーカーには、CD69、CD25、OX40、CD40L、PD-L1、4-1BB 4が含まれる。この方法は、ワクチン接種者5、6、ヒト免疫不全ウイルス感染患者7、および重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2感染患者8、9における抗原特異的T細胞応答を分析するために使用されてきた。ペプチド-MHCマルチマーベースのアッセイとは異なり、この方法は検証されたエピトープによって制限されず、下流の分析のために実行可能な細胞を得ることができます。この方法の制限は、抗原特異的T細胞のサイトカインプロフィールに関する情報を提供できなかったということである。また、いくつかの活性化された抗原非特異的細胞によるこれらの活性化誘導マーカーの発現は、分析におけるバックグラウンドシグナルに寄与する可能性があり、特に標的抗原特異的T細胞が稀である場合に問題となる可能性がある。現在、HBV特異的CD4 Tセル4に対するこの方法の適用は限られている。この方法を利用してHBV特異的CD4 T細胞を確実に分析できるかどうかは、さらなる調査が必要です。
第3のアプローチは、抗原ペプチド刺激後のサイトカイン分泌に基づく。活性化誘導マーカーベースの分析と同様に、この方法は検証されたエピトープによって制限されない。この方法は、抗原特異的T細胞のサイトカインプロファイルを直接明らかにすることができる。この方法の感度は、抗原特異的T細胞のサイトカイン分泌に依存し、試験されるサイトカインの数は通常制限されるので、活性化誘導マーカーベースの方法よりも低い。現在、この方法はHBV特異的T細胞の解析に広く用いられている。HBV特異的T細胞を細胞分泌する細胞は、直接的なex vivoペプチド刺激10、11によってほとんど検出できなかったので、HBV特異的T細胞のサイトカインプロファイルは、通常、10日間インビトロペプチド刺激拡大12、13、14、15、16の後に分析される。マトリックス形態におけるペプチドプールの配置は、抗原特異的エピトープ17,18の同定を容易にするために利用されてきた。ペプチドマトリックスとサイトカイン分泌解析を組み合わせて、HBV特異的CD4 T細胞応答を評価し、HBV特異的CD4 T細胞エピトープを同時に同定する方法が開発された。このプロトコルでは、この方法の詳細が説明されています。HBVコア抗原は、このプロトコルにおけるデモンストレーションの一例として選択される。
Protocol
Representative Results
Discussion
このプロトコルの最も重要なステップは次のとおりです: 1) PBMCの拡張を開始するのに十分な高い生存率の PBMC;2) PBMC拡張に適した環境3) エピトープ同定前のPBMC培養における残留ペプチドプールの完全除去。
このプロトコルの全ての分析は、CD4 T細胞の強い増殖に依存する。一般に、10日の拡張後のPBMCの数は、初期値の2~3倍になります。PBMCの細胞数と生存率は、PBMCsの拡大?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国立自然科学財団(81930061)、重慶自然科学財団(cstc2019j-bshX0039、cstc2019jj-zdxmX0004)、および中国のキーによって支援されました。
感染症に特化したプロジェクト(2018ZX10723203)。
Materials
| Albumin Bovine V (BSA) | Beyotime | ST023 | |
| APC-conjugated Anti-human TNF-α | eBioscience | 17-7349-82 | Keep protected from light |
| Benzonase Nuclease | Sigma-Aldrich | E1014 | Limit cell clumping |
| B lymphoblastoid cell lines (BLCLs) | FRED HUTCHINSON CANCER RESEARCH CENTER | IHW09126 | HLA-DRB1*0803 homozygote |
| B lymphoblastoid cell lines (BLCLs) | FRED HUTCHINSON CANCER RESEARCH CENTER | IHW09121 | HLA-DRB1*1202 homozygote |
| Cell Culture Flask (T75) | Corning | 430641 | |
| Cell Culture Plate (96-well, flat bottom) | Corning | 3599 | Flat bottom |
| Cell Culture Plate (96-well, round bottom) | Corning | 3799 | Round bottom |
| Cell Strainer | Corning | CLS431751 | Pore size 70 μm, white, sterile |
| Centrifuge Tube (15 mL) | KIRGEN | KG2611 | Sterile |
| Centrifuge Tube (50 mL) | Corning | 430829 | Sterile |
| Centrifuge, Refrigerated | Eppendorf | 5804R | |
| Centrifuge, Refrigerated | Thermo | ST16R | |
| Centrifuge, Refrigerated | Thermo | Legend Micro 21R | |
| Cytofix/Cytoperm Kit (Transcription Factor Buffer Set) | BD Biosciences | 562574 | Prepare solution before use |
| Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2650 | Keep at room temperature to prevent crystallization |
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline | Prepare ddH2O (1000 ml) containing NaCl (8000 mg), KCl (200 mg), KH2PO4 (200 mg), and Na2HPO4.7H2O (2160 mg). Adjust PH to 7.4. Sterilize through autoclave. | ||
| Ficoll-Paque Premium | GE Healthcare | 17-5442-03 | |
| Filter Tips (0.5-10) | Kirgen | KG5131 | Sterile |
| Filter Tips (100-1000) | Kirgen | KG5333 | Sterile |
| Filter Tips (1-200) | Kirgen | KG5233 | Sterile |
| FITC-conjugated Anti-human CD4 | BioLegend | 300506 | Keep protected from light |
| Fixable Viability Dye eFluor780 | eBioscience | 65-0865-14 | Keep protected from light |
| GolgiStop Protein Transport Inhibitor (Containing Monensin) | BD Biosciences | 554724 | Protein Transport Inhibitor |
| Haemocytometer | Brand | 718620 | |
| HBV Core Antigen Derived Peptides | ChinaPeptides | ||
| HEPES | Gibco | 15630080 | 100 ml |
| Human Serum AB | Gemini Bio-Products | 100-51 | 100 ml |
| Ionomycin | Sigma-Aldrich | I0634 | |
| KCl | Sangon Biotech | A100395-0500 | |
| KH2PO4 | Sangon Biotech | A100781-0500 | |
| LSRFortessa Flow Cytometer | BD | ||
| L-glutamine | Gibco | 25030081 | 100 ml |
| Microcentrifuge Tube (1.5 mL) | Corning | MCT-150-C | Autoclaved sterilization before using |
| Microplate Shakers | Scientific Industries | MicroPlate Genie | |
| Mitomycin C | Roche | 10107409001 | |
| Na2HPO4.7H2O | Sangon Biotech | A100348-0500 | |
| NaCl | Sangon Biotech | A100241-0500 | |
| PCR Tubes (0.2 mL) | Kirgen | KG2331 | |
| PE/Cy7-conjugated Anti-human CD8 | BioLegend | 300914 | Keep protected from light |
| PE-conjugated Anti-human IFN-γ | eBioscience | 12-7319-42 | Keep protected from light |
| Penicillin Streptomycin | Gibco | 15140122 | 100 ml |
| PerCP-Cy5.5-conjugated Anti-human CD3 | eBioscience | 45-0037-42 | Keep protected from light |
| Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) | Sigma-Aldrich | P1585 | |
| Recombinant Human IL-2 | PeproTech | 200-02 | |
| Recombinant Human IL-7 | PeproTech | 200-07 | |
| RPMI Medium 1640 | Gibco | C11875500BT | 500 ml |
| Sodium pyruvate,100mM | Gibco | 15360070 | |
| Trypan Blue Stain (0.4%) | Gibco | 15250-061 | |
| Ultra-LEAF Purified Anti-human HLA-DR | BioLegend | 307648 | |
| Wizard Genomic DNA Purification Kit | Promega | A1125 |
References
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