وقد تم تطوير الجهاز أو لوحه والبروتوكولات ذات الصلة (TI) لتكرار السمات الرئيسية للعلاج الكيميائي الضوئي خارج الجسد (ECP) ، في بيئة تجريبية ، مما يسمح لإنتاج المنشطة فسيولوجيا ، الشجيري خلايا (DCs) للعلاج المناعي للسرطان.
Method Article
* These authors contributed equally
وقد تم تطوير الجهاز أو لوحه والبروتوكولات ذات الصلة (TI) لتكرار السمات الرئيسية للعلاج الكيميائي الضوئي خارج الجسد (ECP) ، في بيئة تجريبية ، مما يسمح لإنتاج المنشطة فسيولوجيا ، الشجيري خلايا (DCs) للعلاج المناعي للسرطان.
العلاج الكيميائي الضوئي خارج الجسد (ECP) هو العلاج المناعي السرطان المستخدمة علي نطاق واسع لخلايا الغدد الليمفاوية الجلدية T (CTCL) ، المنطوق في أكثر من 350 المراكز الجامعية في جميع انحاء العالم. وفي حين ان الفعالية السريرية لهذا الصندوق والصورة المثالية للسلامة قد دفعت إلى استخدامه علي نطاق واسع ، فان توضيح أليات الاساسيه ظل يشكل تحديا ، ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم وجود نموذج لمختبر ECP. للتغلب علي هذه العقبة وإنشاء منصة بسيطه سهله الاستخدام للبحوث ECP ، قمنا بتطوير نسخه خفضت إلى أسفل من السريرية ECP الكريات البيضاء تجهيز الجهاز ، ومناسبه للعمل مع كل من نماذج الماوس ، وعينات الدم البشري الصغيرة. ويسمي هذا الجهاز الغرفة (TI) Transimmunization ، أو لوحه. في سلسله من التجارب التاريخية ، تم استخدام الجهاز المصغر لإنتاج لقاح خلوي الذي بدا بانتظام المناعة العلاجية المضادة للسرطان في عده نماذج ورم الفئران المتزامنة. عن طريق أزاله العوامل الفردية من النظام التجريبي والتحقق من مساهمتها في الجسم المضاد للورم الاستجابة ، ثم قمنا بتوضيح المحركات الميكانيكية الرئيسية من القدرة المناعية ECP. بشكل جماعي ، كشفت نتائجنا ان الآثار المضادة للورم من ECP هي التي بداتها الخلايا الجذعية (DC) ، التي تولد من الناحية الفسيولوجية من خلال التفاعل الكريات الدم مع الصفائح الدموية في لوحه TI ، ومحمله مستضدات من الخلايا السرطانية التي خليه ابوتوتيك يتم معايره الموت بدقه عن طريق التعرض للحمض النووي photoactivatable الصليب--ربط وكيل 8-methoxypsoralen والضوء UVA (8-ممسحةA). عندما عاد إلى الماوس ، وهذا اللقاح الخلوي يؤدي إلى مناعة الخلية المضادة للورم محدده وقابله للتحويل. تحققنا من ان غرفه TI هي أيضا مناسبه لمعالجه الدم البشري ، وإنتاج الإنسان DCs قابله للمقارنة تماما في حاله التنشيط والملف الشخصي لتلك المستمدة من غرفه ECP السريرية. وتهدف البروتوكولات المعروضة هنا للدراسات ECP في الماوس والرجل ، والجيل الذي تسيطر عليه من خلايا الورم ابوتوتيك مع 8-ممسحةا، والإنتاج السريع للإنسان الفسيولوجي والماوس وحدات التحكم الذاتي المشتقة من الخلية لمجموعه متنوعة من التطبيقات.
العلاج الكيميائي الضوئي خارج الجسد (ECP) هو العلاج المناعي المعمول به علي نطاق واسع في المراكز الجامعية في جميع انحاء العالم. وقد تم استخدامه من قبل الانتقائية فريدة من نوعها ، والسلامة ، وفعالية ثنائيه الاتجاه من العلاج ECP ، والصفات التي تشارك ECP مع الجهاز المناعي الفسيولوجي نفسها التي يبدو ان شريك. يقوم ECP بشكل انتقائي بتحصين الخلايا الخبيثة في الغدد الليمفاوية للخلايا التائية (ctcl)1،2، والتحمل الانتقائي للمستضدات المستهدفة في الزرع ، والمناعة الذاتية ، وإعدادات مرض الكسب غير الصالح للمضيف (gvhd) 3 , يتم تسليط الضوء علي 4.the والاستمناع من ECP من قبل الاعتماد علي مقصوره الخلية CD8 T سليمه في ctcl5، في حين تنعكس خصوصية من قبل ECP الشخصية رد فعل سلبي مواتيه جدا ، مع عدم وجود قمع المناعي خارج الهدف في زرع أو إعدادات GvHD ، وليس زيادة قابليه العدوى الانتهازية في CTCL ، حيث غير المسببة للامراض T الخلايا المستنسخة يمكن ان تضيع جنبا إلى جنب مع الخلايا الخبيثة T.
النظر إلى الاهميه السريرية لECP ، فان الأمل في ان يؤدي فهم أفضل للياته إلى توسيع نطاق العلاج العلاجي لهذا الهدف إلى طيف أوسع من السرطانات والاضطرابات المناعية قد حفز الاهتمام الدولي. وأجريت حلقتا عمل بشان الجزاءات علي الصعيد الوطني ، هما الندوة السادسة للدولة المعنية بالعلوم الصحية التابعة لمعاهد الصحة ، والمؤتمر السابع للجمعية الامريكيه من أجل التوصل إلى توافق في الآراء ، بهدف التعجيل ب تحديد المساهمين الخلويين الرئيسيين في التاثيرات المضادة للسرطان والتحمل في ECP.
وحتى الآن ، وعلي الرغم من كثرة التقارير المنشورة التي تحاول معالجه اليه العملية ، فان عقبتين رئيسيتين أعاقت التقدم العلمي. أولا ، كان التحقيق في أليات ECP في اعداد المختبر التجريبي محدودا بسبب نقص جهاز ECP المصغر الذي يعكس تماما تاثيرات ECP الخلوية والمجرية ، ويكون قابلا للتطبيق علي النماذج الحيوانية. ثانيا ، تم تقييد التحليل المختبري المتعمق لعينات ECP في البيئة السريرية بالتوافر المحدود للخلايا المناعية للمرضي المجهزة بواسطة ECP ، والتي تتطلب الوصول إلى مراكز العلاج ، وتخضع بالاضافه إلى ذلك لتوقيت ضخ المريض ، والحاجة الاخلاقيه لمجموعات غير القابلة للخطر من الكريات البيضاء التي غرسها المريض.
ولحل العقبات التي تعرقل تقدم البحوث المتعلقة بعمليه التعاون الموسع ، وضعنا لتطوير جهاز مصغر لECP من شانه ان يحاكي بشكل وثيق العناصر الرئيسية للعلاج. العلاج القياسي ECP ينطوي علي مرور الكريات البيضاء المخصب المريض من خلال 1 مم-سميكه ، الاشعه فوق البنفسجية ضوء (UVA)-شفافة ، لوحه من البلاستيك6،8. في لوحه ، وتتعرض الكريات البيضاء إلى 8-methoxypsoralen (8-ممسحة) ، وهو عامل الصور المنشطة التي علي التعرض للاشعه فوق البنفسجية تحولت بشكل عابر إلى نموذج رد الفعل (8-ممسحةا) ، قادره علي الصليب الحمض النووي عبر ربط لها ربط التكافؤ إلى قواعد بيريميداين علي الأخت الحمض النووي فروع9،10. يتم جمع الكريات البيضاء المعالجة ، 8-ممسحة وإرجاعها عن الوريد للمريض.
منذ ECP نفسه هو العلاج ثنائي الاتجاه ، وتحصين في السرطان والتسامح في زرع ، المناعة الذاتية وإعدادات GvHD ، للتوضيح قمنا بتسميه نموذج التمنيع ECP في وضع "transimmunization" ، ووضع التحمل "transtاوليزيشن". وركزنا أولا علي طريقه التركيز العابر. لدينا مؤخرا المصغرة تحجيم الماوس إلى الرجل ECP الجهاز ، وغرفه النقل (TI) أو لوحه ، والبروتوكول المقابل ، وأعاده إنتاج كل من الآثار الخلوية والمجرية من الجهاز البشري ECP في اعداد السرطان11.
من أجل جعل transimmunization في نموذج الجسم الصناعي كما ذات الصلة سريريا قدر الإمكان ، بدانا العلاج المناعي بعد جلد حقن الفئران المتزامنة الأورام أصبح واضحا ، التالي اختبار فعاليه البروتوكول في السرطان المعمول بها. المثل إلى ECP في CTCL ، فان البروتوكول الذي يثبت المبدا للتنقيط في نموذج YUMM 1.7 من الميلانوما يستخدم خلايا كريات الدم الاحاديه الطرفية (PBMC) من الماشية الحاملة للورم. يتم تمرير الخلايا من خلال لوحه TI تحت التدفق. في حين ان 8 -mop علاج الخلايا في غرفه مصغره من الممكن ، فمن الأفضل لاجراء ذلك بشكل منفصل ، للتاكد من ان نوع الخلية المطلوب فقط يتعرض لل 8-mopا. وتشير الدراسات السابقة إلى ان التاثير المحتمل لECP هو توسط من قبل 8-MOP المصابة مستضد-تقديم الخلايا12، في حين ان تاثير التحصين يتطلب 8-ممسحة أصابه الخلايا السرطانية المستهدفة11. في ال [ترنسسمبموايشن] بروتوكول اما الورم خلايا, أو ال [ايمون سل], يستطيع كنت بشكل انتقائي كشفت إلى [8-MOP][ا ] بما ان يحتاج. منذ تعظيم الوقت من الاتصال بين 8-ممسحة الخلايا السرطانية المصابة والخلايا الجذعية الناجمة عن ECP (DC) وقد ثبت ان يعزز إلى حد كبير قدره العلاج المناعي لل ecp السريرية13، ونحن أدرجت بين عشيه وضحيها المشاركة في حضانة خطوه في بروتوكول لدينا. بعد الحضانة بين عشيه وضحيها ، يتم إرجاع الخلايا المعالجة إلى الحيوانية الحاملة للورم.
هذا النظام يقلل بشكل موثوق نمو الورم وبدات المناعة المضادة للورم محدده في الفئران مع الأورام التركيبية الراسخة11، وسمح لنا لتشريح اليه السريرية لمكافحه الورم فعاليه المضادة للورم. في العديد من الدراسات وقد أظهرنا ان يتم البدء في الحصانة ECP من خلال تفعيل الصفائح الدموية السابقة في لوحه TI14,15. الصفائح الدموية المنشطة في وقت لاحق اشاره إلى نضوج الخلية الاحاديه إلى الجذعية14، مما يؤدي إلى إنتاج DCs الفسيولوجية. الخلايا النامية المشتقة حديثا هي قادره علي العرضية مستضدات المستوعبة من 8-MOP الأورام التالفة لتنشيط الاستجابات الخلية T الخاصة antigen16. وكما اقترح سابقا12،17، ومع ذلك، فان 8-MOP الاضرار الناجمة عن الناشئة DCs أنفسهم يمكن ان المضادة أو حتى عكس تاثير المضادة للورم11، وتوفير وصله ميكانيكيه للتسامح ECP.
كما تم استخدام لوحه TI لإنتاج DCs المنشطة فسيولوجيا من PBMC البشرية. المثل للدراسات الماوس ، وتعتمد DCs الإنسان المستمدة من لوحه المرور في وجود الصفائح الدموية لجيلهم ، وتظهر متطابقة ظاهريا لهذه المنتجة في لوحه ECP السريرية ، وقادره علي معالجه بكفاءة عبر تقديم مستضدات الورم البشري لتنشيط خلايا T البشرية11,16.
في الكشف عن اليه العلاج المناعي ECP ، ولذلك فقد كشفنا عن طريقه لتوليد بسرعة الفئران الفسيولوجية والخلايا البشرية الجذعية من خصوصية مستضد المطلوب ، التي يمكن التضمين وظيفيا. الجهاز TI مبتكره والبروتوكول لها اهميه كبيره محتمله في مجالات البحث والعلاج ECP والسرطان المناعي أكثر علي نطاق أوسع ، وفي اي مجال آخر مع الاهتمام في الفسيولوجية ، والخلايا الوظيفية الجذعية في اما المناعية أو طريقه التسامح. ونامل ان يوفر هذا المنشور الاداات اللازمة لمن لهم اهتمام بمجالات البحث هذه.
تمت الموافقة علي جميع طرق الفاره الموصوفة هنا من قبل لجنه الرعاية والاستخدام المؤسسي للحيوانات (IACUC) في جامعه ييل ، بالاتفاق مع المعاهد الوطنية لإرشادات الرعاية الصحية للحيوانات. وأجريت جميع الدراسات البشرية بالدم المتبرع به من قبل متطوعين أصحاء ، مع موافقه خطيه مستنيرة. أجريت دراسات الدم البشري وفقا للمبادئ التوجيهية الاخلاقيه المعترف بها (علي سبيل المثال ، إعلان هلسنكي ، CIOMS ، تقرير بلمونت ، القاعدة الامريكيه المشتركة) ، وتمت الموافقة عليها من قبل مجلس المراجعة البشرية في جامعه ييل ببموجب البروتوكول رقم 0301023636.
ملاحظه: وفيما يلي البروتوكول الذي يصف العلاج المضاد للورم من الأورام المتزامنة الماوس.
1. سينجينيك YUMM 1.7 غرس الأورام
2-جمع الخلايا الاحاديه النواة للدم الطرفية للترانسيمونايشن
3.8-MOP/UVA العلاج من الخلايا السرطانية
4. لوحه TI مرور الخلايا
5. اعداد مصل الماوس الذاتي للثقافة الليلية المتوسطة
6. بين عشيه وضحيها المشتركة حاضنه PBMC مع مستضد
7-أعاده حقن الخلايا المعالجة بالأورام في الفئران الحاملة للورم
8. بروتوكول التكيف لعلاج كميات صغيره من الدم البشري
قمنا مؤخرا بتطوير جهاز الماوس إلى الرجل للتحجيم مصغره ECP ، لوحه TI (الشكل 1A) ، وتصميم بروتوكولات العلاج المقابلة. ويعيد الجهاز والبروتوكول إنتاج السمات الخلوية والمجرية الحيوية لتحصين ECP ، الذي يطلق عليه اسم "transimmunization".
ويتكون البروتوكول11 لإثبات المبدا (الشكل 1b) من المرور المادي للخلايا الاحاديه النواة للدم الطرفي (pbmc) من الفئران الحاملة للورم مع الخلايا الدموية 8-ممسحةA– المكشوفة الخلايا السرطانية. علي وجه الخصوص ، غرفه TI شفافة والحجم لتتناسب مع تنسيق الشريحة المجهر القياسية ، مما يسمح لسهوله التصور من التفاعلات الخلية داخل لوحه TI في اي نقطه من البروتوكول (فيديو 1). يتم احتضان الخلايا المناعية المنشطة بلوحه TI بين عشيه وضحيها مع الخلايا السرطانية المكشوفة التيتبلغ8 باتاكا والتي تسهل امتصاص الخلايا السرطانية ومعالجتها ونقل مولدات الأورام إلى الوحدات النامية. في اليوم التالي ، يتم إرجاع خليط الخلايا المشتركة في الحضن في مجري الدم من الحيوانية الحاملة للورم. السيطرة علي الماشية الخضوع لإجراءات جمع الدم متطابقة ، لتطبيع لأي اثار لاستنفاد الليمفاوية علي نمو الورم ، ولكن بدلا من ذلك تلقي العمليات التلفزيونية أعاده ضخ. يتم رصد نمو الورم في جميع الكائنات طوال التجربة.
وفي الدراسات التي استخدمت نموذج الورم الميلانينيالمتزامن من طراز yumm 1.7 ، تم تكرار البروتوكول عبر الأسبوع مرتين أسبوعيا علي مدي ثلاثه أسابيع ، وذلك لما مجموعه سته علاجات في كل حيواني (الشكل 1 ب). ظهر العلاج جيد التحمل في جميع الكائنات المعالجة (> 100) ، وأظهرت باستمرار الحد من نمو الورم YUMM 1.7 في التعامل مع الكائنات المعالجة مقابل السيطرة ، كما لوحظ في 9 تجارب مستقله أجريت علي مدي 2 سنوات (الشكل 2A ، B). تظهر النتائج التراكمية بيانات نمو الورم في الحيوانية المعالجة والسيطرة علي جميع التجارب التي أجريت (الشكل 2A) ، فضلا عن منحنيات نمو الورم التمثيلي للحيوانات الفردية في تجربه واحده ، لتوفير شعور التباين في النظام (الشكل 2 ب).
وجدنا ان نجاح البروتوكول يعتمد بشكل حاسم علي وجود الخلايا الاحاديه في PBMC المعالجة ، وجود الصفائح الدموية في الجزء PBMC ، وخطوه لوحه TI المرور. عندما يتم حذف لوحه المرور ، أو عندما يتم استنفاد الصفائح الدموية أو الخلايا الاحاديه من الكسر PBMC ، لم يعد التاثير العلاجي لاحظ (الشكل 3A). العلاج يتطلب أيضا وجود خلايا الورم ابوتوتيك. فانه غير فعال في غياب اما الخلايا المناعية أو مصدر مستضد ، أو في وجود مستضد غير متطابقة ، علي سبيل المثال عندما يتم التعامل مع الفئران التي تحمل الأورام YUMM 1.7 باستخدام خلايا سرطان القولون MC38 (الشكل 3B). للحصول علي نتيجة مناعية من المهم أيضا تجنب التعرض PBMC ل 8-MOPا. 8-MOPالمكشوفة pbmc لا تلغي فقط ، أو ربما عكس ذلك ، المناعة المضادة للورم (الشكل 3c) ، ولكن أيضا تمنع القدرة المناعية للخلايا غير المكشوفة ، كما هو الحال في التجربة حيث عدد متساو من 8-ممسحةا-مكشوف و 8-ممسحة وقداستخدمت المحمية pbmc مع عدم وجود تاثير المضادة للورم ملحوظ (الشكل 3c).
مع PBMC البشرية ، وغرفه TI وبروتوكول transimmunization تؤدي إلى تنشيط الخلايا الاحاديه ناجحه في العاصمة ، وتمييزها من قبل سطح الخلية وعلامات التنشيط داخل الخلايا من التي حققتها لوحه ECP السريرية (الجدول 1). كما هو الشان في الدراسات الماوس ، العاصمة التنشيط (الشكل 4a) وقدره النامية التي تم إنشاؤها لمعالجه والحاضر مستضد (الشكل 4a،C) تعتمد اعتمادا حاسما علي وجود الصفائح الدموية في pbmc ، وعلي لوحه TI المرور. ال [ترنسسمبموايشن]-ينشط [لند] انسانيه يستطيع بشكل فعال و[كروس-برسنت] اما [ببتيد مستضدات] (شكل [4 ب]), أو مستضدات من كامله [8-MOP][ا-فورم] انسانيه خلايا سرطانيه, ان ينشط انسانيه [ت] [ر] خليه خطوط داخل في مختبره المقايسات (الشكل 4 ج) ، في TI وبطريقه تعتمد علي الصفائح الدموية (الشكل4C ، C).

الشكل 1: التخطيط التخطيطي للغرفة والبروتوكول (ا) مخطط ومواصفات غرفه المعالجة العابرة (لوحه TI). (ب) وصف تخطيطي لسير العمل التجريبي للمعالجة العابرة. لفتره وجيزة ، يتم تطعيم الحيوانية جلد (s.c.) مع الخلايا السرطانية المتزامنة. يتم التعامل مع الماشية مع الأورام واضح مرتين أسبوعيا عن طريق سحب الدم ، وعزل PBMC من الدم ، PBMC تدفق المرور من خلال لوحه TI الصفائح الدموية المغلفة ذاتيا في وجود 8-ممسحة/UVA الخلايا السرطانية المعالجة ، PBMC والخلايا السرطانية المشتركة بين عشيه وضحيها ، و أعاده حقن الخلايا الوريدية في نفس الماشية الحاملة للورم. يتم قياس حجم الورم خلال التجربة. وقد تم تعديل هذا الرقم من11. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: تتحكم الزيادة في النمو في الأورام السرطانية المتزامنة التي تصيب الورم الخبيث من YUMM 1.7. (ا) yumm 1.7 حجم الورم مع مرور الوقت تامر ل C57BL/6 الفئران تطعيم مع 1 × 105 yumm 1.7 الخلايا السرطانية ، وتلقي اما سته العلاجات transimmunization (الخط الأسود) ، أو سته علاجات التحكم (الخط الرمادي). والبيانات تراكمية علي مدي تسع تجارب مستقله أجريت علي مدي سنتين. (ب) البيانات المستمدة من تجربه الممثل الواحد yumm 1.7 transimmunizaton ، مع كل خط يظهر نمو الورم للماوس الفردية. (الف وباء) "مراقبه برنامج تلفزيوني" الفئران في جميع التجارب ونزفت علي نفس الجدول الزمني للحيوانات التجريبية ، ولكنها تلقت سته العقيمة تلفزيوني أعاده ضخ. تمثل أشرطه الخطا SEM ، p-قيم محسوبة لكل نقطه زمنيه باستخدام اختبار مقارنات Sidak المتعددة; * * ، ص = 0.0013 ؛ ، ص < 0.0001. وقد تم تعديل هذا الرقم من11. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: يتطلب نقل الخلايا الاحاديه والصفائح الدموية في جزء PBMC الذي اجتاز لوحه TI ، فضلا عن معالجه 8-ممسحة للخلايا السرطانية المتطابقة مع مستضد و 8 ممسحة لتجنيب pbmc. (ا) yumm 1.7 حجم الورم مع مرور الوقت تامر ل C57BL/6 الفئران تطعيم مع 1 * 105 yumm 1.7 الخلايا السرطانية ، وتلقي اما سته العلاجات transimmunization (خطوط سوداء صلبه) ، وسته علاجات التحكم (خطوط رمادية صلبه) ، أو سته العلاجات TI حيث تم استنفاد الخلايا الاحاديه أو الصفائح الدموية من PBMC قبل خطوه تمرير لوحه (باستخدام CD11b ومجموعات استنفاد CD41 ، علي التوالي) ، أو تم حذف الممر لوحه (خطوط منقطه). (ب) حجم الورم مع مرور الوقت المرسومة ل C57BL/6 الفئران تطعيم مع 1 × 105 yumm 1.7 الخلايا السرطانية ، وتلقي اما سته العلاجات transimmunization (خطوط سوداء صلبه) ، وسته علاجات التحكم (خطوط رمادية صلبه) ، pbmc وحدها (خط متقطع) ، 8- ممسحةa-معالجه yumm 1.7 الخلايا وحدها ، أو TI باستخدام8-ممسحة الخلايا السرطانية MC38 المعالجة (الخطوط المنقطة). (ج) حجم الورم مع مرور الوقت المرسومة ل C57BL/6 الفئران تطعيم مع 1 × 105 yumm 1.7 الخلايا السرطانية ، وتلقي اما سته علاجات transimmunization (خطوط سوداء صلبه) ، وسته علاجات التحكم (خطوط رمادية صلبه) ، وسته العلاجات TI حيث وتعرضت PBMC بشكل موحد إلى 8-ممسحةa علي الفور قبل مرور لوحه ، وسته العلاجات TI حيث pbmc تعرضت بشكل موحد إلى 8-ممسحةعلي الفور بعد مرور لوحه ، أو سته العلاجات حيث الخلايا TI بعد لوحه المرور كانت مختلطة 1:1 مع عدد متساو من PBMC التي تعرضت بشكل موحد إلى 8- ممسحة التشعيع (خطوط منقطه). (الف وباء وجيم ) "مراقبه برنامج تلفزيوني" الفئران في جميع التجارب ونزفت علي نفس الجدول الزمني للحيوانات التجريبية ، ولكنها تلقت سته العقيمة تلفزيوني أعاده ضخ. وتقدم البيانات للتجارب التمثيلية. تمثل الاشرطه SEM ، P-قيم محسوبة لكل نقطه زمنيه باستخدام اختبار مقارنات Sidak المتعددة; * ، ص < 0.05 ؛ * * ، ص < 0.01 ؛ ، ص < 0.001 ؛ ، ص < 0.0001 ؛ NS = الاختلافات غير هامه. وقد تم تعديل هذا الرقم من11. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: بروتوكول TI مع غرفه TI يحفز بسرعة العاصمة النضج ، والملف الشخصي التنشيط الفريدة ، والقدرة علي تنشيط الخلية T في PBMC الإنسان ، وتعتمد علي مرور لوحه والصفائح الدموية.
تحليل ا. facs للعلامات المشار اليها في CD11c + الخلايا بين اما الطازجة pbmc الإنسان ("السيطرة") ، pbmc التعامل مع بروتوكول ti ("ti") ، أو المعالجة ti pbmc حيث تم حذف لوحه المرور ، واستنفدت الصفائح الدموية باستخدام CD41 حبه طقم قبل المرور لوحه ، أو كل من أعلاه تم تنفيذها. تلخص البيانات ست تجارب مستقله مع ثلاثه متبرعين بالدم. تمثل الاشرطه القيم المتوسطة ، بينما تمثل أشرطه الخطا SEM. P-قيم لكل مقارنه محسوبة باستخدام اقتران t-اختبار; * ، ص < 0.05 ؛ * * ، ص < 0.01. تم تعديل اللوحات من11. B.الصفائح الدموية التي تحتوي علي الصفائح الدموية أو المنضب الصفيحات البشرية pbmc وشارك في احتضان بين عشيه وضحيها مع غير ذي صله (SIINFEKL) الببتيد ، أو مع الببتيد طويلة للراس والرقبة الخلايا الحرشفية سرطان المرتبطة به فيروس الورم الحليمي الإنساني E7. ثم تم استخدام PBMC لتحفيز خط الخلية CD8 T الإنسان علي وجه التحديد رد الفعل إلى E7 الببتيد. تم قياس تحفيز الخلايا التائية بواسطة إنتاج IFNg بعد 5 أيام من الثقافة. ) والبروتينات المضادة لفيروس الورم الحليمي الحيوي E6 و E719. ثم تم استخدام PBMC لتحفيز خط الخلية CD8 T الإنسان علي وجه التحديد رد الفعل إلى E7 الببتيد. تم قياس تحفيز الخلايا التائية بواسطة إنتاج IFNg بعد 5 أيام من الثقافة. (ب ) و ( ج) تظهر البيانات التجارب التمثيلية مع ثلاثه نسخ متماثلة في كل منها. تمثل الاشرطه القيم المتوسطة ، بينما تمثل أشرطه الخطا SEM. P-قيم لكل مقارنه محسوبة باستخدام اختبار مقارنات Sidak المتعددة; ، ص < 0.001 ؛ ، ص < 0.0001. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
| علامه | المعلمه | علاج | لوحه ECP مع بروتوكول TI | TI لوحه مع بروتوكول TI | ف-القيمة ECP مقابل TI |
| هلا-دكتور | Δ مونتانيار | 100.1 ± 42.4 | 439.8 ± 152.5 | 417.7 ± 152.2 | Ns |
| CD80 | Δ | 3.9 ± 1.1 | 22.3 ± 7.2 | 24.5 ± 7.2 | Ns |
| CD83 | Δ مونتانيار | 0.3 ± 0.2 | 53.3 ± 9.7 | 51.4 ± 17.4 | Ns |
| CD86 | Δ مونتانيار | 10.8 ± 1.7 | 103.9 ± 23.4 | 87.1 ± 17.6 | Ns |
| PLAUR | Δ مونتانيار | 54.5 ± 12 | 721.4 ± 183.6 | 528.7 ± 135.5 | Ns |
| ICAM1 | Δ مونتانيار | 12.2 ± 1.6 | 179.6 ± 28.5 | 192.5 ± 25.4 | Ns |
| ITGB5 | Δ مونتانيار | 53.6 ± 25.7 | 97.1 ± 31.6 | 103.8 ± 32.8 | Ns |
| CCL2 (العدد 1) | Δ | 0.6 ± 0.5 | 70.1 ± 6.7 | 55.2 ± 8.9 | Ns |
| CXCL5 | Δ | 0.7 ± 0.4 | 39.1 ± 7.2 | 41.5 ± 4.7 | Ns |
| CXCL16 | Δ | 0.3 ± 0.2 | 28.0 ± 8.8 | 35.3 ± 11.7 | Ns |
| CD105 (endoglin) | Δ مونتانيار | 3.6 ± 0.3 | 124.3 ± 25.4 | 141.8 ± 33.2 | Ns |
| CD112 (المنديل 2) | Δ مونتانيار | 10.9 ± 1.8 | 47.3 ± 5.2 | 50.9 ± 9.2 | Ns |
| CD120a ([تنفر-1]) | Δ مونتانيار | 10.1 ± 2.6 | 2.2 ± 1.4 | 1.8 ± 1.1 | Ns |
| CD137L (4-1BBL) | Δ مونتانيار | 2.9 ± 1.5 | 1.0 ± 0.4 | 1.2 ± 0.6 | Ns |
الجدول 1: بروتوكول ti مع غرفه ti يحفز بسرعة العاصمة نضوج مكافئ لتلك التي يسببها بروتوكول TI مع غرفه ECP السريرية. تحليل FACS للتغير من العلامات المشار اليها من الضوابط مفتش المقابلة في الحية الإنسان CD11c + الخلايا بين اما المعزولة حديثا PBMC ("غير المعالجة") ، ومرت PBMC من خلال لوحه ECP السريرية بعد بروتوكول TI ("لوحه ECP مع بروتوكول TI") و تحليلها بعد الحضانة بين عشيه وضحيها ، أو PBMC التعامل مع بروتوكول TI ("لوحه TI مع بروتوكول") وتحليلها بعد الحضانة بين عشيه وضحيها. بالنسبة للعلامات ، مثل هلا-DR ، حيث تم تغيير عدد سكان الخلية بأكملها ، يتم التعبير عن البيانات كتغيير في كثافة الفلورية المتوسطة (مؤسسه مونتانيار). للعلامات حيث فقط مجموعه فرعيه من الخلايا التعبير عن علامة ، مثل CCL2 ، الفرق في النسبة المئوية للخلايا الايجابيه علامة من العيش CD11c + PBMC بدلا من ذلك يمثل. تلخص البيانات ست تجارب مستقله مع ثلاثه متبرعين بالدم. ويتم التعبير عن البيانات الخاصة بكل علامة علي انها الخطا القياسي الذي يبلغ من العمر الأساسي ± (SEM). P-قيم لكل مقارنه محسوبة باستخدام الاقتران t اختبار; NS = الاختلافات غير هامه. تم تعديل الجدول من11.

الفيديو 1: التصوير الخلوي الحي للصفيحات وتفاعلات الخلايا المناعية داخل لوحه TI.
وقد أعدت هذه المادة علي النحو الموصوف في القسم 2 أعلاه من البروتوكول ، وتعرضت لصفيحه الاختزال علي النحو الموصوف في القسم 4 ، باستثناء فتره الحضانة الساكنة في الخطوة 4-2 التي خفضت من 1 ساعة إلى 30 دقيقه. خلال بروتوكول TI ، تم تركيب لوحه TI ، والتي هي متطابقة في الحجم إلى شريحة المجهر القياسية ، في مرحله عقد الشريحة من نظام التصوير مضان والخلايا داخلها كانت في التكبير 40x وعند 37 درجه مئوية خلال ملء لوحه (4.2.2 ) ، والحضانة لوحه (4-2) ، وتدفق لوحه (4.3.5) مراحل. وتم الحصول علي صور مستمرة وإنتاج أفلام باستخدام برنامج "روتين المسح الألى". تشير التسميات التوضيحية الموجودة أسفل الفيديو إلى مرحله البروتوكول التي يتم تصوير الخلايا فيها. تشير الأسهم والدوائر في الفيديو ، مع التسميات التوضيحية المقترنة بها ، إلى الخلايا ومناطق الاهتمام. شريط مقياس 10 μM موجود في الزاوية اليمني السفلية في جميع انحاء الفيديو. يرجى النقر هنا لمشاهده هذا الفيديو. (انقر بزر الماوس الأيمن للتحميل.)
ويسمح الجهاز المصغر والبروتوكول الموصوف أعلاه للمرة الاولي باجراء تحقيقات مختبريه فعاله لليات ECP في النظم التجريبية للماوس ، وفي عينات الدم البشرية الصغيرة. هذا هو تقدم كبير; علي سبيل المثال ، فانه يسمح لنا لإثبات للمرة الاولي فعاليه transimmunization ضد الأورام الصلبة في نموذج الماوس 11، وفتح امكانيه المستقبل لتطبيق مماثل في الأورام البشرية.
قبل تطوير الجهاز والطريقة الموصوفة هنا ، كان من المستحيل التحقيق بشكل كامل في جميع جوانب ECP. في نماذج الماوس ، علي الرغم من ان 8-ممسحة ويمكن تكرار جانب من جوانب العلاج إلى حد ما عن طريق علاج الخلايا في صحن بيتري12،20، لم يكن هناك قدره علي الاندماج في طريقه الممر لوحه ، والتي ثبت ان توفير التفاعلات الصفائح الدموية الحيوية التي تكتسي اهميه حاسمه لتنشيط العاصمة الفسيولوجية ECP14. في الدراسات البشرية ، بدلا من ذلك ، كان عنصر التدفق موجودا بالبالكامل ، ولكن القدرة علي الكشف الانتقائي للمكونات الخلوية المحددة إلى 8-ممسحةA، أو لحمايتهم منه ، كانت مفقوده21،22. وقد حال ذلك دون الفهم الكامل لليه ECP ، والتحسين الأمثل للحصانة أو التسامح. الاضافه إلى ذلك ، كميه الدم المطلوبة للعمل مع جهاز ECP السريرية كبيره ، مما يعوق التحقيق العلمي. يسمح جهاز ECP المصغر والبروتوكول الموصوف هنا لأول مره بالنمذجة الفعالة والمرنة بالبالكامل والقابلة للتوقد لمختبر ECP. الاضافه إلى ذلك ، لوحه TI يسمح للرؤية في الوقت الحقيقي ورصد التفاعلات الخلية داخل اللوحة عن طريق المجهر.
لنجاح البروتوكول باستخدام كل من في الجسم الحيوي وأنظمه الجسم السابق ، فمن المهم ان المعالجة PBMC تحتوي علي الخلايا الاحاديه التي يمكن تفعيلها في DCs الوظيفية. لهذا التنشيط للمضي قدما ، فمن الضروري أيضا لضمان الجزء PBMC يحتوي علي عدد فيزيولوجي من صحية ، الصفائح الدموية activatable ، وان يتم اتباع بروتوكول المرور لوحه TI عن كثب. من أجل توجيه DCs المنشطة حديثا نحو التفاعل المحدد ، يجب توفيرها مع مستضد. وقد وجدنا ان الطريقة الأكثر كفاءه للتسليم مستضد لمكافحه السرطان المناعة هو بين عشيه وضحيها المشتركة الحاضنة لل DCs المنشطة حديثا مع الخلايا السرطانية التي تحتويعليمستضد 8-ممسحة المكشوفة. هذا لديه ميزه اضافيه من كونها قادره علي خلق استجابه مناعية لمكافحه السرطان دون التي تستلزم معرفه مسبقه من المستضدات الورم ، من خلال السماح لل DCs لتحديدها. ومع ذلك ، في الحالات التي يكون فيها مستضد معروف ، كان لدينا بعض النجاح في أنظمه الجسم السابق عند استخدام الببتيدات الحرة كمولدات في الحاضنة المشتركة. للتطبيقات المناعية ، يجب حماية DCs نفسها من 8-ممسحةA التعرض. وأخيرا ، في التجارب المجرية ، من المهم العمل مع نموذج الحيوانية التي هي قادره علي المناعة المضادة للورم. تعمل ترانسسيميموشن عن طريق إنشاء DCs النشطة المحددة ، والتي تعمل في الجسم لبدء الاستجابات المناعية الفطرية والمتكيفة. ضعف النشاط أو عدم وجود خلايا ناغورني كاراباخ ، أو CD8 T في الماوس المعالج سيؤثر علي فعاليه البروتوكول5،11.
في حين ان البروتوكول الموصوف هنا هو دليل علي مبدا واحد الذي تم الأمثل لنموذج الفئران الصلبة الورم المتزامن ، فانه يكشف مع ذلك العديد من الفرص. يتم توضيح أليات ECP في علم الأورام فقط ، ولا يزال هناك الكثير من المجال لتحسين الفهم. وعلي نطاق أوسع ، فان القدرة علي توليد الماوس المنشطة فسيولوجيا والإنسان DCs ، وتوجيهها بشكل انتقائي نحو مناعة محدده مستضد لديها العديد من التطبيقات المحتملة وراء السرطان. القدرة علي القيام بنفس الشيء ، ولكن بدلا من ذلك توجيه الوحدات النامية نحو التسامح مستضد محدده ، كما هو مقترح من قبل فعاليه التحمل من ECP نفسها ، ولها أيضا اثار طبية واسعه النطاق. مع هذه الطريقة ، ونحن نامل في توفير الاداات وفتح وسيله منتجه للبحوث لأي شخص لديه مصلحه في العلاجات الفيزيائية العاصمة.
جامعه ييل تمتلك براءات الاختراع المستمدة من بحوث الخلايا الجذعية البروفيسور ريتشارد ادلسون التي تم ترخيصها لشركه ييل البدء ، Transimmune AG. ريتشارد ادلسون ومايكل جيراردي مستشارين علميين ل Transimmune AG, في حين أولغا Sobolev هو موظف Transimmune AG. Transimmune AG ليس لديها اي منتجات تجاريه الحالية ، ولكن علي أساس تعاوني فانه ينتج لوحات Transimmune المستخدمة في هذه المقالة. ومن الممكن ان يستفيد هؤلاء المؤلفون الثلاثة من الاستغلال التجاري لهذه الاكتشافات في المستقبل.
وقد دعم هذا العمل من قبل المعاهد القومية للصحة-انجي بوغ غرانت 1 P50 CA121974 (r. Edelson, m. Girardi); المعاهد القومية للسرطان مركز الدعم منحه 3 P30 CA16359-28S1 (r. Edelson, m. Girardi); زمالة التدريب الخاصة بمعهد هوارد هيوز الطبي (ا. فاسيل) ؛ ومؤسسه القلب NY (r. Edelson, ا. فينتورا, ا. فاسيلي, h. Ezaldein). وقدم الدعم الجزئي من قبل R01 CA196660 إلى m. Bosenberg.
ويعرب أصحاب البلاغ عن امتنانهم للدكتور روبرت تيغيلار علي الإرشاد والتوجيه والبصيرة التجريبية. ونشكر زملائنا في Fraunhofer IBMT ، ولا سيما الدكتور ثورستن نول ، علي تطوير وتوفير غرفه TI المكافئة لECP. نيكولاس ثيوسوكيس ساعد بلطف مع المراحل الاوليه من تجارب YUMM. نشكر المتبرعين بالدم المتطوعين ، انغر كريستنسن وموظفيها المحترفين في مركز العلاج الخاص بجامعه ييل للمساعدة في شراء الدم التطوعي. الدكتور ويندل يارسبره والدكتورة ناتاليا Issaeva بالتكرم مشتركه معنا SCC61 و SCC61/7 خطوط الخلايا. للحصول علي المساعدة التقنية في المشروع ، نشكر الدكتورة جوليا لويس للمشورة بروتوكول FACS ، و e. Menet ، g. Tokmoulina ، c. كوت في جامعه ييل FACS الاساسيه. تم الحصول علي صور الفيلم من الخلايا داخل لوحه TI بمساعده فيليكس ريفيرا مولينا ، دكتوراه ، قسم بيولوجيا الخلية ومركز التصوير السينمائي ييل ، كليه ييل للطب. وأشرف علي إنتاج الأفلام اندرو اوسبورن ، كبير منتجي الفيديو ، مكتب الاتصالات ، كليه ييل للطب.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 8-MOP (UVADEX 20ug / mL ، 10 مل) | Therakos، Inc | Rx فقط ، NDC رقم 64067-0216-01 | خطوات البروتوكول 3 و 8 - الفأر والإنسان 8-MOP / UVA علاج الخلايا |
| AB | مصل Lonza BioWhittaker | 14-498E | بروتوكول الخطوة 8.5 - مزرعة بين عشية وضحاها للمخزن |
| المؤقت لتحلل الخلايا | البشري Lonza BioWhittaker | 10-548E | بروتوكول الخطوة 2 - تحضير |
| PBMC للماوسنظام التخدير منضدية V1 مع التنظيف النشط | VetEquip | 901820 | خطوات البروتوكول 1 و 7 - مقدمة ورم الفأر sc وإدارة TI |
| بلازما الفأر الذاتية | التحضير في المختبر | غير | التحضير لكل بروتوكول الخطوة 2.4 ، استخدم في 7.1 - إدارة علاج TI للفأر |
| مصل الفأر الذاتي | في المختبر | غير | متاحالتحضير لكل بروتوكول الخطوة 5 ، استخدم في الخطوة 6.1 - مزرعة الفئران PBMC |
| C57Bl / 6J | مختبرات جاكسون | 0000664 | خطوات البروتوكول 1 و 2 و 5 و 7 - حقن ورم الفأر ، وجمع الدم / المصل ، وعودة العلاج |
| نزيف الخد GoldenRod lancet ، 5 um | Medipoint | 9891620 | Protocol الخطوة 2 - تحضير PBMC للماوس |
| Clear RPMI | Gibco بواسطة LifeTech | 11835-030 | خطوتا البروتوكول 6 و 8 - ثقافة الفأر بين عشية وضحاها PBMC / البشري PBMC |
| DMEM / F12 | Gibco بواسطة LifeTech | 11330-032 | خطوات البروتوكول 1 و 2 - زراعة الخلايا YUMM1.7 |
| أطباق بتري EasyGrip ، | Falcon | 351008 | خطوات 5 و 8 - ثقافة الفأر بين عشية وضحاها PBMC |
| Eppendorf 1.5 مل أنابيب مخروطية | DOT العلمية | 1700-GMT | خطوات البروتوكول 1-8 |
| FBS (مصل الأبقار الجنينية ، معطل بالحرارة) | SAFC Biosciences | 12306C-500mL | من 1-4 - زراعة الخلايا YUMM1.7 ، معالجة الخلايا 8-MOP / UVA ، لوحة TI |
| عداد أمراض الدم Hemavet 950FS | بروتوكول HV950FS العلمي | الخطوة 8.2 - مراقبة أعداد الصفائح الدموية البشرية | |
| Heparin 5,000U / mL | McKesson خدمات التعبئة والتغليف | 949512 | خطوات البروتوكول 2 و 8 - تحضير PBMC للفأر والإنسان |
| مختبرات | الأيزوفلوران | أبوت 5260-04-05 | خطوات البروتوكول 1 و 7 - مقدمة ورم الفأر sc وإدارة TI |
| وسط عزل الخلايا الليمفاوية M | Cedarlane Labs | CL5035 | البروتوكول الخطوة 2 - تحضير PBMC للفأر |
| الأحماض الأمينية غير الأساسية | Gibco بواسطة LifeTech | 11140-050 | خطوات البروتوكول 1 و 2 - YUMM1.7 زراعة الخلايا |
| PBS (1x DPBS ، (-) Ca + 2 ، (-) Mg + 2) | Gibco by LifeTech | 14190-144 | خطوات البروتوكول 1-7 |
| القلم / البكتيريا العقدية | Gibco بواسطة LifeTech | 15140-122 | خطوات البروتوكول 1 و 2 - YUMM1.7 زراعة الخلايا |
| البولي بروبيلين 15 مل أنابيب مخروطية | Falcon | 352097 | خطوات البروتوكول 1-8 |
| مضخة حقنة ثنائية القناة قابلة للبرمجة | Era Pump Systems Inc | نموذج NE-4000 | خطوات البروتوكول 4 و 8 - تشغيل لوحة TI |
| إبر الحقن المدارية الرجعية ، 27 جم × 1/2 | BD Biosciences | 305109 | البروتوكول الخطوة 7 - محاقن إدارة العلاج ب TI |
| للماوس ، 10 مل (LUER-LokTip) | Biosciences | 309604 | خطوات البروتوكول 4 ، 8 - تشغيل |
| محاقن لوحة TI ، 1 مل (طرف الانزلاق) | BD Biosciences | 309659 | خطوات البروتوكول 1 ، 4 ، 7 ، 8 |
| لوحة TI ومجموعة الأنابيب | Transimmune AG | غير متوفرة تجاريا | يرجى الاتصال بالبروفيسور ر. إديلسون أو Transimmune للحصول على الجهاز على أساس تعاوني. |
| تشغيل لوحة TI | Transimmune AG | غير متوفرة تجاريا | يرجى الاتصال بالبروفيسور ر. إديلسون أو Transimmune للحصول على الجهاز على أساس تعاوني. |
| قوارير زراعة الأنسجة ، T75 (75 سم 2) | Falcon | 353136 | 1 و 2 و 6 و 8 - زراعة الفئران والخلايا البشرية |
| لوحات زراعة الأنسجة ، 12 بئر | Falcon | 353043 | البروتوكول الخطوات 3 و 8 - الفأر والإنسان 8-MOP / UVA معالجة الخلايا |
| كاشطات زراعة الأنسجة | Falcon | 353085 | البروتوكول الخطوتين 6 و 8 - استزراع الفأر بين عشية وضحاها PBMC |
| البشري Trypsin-EDTA 0.25٪ (1x) | Gibco by LifeTech | 25200-056 | خطوات البروتوكول 1 و 2 - ثقافة الخلايا YUMM1.7 |
| إبر حقن الورم ، 25G x 5/8 | BD Biosciences | 305122 | Protocol الخطوة 1 - مقدمة الورم تحت الجلد بالفأر |
| UVA المبرد | جونسون آند جونسون | غير متوفر تجاريا ؛ | تم تطوير الجهاز خصيصا بواسطة J& amp J لمختبر البروفيسور ر. إدلسون. وتتوفر عدة آلات في المختبر على أساس تعاوني؛ يرجى الاتصال بالبروفيسور ر. إديلسون لاستخدام واحد. المشعات البديلة UVA متوفرة تجاريا ولكن لم يتم اختبارها من قبلنا. |
| Invitrogen EVOS FL Auto 2 نظام التصوير | Invitrogen | أداة التصوير الفلوري |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission