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1Department of Microbiology & Immunology, Virginia Commonwealth University- Massey Cancer Center, 2Department of Internal Medicine, Virginia Commonwealth University- Massey Cancer Center, 3Department of Surgery, Virginia Commonwealth University- Massey Cancer Center
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Kmieciak, M., Toor, A., Graham, L., Bear, H. D., Manjili, M. H. Ex vivo Expansion of Tumor-reactive T Cells by Means of Bryostatin 1/Ionomycin and the Common Gamma Chain Cytokines Formulation. J. Vis. Exp. (47), e2381, doi:10.3791/2381 (2011).
Foi relatado que pacientes com câncer de mama têm pré-existentes respostas imunes contra os seus 1,2 tumores. No entanto, tais respostas imunes não fornecem proteção completa contra o desenvolvimento ou a recorrência de câncer de mama. Para superar esse problema aumentando a freqüência de células tumorais T-reativa, a imunoterapia adotiva tem sido empregado. Uma variedade de protocolos têm sido utilizados para a expansão das células tumorais T especÃficas. Estes protocolos, no entanto, estão restritos ao uso de antÃgenos de tumor in vivo ex para a ativação de células T antÃgeno-especÃficos. Muito recentemente, citocinas gama comum cadeia, tais como IL-21 IL-2, IL-7, IL-15, e têm sido usados ​​sozinhos ou em combinação para o reforço da anti-tumor respostas imunes 3. No entanto, não está claro o que a formulação seria melhor trabalhar para a expansão das células tumorais T-reativa. Aqui apresentamos um protocolo para a ativação seletiva e expansão de tumor reativa as células T a partir do modelo de camundongo transgênico FVBN202 de carcinoma de mama HER-2/neu positivo para uso em terapia adotiva de células T de câncer de mama. O protocolo inclui a ativação de células T com bryostatin-1/ionomycin (B / I) e IL-2, na ausência de antÃgenos tumorais durante 16 horas. B / I imita a ativação de sinais intracelulares que resultam na ativação de células T através do aumento da atividade da proteÃna quinase C e cálcio intracelular, respectivamente 4. Este protocolo especificamente ativa as células tumorais T especÃficas ao matar células T irrelevante. As células B / I-T ativadas são cultivadas com IL-7 e IL-15 por 24 horas e, em seguida, pulsadas com IL-2. Após 24 horas, as células T são lavados, dividir e cultivados com IL-7 + IL-15 por mais 4 dias. Eficácia do tumor especificidade e anti-tumor do ex vivo células T expandida é determinada.
1. Isolamento de linfócitos 5
2. Determine Expansão de Células T Fold pela contagem de células e Análise de Citometria de Fluxo 5
3. Determine Tumor especificidade da Vivo ex Expanded Células T
4. Determine Anti-tumor Função do ex Vivo Células expandidas T 5,6
5. Modelo do rato do cancro da mama
FVBN202 transgênicos camundongos fêmeas (Charles River Laboratories) pode ser usado para a fonte de células tumorais T-reativa. Estes ratos superexpressam uma unactivated rato neu transgene sob a regulação do promotor MMTV e como resultado o desenvolvimento espontâneo carcinoma mamário entre 40-10 meses de idade 7. Estes ratos desenvolvem hiperplasia mamária pré-malignas semelhante ao carcinoma ductal in situ (DCIS) antes do desenvolvimento de carcinoma8 espontânea. Espontânea camundongos portadores de tumor são usados ​​como doadores de células T.
6. Resultados representativos:
Ativação de células T com B / I para 16 horas, resulta em morte de células T ingênuo que não estão sensibilizados com o tumor in vivo. Após a seletividade B / I de células tumorais T-reativa que se expandem até 2,8 vezes dentro de uma cultura de 6 dias com as citocinas cadeia gama (Figura 1). Ambos os CD8 + e células T CD4 + são igualmente expandida com as citocinas cadeia gama (Figura 2). O ex-vivo de células T expandida mostrar a capacidade de resposta elevada contra os tumores que ratos doadores foram sensibilizados para, avaliada pela produção de IFN-γ na presença de neu carcinoma mamário positivo do mouse (MMC) de células tumorais (Figura 3). O ex vivo células T expandida pode induzir a apoptose no tumor neu cel positiva MMCls que tal viabilidade das células tumorais cai de 92% para 61% dentro de 48 horas (Figura 4).

Figura 1. Expansão Fold de linfócitos em diferentes momentos seguintes B / I ativação (dia 1) e expansão ex vivo com as citocinas cadeia gama (dias 3, 5 e 7)

Figura 2. Percentual total de CD4 + e CD8 + T antes e depois de uma expansão de 7 dias com a cadeia gama citocinas.

Figura 3. Tumor-IFN-γ estimulada a produção de células T isolados de camundongos portadores de tumor antes e depois de uma expansão de 7 dias com a cadeia gama citocinas, IFN-γ utilizando ELISA

Figura 4. Citotóxicos função da expandidas ex vivo células T com as citocinas cadeia gama contra neu carcinoma mamário positivo do mouse (MMC) de células tumorais
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Expansão seletiva das células tumorais reativa T com função anti-tumor efetoras pode ser alcançado através do protocolo proposto utilizando B / I ativação e expansão ex vivo com a cadeia gama citocinas IL-2, IL-7 e IL-15. Enquanto IL-2 é um fator de crescimento de células T que podem apoiar a diferenciação e expansão de células T antÃgeno-especÃficos, IL-7 pode inibir a apoptose das células T e apoiar a sua viabilidade durante a expansão. IL-15 pode suportar células T de memória que são importantes para a geração de longo prazo anti-tumor respostas sobre terapia celular adotiva T 11/09. Alterando a ordem ea combinação dessas citocinas podem afetar a diferenciação das células T expandidas que por sua vez pode melhorar ou reduzir os seus 12 eficácia anti-tumoral. O protocolo proposto não vai exigir a identificação de antÃgenos de tumor. Expansão seletiva das células tumorais reativa T resulta na produção de um elevado número de células T anti-tumor, que pode ser utilizada para terapia celular adotiva T de pacientes com câncer. Nós temos mostrado previamente que o expandidas ex vivo células T animais protegidos contra o câncer de mama após terapia com células T adotivos.
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Não há conflitos de interesse declarados.
Este trabalho foi financiado pelo NIH R01 CA104757 Grant (MH Manjili). Agradecemos o apoio de VCU Massey Cancer Center e da Fundação Commonwealth para Pesquisa do Câncer.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bryostatin 1 | Sigma-Aldrich | B7431-10ug | |
| Ionomycin | Calbiochem | 407950 | |
| Mouse IL-7 | PeproTech Inc | 217-17 | |
| Mouse IL-15 | PeproTech Inc | 210-15 | |
| Human IL-2 | PeproTech Inc | 200-02 | |
| RPMI1640 | Invitrogen | 11875 | |
| FBS | Gemini Bio Products | 100-106 | |
| Penicillin/Streptomycin | Cellgro | 30-002-CI | |
| L- glutamine | Invitrogen | 25030081 | |
| β- mercaptoethanol | Sigma-Aldrich | M7522 | |
| anti-CD16/32 antibody | Biolegend | 101302 | |
| Annexin V-FITC Apoptosis Detection Kit | BD Biosciences | 556547 | |
| FITC-CD4 | Biolegend | 100406 | |
| PE-CD8 | Biolegend | 100708 | |
| anti-c-Erb2/c€“Neu | Calbiochem | OP16 | |
| PE- anti mouse IgG | Biolegend | 405307 | |
| formaldehyde | Polysciences, Inc. | 04018 | |
| Hemocytometer | Hycor | 87144 | |
| Light microscope | VWR international | V200073 | |
| Mouse IFN-γ ELISA set | BD Biosciences | 555138 | |
| Cell culture flasks | Greiner Bio-One | 658175 |