يصف هذا البروتوكول أساليب لدراسة الأحداث التي تحركها FcγRIIIa في خلايا NK بوساطة الأجسام المضادة. هذه التقنيات تسمح بتقييم الآليات المحتملة للعمل من الأجسام المضادة العلاجية، والتي يقترح أن تكون ADCC1،2. على وجه التحديد، توفر هذه الطرق المرونة في دراسة مسارات الإشارات الجزيئية الأساسية والعمليات الخلوية المسؤولة عن ADCC. كما أنها تسمح بمراقبة وظائف التأثير الأخرى، مثل كيموكين وإنتاج السيتوكين. وبالإضافة إلى ذلك، تسمح هذه الأساليب بتحديد المؤشرات الحيوية والجزيئات المحتملة التي قد تستهدف تعديل مركز مكافحة التصحر.
أساس هذا البروتوكول هو التحفيز الاصطناعي لخلايا NK من خلال FcγRIIIa مع الأجسام المضادة في غياب الخلايا المستهدفة. الخلايا المستهدفة المرتبطة بالأجسام المضادة تعمل عادة على تعزيز الربط المتبادل لمستقبلات Fc لتشكيل منصة تدفع الإشارات وآثار المصب. بدلا من ذلك، يتم إنجاز الربط المتبادل باستخدام مضاد لسلسلة الضوء المضادة للإنسان κ في هذا المقايسة، متجاوزا الحاجة إلى الخلايا المستهدفة لتحفيز خلايا NK. بدون خلايا الهدف، يمكن أن تعزى النتائج والملاحظات مباشرة إلى خلايا NK، على افتراض أن عملية تنقية ناجحة.
الأهم من ذلك، وذلك باستخدام المضادة للإنسان κ الأجسام المضادة سلسلة ضوء لربط الأجسام المضادة لا تتداخل مع تقارب ملزمة من الجزء Fc لFcаRIIIa، وهو التفاعل الذي يملي قوة الاستجابة10،11،12،13. في الواقع، أظهرت الدراسات أن الأجسام المضادة afucosylated زيادة ADCC بسبب تقاربها المتزايد لFcаRIIIa10،11،12،13. وأظهرت الدراسات اللاحقة أن هذا التقارب المتزايد لا يتأثر ببديل الأجسام المضادة للإنسان المتسلسل الثانوي ويمكن استخدامه لدراسة أساس زيادة ADCC8. لضمان تحفيز الخلية NK من خلال الربط المتبادل للأجسام المضادة، ينبغي تضمين اثنين من الضوابط السلبية: 1) الأجسام المضادة العلاجية فقط دون المضادة للإنسانية الثانوية κ سلسلة ضوء الأجسام المضادة، و 2) الثانوية المضادة للإنسان κ سلسلة ضوء الأجسام المضادة فقط. وفي كلتا الحالتين، لا ينبغي توليد أي وظيفة للإشارة أو التأثير.
توفر هذه الطريقة أيضا مرونة لدراسة آثار الأجسام المضادة العلاجية على مثبطات الجزيئات الصغيرة. يمكن إضافة المثبط قبل الارتباط المتقاطع مع الجسم المضاد الثانوي بحيث يكون لدى المثبط الوقت لإشراك هدفه. ومع ذلك، ينبغي إجراء دراسات لتحديد الوقت الأمثل للمانع المعالجة المسبقة. وبالتالي ، فإن المثبط له تأثير أقصى على التحفيز. مع ذلك ، قد يختار الباحثون أيضا دراسة آثار المثبط بعد التحفيز. في هذه الحالة، يمكن إضافة المثبط بعد الربط المتبادل لدراسة كيفية تأثيره على الإشارات والعمليات التي يتم إنشاؤها بالفعل. معا، الطريقة الموصوفة هنا يوفر أقصى قدر من المرونة في دراسة الآثار combinatorial من مثبطات جزيء صغير مختلف مع الأجسام المضادة العلاجية.
كما ذكر أعلاه، يمكن إجراء مجموعة متنوعة من قراءات بعد التحفيز. يمكن إجراء النشاف الغربي لدراسة الإشارات باستخدام SDS-PAGE وأنظمة نقل الأغشية من مختلف البائعين. وبالمثل، يمكن أيضا تقييم التعبير الجيني باستخدام طرق استخراج الحمض النووي الريبي المختلفة، وأجهزة الكواشف النسخ العكسي، وأدوات التعبير الجيني. وأخيرا، يمكن أيضا تلطيخ البروتين داخل الخلايا أو خارج الخلية التي يمكن تحليل العينات باستخدام مقاييس تدفق مختلفة. للسيتوكين داخل الخلايا وCD107a تلطيخ (الخطوة 3.4, التي يمكن تقييمها في وقت واحد), وينبغي إضافة monensin و / أو brefeldin A لتحقيق أقصى قدر من الإشارات. لقد استخدمنا منصات مختلفة لكل هدف تجريبي وما زلنا نلاحظ نتائج مماثلة. لذلك ، يمكن استكمال الطريقة بأجهزة كاشفة ومنصات وأدوات مختلفة ، اعتمادا على الدراسة.
سيعتمد وقت الربط المتقاطع للتحفيز على هدف الدراسة. إذا رغبت في دراسات الإشارات، نموذجي وقت التحفيز عبر الوصلات بين 2 دقيقة و 10 دقيقة. pAKT، pPRAS40، وpERK1/2 تراكم قمم في 2 دقيقة ويختفي بعد 10 دقيقة8،9. للدراسات الوظيفية (أي تلك التي تنطوي على إنتاج chemokine / السيتوكين) ، يجب تحفيز الخلايا لمدة 30 دقيقة على الأقل ، اعتمادا على التحليل9. تحليل التعبير الجيني يتطلب أيضا عادة 30 دقيقة من التحفيز9. وينبغي توخي الحذر عند استخدام التعبير الجيني RANTES كمقروءة، كما RANTES mRNA الإنتاج مستقل عن التنشيط النسخي لأنه يتم تخزينها بالفعل في الخلايا للترجمة الفورية والإفراج عن البروتين عند التحفيز25. degranulation، في المقابل، يتطلب ما لا يقل عن 3 ساعة من التحفيز. على الرغم من هذه الملاحظات العامة، يجب على الباحثين إجراء دراسات حركية لتحديد وقت التحفيز الأمثل للجزيئات المعينة ذات الأهمية.
وبالمثل، يجب على الباحثين إعادة ترطيب الجسم المضاد المثير للاهتمام لتحديد التركيز الأمثل لأن الأجسام المضادة ذات الخصائص المختلفة ترتبط ب FcγRIIIa مع تقاربات مختلفة، حتى لو كانت من نفس النمط المتساوي. على سبيل المثال، ريتوكسيماب وتراستوزوماب كلاهما ايزوتيبي IgG1 ولكن trastuzumab يربط بقوة أكبر إلى تعدد الأشكال المزلج من FcγRIIIa من ريتوكسيماب26،27. هذا الاختلاف في التقارب قد يؤدي إلى اختلافات وظيفية، مثل التموج، كما لوحظ في الدراسات المنشورة8.
تحديد التركيز الأمثل مهم أيضا بسبب تقارب منخفض الجزء Fc من الأجسام المضادة لديه لFcаRIIIa. قد يؤدي هذا إلى غسل الأجسام المضادة لأن البروتوكول يتضمن خطوات الغسيل بعد ربط الجسم المضاد بمستقبلات Fc. وهذا قد يؤدي بعد ذلك إلى عدم وجود حساسية في المقايسات كما اقترح من قبل نسبة منخفضة من الخلايا الإيجابية CD107a بعد التحفيز (الشكل 5). ومع ذلك، فإن تحديد التركيز الأمثل ينبغي أن يوفر الثقة بأن النتائج لا تعزى إلى عدم وجود حساسية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنشيط الخلايا بوضوح في المقايسات الكيميائية الحيوية والوظيفية التي تستخدم الخلية السائبة بدلا من قراءات الخلية الواحدة (الشكل 2، الشكل 3، الشكل 6).
البروتوكول محدود أيضا لأنه لا يحاكي تماما ما يحدث من الناحية الفسيولوجية. الأجسام المضادة للإنسانية الثانوية K المستخدمة هو تقليد الربط المتبادل الناتج عن مستضد الهدف المعبر عنه على الخلايا. هنا، يتم إضافة كمية مشبعة من الأجسام المضادة الثانوية لتوليد أقصى قدر من الاستجابة. ومع ذلك، فإن الخلايا المستهدفة المتميزة تعبر عن مستويات مختلفة من المستضد، مما سيؤثر على الروابط المتقاطعة والاستجابة. حاليا، لم يتم تحسين هذه المنصة لمحاكاة تأثيرات مستويات التعبير المستضد المختلفة.
وثمة عامل آخر ينبغي مراعاتها عند إجراء هذه التجارب هو التباين بين المانحين بسبب الخلفيات الوراثية المختلفة والتاريخ المناعي بين الأفراد. لذلك، يجب توخي الحذر عند مقارنة استجابات خلايا NK من مختلف الجهات المانحة عبر نفس المقايسات. وبالمثل، ينبغي التوصل إلى استنتاجات عامة فقط عند استخدام مختلف المانحين.
بالإجمال، الطريقة الموصوفة هي منصة تحفيز بسيطة ومرنة لدراسة الأجسام المضادة مدفوعة FcγRIIIa بوساطة الأحداث في خلايا NK. وقد استخدم لفهم أفضل لأساس زيادة ADCC وفعالية لوحظ مع الأجسام المضادة afucosylated8. كما استخدمت هذه الطريقة في دراسة تجمع بين الأجسام المضادة العلاجية ومثبطات جزيء صغير PI3K9. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد آلية لم تكن معروفة من قبل لإنتاج الكيموكين والسيتوكين التي تنظمها pS69. لذلك ، يمكن للدراسات المستقبلية التي تستخدم منصة الإشارات الاصطناعية هذه أن توضح آليات التنظيم لوظائف التأثير التي تحركها FcγRIIIa. كما أنه قد يحدد جزيئات جديدة مهمة لهذه الآليات وكذلك أدوار جديدة للجزيئات المعروفة.