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Immunology and Infection

扩大目标,脐血细胞毒性T淋巴细胞,巨细胞病毒,EB病毒,腺病毒

Published: May 7, 2012 doi: 10.3791/3627

Summary

在这里,我们描述的第一个好生产质量管理规范(GMP)标准的方法从脐带血幼稚T细胞的来源主要是病毒特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。

Abstract

干细胞移植后的病毒感染是最常见的死亡原因,尤其是在脐带血(CB)移植(CBT),CB不包含相当数量的病毒有经验的T细胞可以保护收件人感染。1 -我们和其他人表明,病毒特异性CTL产生的血清学阳性的捐助者,并注入到收件人的安全和保护。5-8然而,直到最近,病毒特异性T细胞不能产生脐带血,可能是由于病毒特异性记忆T细胞的缺乏。

为了更好地模仿体内吸幼稚T细胞的条件,我们建立了一个方法,该方法使用CB来源的树突状细胞(DC)的腺病毒载体(Ad5f35pp65)含有的免疫CMV抗原病毒pp65转,因此驱动T细胞特异性对巨细胞病毒和腺病毒。在开始,我们利用这些马捕获区议会,以及CB来源的T细胞的细胞因子的存在下,IL-7,IL-12和IL-15。[10]在所述第二刺激我们使用EBV-转化的B细胞,或EBV-LCL,同时表达潜在的和裂解EB病毒抗原。 ad5f35pp65转导的EBV-LCL是用于刺激的T细胞中的IL-15的存在,在第二次刺激。后续的刺激使用Ad5f35pp65转导的EBV-LCL和IL-2。

从50×10 6 CB单核细胞中,我们能够产生向上的150×10 6病毒特异性T细胞,裂解抗原脉冲的目标和释放细胞因子响应于抗原刺激11将这些细胞在GMP兼容的方式制造,使用仅分馏脐带血单元分数的20%,并已被翻译供临床使用。

Protocol

1。单核细胞分离(0天)

  1. 插入秒杀到出口的20%部分的脐带血阴鲁尔适配器,连接注射器和清除血液中。解冻血液转移到20毫升温热在50ml离心管中的RPMI。用5毫升的RPMI冲洗脐血袋和转移到相同的离心管中。
  2. 离心细胞以400×g进行10分钟。吸出上清液。
  3. 在20毫升的温暖的RPMI重悬细胞。到在50ml离心管中的15毫升淋巴制剂层细胞。离心40分钟@ 400×克。
  4. 含有单核细胞的收获的接口,并在20毫升的RPMI清洗。离心10分钟@ 450×克。
  5. 吸液上清液,并在20毫升的RPMI清洗。计数细胞和旋转5分钟@ 400×克。
  6. 吸液上清液和重悬细胞,在5×10 6个细胞/ mL的Cellgenix:直流介质(无血清)。为EBV-LCL代的取出1毫升,放入15毫升CEntrifuge管。

2。树突状细胞生成(第0天)

  1. 板2毫升的细胞(已经在5×10 6细胞/ mL的直流媒体)成一个6孔板每孔。发表在1-2个小时的孵化器。
  2. 1-2小时后,洗掉非贴壁细胞,用PBS洗涤3-4次。收集非粘附细胞,并冷冻。加入2毫升/ DC含1000 U / mL的IL-4和GM-CSF 800 U / mL的。
  3. DC启动后3-4天,补充IL-4,加入100μL/孔含终浓度为1000U/mL IL-4和800 U / mL的GM-CSF和GM-CSF。
  4. 5-6天收获DC刮以及用移液管。计数的大细胞,离心5分钟@ 400×克。吸液媒体和重悬DC在2×10 6细胞/ mL的直流媒体。加入0.5 mL /孔24孔培养板。
  5. 转导DC使用Ad5f35pp65的MOI为每个单元10传染性单位矢量。添加vector到24孔板的各孔中。孵育细胞1.5小时。 1.5小时后,加入1.5毫升/ DC媒体含1000 U / mL的IL-4,800 U / mL的GM-CSF,10 ng / mL的TNF-α,1μg/ mL的PGE-1,100毫微克/毫升IL-6,和10 ng / mL的IL-1β。这些细胞因子成熟的区议会。

3。 EBV-LCL(从第0天开始)的生成

  1. 含有5×10 6单核细胞的离心管。添加200μL浓EBV B95.8上清液和完整的媒体的1.8毫升的(RPMI + 10%FBS + 2mM的L-谷氨酰胺)含环孢霉素(1微克/毫升)。
  2. 等分试样100μL的细胞分为10个孔的96孔板中,分为5口井和200μL。添加100μL完整的媒体+环孢素的孔中只有100μL的细胞。填写剩余的井用无菌水。
  3. 饲料LCL每周和扩大从96孔板,24孔板后1〜2周。一个星期后,转移到T25烧瓶,并在随后的一星期转移到一个T75烧瓶中。在这个阶段,我们建议您冻结等分LCL。它通常需要1个月,以产生足够数量的LCL。

4。 CTL启动 - 7天开始后的区议会

  1. 嘉实区议会和30 Gy的照射。洗4 x和计数。 :重悬直流在T细胞的介质,含人血清(45%RPMI,45%CLICK,10%人血清,2mM L-谷氨酰胺)@ 1×10 5个区议会/毫升。
  2. 解冻从步骤2.2的非粘附细胞。洗涤细胞,并计数。重悬在2×10 6在含有人血清的T细胞介质的非贴壁细胞/ mL。加入10纳克/毫升的IL-7和IL-12,和5 ng / mL的IL-15。添加1毫升的细胞在24孔板上每孔。每孔加入1 mL的DC。填充空的24孔板的孔中,用无菌水。
  3. 后7天,饲料和/或T细胞起始分裂细胞与T细胞的介质,含有人血清。
  4. T细胞后9-12天开始,冻结的T细胞,直到LCL准备。
  5. ØNCE LCL已经扩大,在T75烧瓶中传代,转导LCL 5分钟@ 400×g下离心。加入到细胞沉淀的载体在100传染性单位每个细胞的MOI。孵育1.5小时。 1.5小时后,重新悬浮在完整的媒体在5×10 5 LCL /毫升,并在24孔板中,每孔加入2毫升12
  6. 术后第2天,收获LCL在40 Gy的照射。洗4 x和计数。重悬LCL在T细胞介质中含有2.5×10 5细胞/ mL的人血清。加入1 mL的LCL的24孔培养板每孔。此外,添加到的Grex40的培养装置,以及5 ng / mL的IL-15的5×10 6个 LCL 13
  7. 收获的T细胞。离心机@ 400×g离心5分钟,吸出上清液,并重新悬浮在含有1×10 6个 T细胞/ mL的人血清的T细胞介质。加入5 ng / mL的IL-15,并加入1毫升/孔的T细胞(总数为1×10 6个 T细胞),已经在24孔板上的LCL。在的Grex40,带来介质的总体积达30毫升。
  8. 每天3-4刺激后,如果细胞是汇合,然后将它们分割(板)1:1,并添加新鲜培养基中含50 U / mL的IL-2。如果他们不汇合,然后简单地吸½媒体和更换含50 U / mL的IL-2。在的Grex40,吸一半的媒体,更换新鲜的培养基,并添加50 U / mL的IL-2。
  9. 在第7天,重复在步骤4.6,但使用的IL-2的刺激的天,IL-15的。

5。代表性的成果

按照GMP标准FDA批准的制造协议的示意图, 如图1所示。这个过程需要50天左右。典型的产生病毒特异性T细胞扩大预先存在的记忆T细胞,然而,脐血缺乏病毒经验丰富的T细胞,因此,我们需要素幼稚T细胞的体外方法。要做到这一点,我们使用的树突状细胞,以及细胞因子IL-7,IL-12和IL-15,必要产生病毒特异性。

经过3刺激,收率 ​​应该超过100×10 6个细胞。如果有足够的细胞是不可用时,可以进行额外的刺激,直到所需的号码的CTLs可用。这些细胞的大部分应该是CD3 +,CD4 +和CD8 + T细胞的混合物。应该有小于15%的NK细胞(CD3-/CD56 +)且小于1%CD19 + B细胞( 图2)。

扩大的CTL识别的抗原病毒pp65从巨细胞病毒,六邻体和聚氯从腺病毒,以及众多的EBV抗原表达于EBV-LCL。测试时,酶联免疫斑点法,CTL分泌IFN-?响应于比不相干抗原( 图3)的这些抗原。

,CTL还应该裂解抗原肽脉冲目标这样的PHA爆炸。在51 Cr释放试验,CTL裂解LCL,CMVpp65脉冲和腺病毒六邻体和/或聚氯脉冲的目标,但不是脉冲与目标不相关肽( 图4)。

图1。
图1。生成多病毒特异性CTL从脐带血 。示意图显示CTL制造的全过程,从脐带血。首先,脐带血单核细胞分离出20%的馏分的分馏脐血单元。散货代保存中的5×10 6个细胞的异常,然后,所有的细胞铺板在树突状细胞的介质为1-2小时,在该点的非粘附细胞的收获和冻结。的DC,然后输入DC媒体中IL-4和GM-CSF。经过5天的文化,是成熟的DC和巨细胞病毒抗原的免疫细胞病毒pp65的腺病毒载体转导的。发起,这些DC的非贴壁细胞,以及细胞因子IL-7,IL-12的结合,和IL-15。在随后的刺激,使用相同的腺病毒载体转导EBV-LCL,被用作抗原呈递细胞。 IL-15是用于在第二次刺激和其后的IL-2。

图2。
图2。产生的T细胞表型 。所示出的是活细胞的百分比,在淋巴细胞门控。 CTL是CD3 +,CD4 +或CD8 +,但主要CD3-/CD56-和CD19-。

图3。
图3的T细胞的功能 。由IFN-γELISPOT的T细胞特异性进行了测试。脉冲跨越整个六邻体蛋白,聚氯,病毒pp65的重叠肽,T细胞和不相关的抗原IE-1。 CTL单独表示单独的媒体。自体LCL照射,并添加1×10 5 /孔。显示的是的平均斑点形成细胞C指望。2-15的三个孔。

图4。
图4的CTL的细胞溶解活性 。所得的CTL裂解表达病毒抗原的目标的能力进行了测试中的51 Cr的检测。,跨越整个抗原或51 Cr-标记的自体LCL与CTL共培养的重叠肽脉冲的51 Cr-标记的自体的PHA爆炸。 4小时后,γ释放γ计数器上计数。

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Discussion

目的是在控制病毒感染后,CBT目前的战略是有效的,但他们都与显著的毒性,价格昂贵,并且不授予长期保护,对以后的感染。事实上,一些抗病毒药物的使用可能会限制病毒特异性T细胞,否则将保护的膨胀。14另一种选择是来自供体的病毒特异性T细胞的输注。我们和其他人表明,这种T细胞是安全,有效和符合成本效益的。15日至17日在这里,我们表明,这种方法也可以扩展到脐带血。

这是必须使用无菌技术,培养人原代细胞。由于幼稚的T细胞的性质,这也是很重要的,使用人血清在所有的媒体需要血清。根据我们的经验,FBS的产品,将导致T细胞的蛋白质来自FBS的大规模扩张。

ve_content“>中分离的单核细胞,使用Ficoll梯度时,它往往是难以排除的红血细胞,因为许多晶核,而不是由红细胞裂解缓冲液裂解。如果的红血细胞的数目过多时,该产品可以被重新 - ficolled。

虽然这里的方法是有限的膨胀病毒特异性T细胞,即巨细胞病毒,EB病毒,腺病毒,它是适用于其他抗原特异性的T细胞,以及从脐带血的生成。使用的树突状细胞与上述细胞因子鸡尾酒是一种强效刺激的幼稚T细胞,并应驱动的膨胀的抗原特异性CTL。

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Disclosures

作者有没有透露。

Acknowledgments

这项工作得到了一个丹·邓肯的合作研究资助(CMB和EJS),美国国家心脏,肺,和血液研究所(US4HL081007),白血病和淋巴瘤协会临床研究学者奖(CMB),美国国家癌症研究所(RO1 CA06150816 EJS)。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
RPMI 1640 Invitrogen 21870-076
DC media CellGenix 20801-0500
EHAA (Click’s Medium) Irvine Scientific 9195
Human Serum Gemini Bio Products 100-110
Gas Permeable Cultureware18 Wilson Wolf Manufacturing 80040S
IL-2 Chiron (TCH Pharmacy)
IL-12 National Cancer Institute
IL-15 CellGenix 1013-050
IL-7 R&D Systems AFL207
IL-1beta R&D Systems AFL201
IL-6 CellGenix 1004-050
GM-CSF TCH Pharmacy
IL-4 R&D Systems AFL204
TNF-alpha R&D Systems AFL210
Ad5f35pp65 BCM CAGT Vector Production Facility
Plasma transfer set with female luer adapter Charter Medical 89-550-66j
Lymphoprep Nycomed 1114550

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References

  1. Kennedy-Nasser, A. A. Comparable outcome of alternative donor and matched sibling donor hematopoietic stem cell transplant for children with acute lymphoblastic leukemia in first or second remission using alemtuzumab in a myeloablative conditioning regimen. Biol. Blood Marrow Transplant. 14, 1245-1245 (2008).
  2. Hanley, P. J. Improving clinical outcomes using adoptively transferred immune cells from umbilical cord blood. Cytotherapy. 12, 713 (2010).
  3. Szabolcs, P., Cairo, M. S. Unrelated umbilical cord blood transplantation and immune reconstitution. Semin. Hematol. 47, 22 (2010).
  4. Canto, E., Rodriguez-Sanchez, J. L., Vidal, S. Distinctive response of naive lymphocytes from cord blood to primary activation via TCR. J. Leukoc. Biol. 74, 998-998 (2003).
  5. Leen, A. M. Monoculture-derived T lymphocytes specific for multiple viruses expand and produce clinically relevant effects in immunocompromised individuals. Nat. Med. 12, 1160-1160 (2006).
  6. Riddell, S. R. Restoration of viral immunity in immunodeficient humans by the adoptive transfer of T cell clones. Science. 257, 238 (1992).
  7. O'Reilly, R. J. Adoptive transfer of antigen-specific T-cells of donor type for immunotherapy of viral infections following allogeneic hematopoietic cell transplants. Immunol. Res. 38, 237-237 (2007).
  8. Peggs, K. S. Adoptive cellular therapy for early cytomegalovirus infection after allogeneic stem-cell transplantation with virus-specific T-cell lines. Lancet. 362, 1375-1375 (2003).
  9. Sili, U. Large-scale expansion of dendritic cell-primed polyclonal human cytotoxic T-lymphocyte lines using lymphoblastoid cell lines for adoptive immunotherapy. J. Immunother. 26, 241 (2003).
  10. Bollard, C. M. Good manufacturing practice-grade cytotoxic T lymphocytes specific for latent membrane proteins (LMP)-1 and LMP2 for patients with Epstein-Barr virus-associated lymphoma. Cytotherapy. 13, 518 (2011).
  11. Hanley, P. J. Functionally active virus-specific T cells that target CMV, adenovirus, and EBV can be expanded from naive T-cell populations in cord blood and will target a range of viral epitopes. Blood. 114, 1958 (1958).
  12. Hanley, P. J. Expansion of T cells targeting multiple antigens of cytomegalovirus, Epstein-Barr virus and adenovirus to provide broad antiviral specificity after stem cell transplantation. Cytotherapy. , (2011).
  13. Gerdemann, U. Generation of Multivirus-specific T Cells to Prevent/treat Viral Infections after Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplant. J. Vis. Exp. (51), e2736 (2011).
  14. Mori, T., Kato, J. Cytomegalovirus infection/disease after hematopoietic stem cell transplantation. Int. J. Hematol. 91, 588 (2010).
  15. Einsele, H. Infusion of cytomegalovirus (CMV)-specific T cells for the treatment of CMV infection not responding to antiviral chemotherapy. Blood. 99, 3916 (2002).
  16. Bao, L. Expansion of cytomegalovirus pp65 and IE-1 specific cytotoxic T lymphocytes for cytomegalovirus-specific immunotherapy following allogeneic stem cell transplantation. Biol. Blood Marrow Transplant. 14, 1156 (2008).
  17. Shpall, E. J., Bollard, C. M., Brunstein, C. Novel cord blood transplant therapies. Biol. Blood Marrow Transplant. 17, Suppl 1. S39-S45 (2011).
  18. Vera, J. F. Accelerated production of antigen-specific T cells for preclinical and clinical applications using gas-permeable rapid expansion cultureware (G-Rex. J. Immunother. 33, 305 (2010).

Tags

63期,免疫学,细胞毒性T淋巴细胞(CTL),病毒,造血干细胞移植,脐带血,幼稚T细胞,医学
扩大目标,脐血细胞毒性T淋巴细胞,巨细胞病毒,EB病毒,腺病毒
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Hanley, P. J., Lam, S., Shpall, E.More

Hanley, P. J., Lam, S., Shpall, E. J., Bollard, C. M. Expanding Cytotoxic T Lymphocytes from Umbilical Cord Blood that Target Cytomegalovirus, Epstein-Barr Virus, and Adenovirus. J. Vis. Exp. (63), e3627, doi:10.3791/3627 (2012).

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