T-Lymphozyten sind kritische Komponenten des adaptiven Immunsystems. T-Zellen sind nicht nur direkt Vermittlung schützende Immunantworten gegen Pathogene durch eine Vielzahl von Effektor-Mechanismen, sondern auch aktiv Aufrechterhalten immunologischen Selbsttoleranz und Lenken der Antworten von anderen Zellen des Immunsystems verantwortlich. Diese Funktionen werden durch eine Reihe von integrierten Signale, einschließlich T-Zell-Rezeptor (TCR), Ligation, Zytokine und Chemokine und Metaboliten 1 gerichtet. Dieser Signale ist von besonderer Bedeutung der TCR, da sie die charakteristische Besonderheit, die die Rolle der T-Zellen in der adaptiven Immunität definiert. Ein TCR wechselwirkt mit linearen Peptids durch MHC-Antigene (HLA menschliche Ortholog) Moleküle (pMHC-Komplexe) in eine hochspezifische und empfindliche Weise dargestellt, um die Signale, die T-Zell-Effektor-Funktion zu initiieren. Die biochemischen Parameter des TCR Wechselwirkungen mit pMHC Liganden bieten nicht nur die Spezifität für TZellaktivierung, sondern auch über eine qualitative Wirkung auf nachfolgende T-Zell-Funktion 2. So studieren T-Zell-Funktion erfordert häufig die Prüfung der Antworten der klonalen T-Zellen mit definierten Antigenspezifität.
Das menschliche T-Zell-Kompartiment, die ungefähr 10 12 αβ T-Zellen, enthält schätzungsweise 7. Oktober - 8. Oktober deutliche αβTCRs 3-4. Diese vielfältigen Repertoire bietet Gelegenheit für die Anerkennung der Vielzahl von Peptiden, die von potenziellen Krankheitserregern, die eine T-Zell-Antwort für eine schützende Immunität erfordern würden. Es wird geschätzt, daß die Frequenz von T-Zellen reagieren auf eine gegebene Fremdantigen durch Selbst MHC präsentiert wird, ist in der Größenordnung von 10 -4 - 10 -7 in der ohne vorherige Immunantwort auf dieses Antigen 5. Die naive T-Zell-Repertoire von Thymus Auswahl geformt, um die Fähigkeit zur Selbst-MHC-Antigene erkennen und präsentieren Peptide Grenze reagiert werdenduktivität gegen Selbstpeptidantigene, die Maximierung der potenziellen Nutzen für die Vermittlung eine schützende Immunität 2. Unter Verstoß gegen diese entwickelt Reaktivität, eine relativ große Frequenz, 10 -3 jedoch - 10 -4, der T-Zellen aus immunologisch naive Individuen reagieren auf die Stimulation mit allogenen Zellen, erkennen sowohl die fremden MHC-Moleküle sowie die endogene Peptide präsentieren sie 6. Die Erkennung von allogenen pMHC Liganden ist strukturell ähnlich der Erkennung von fremden Antigenen durch Selbst-MHC präsentiert; Die TCR macht kritischen biochemischen Wechselwirkungen sowohl mit dem allogenen MHC-Molekül als auch die Peptid 7 dargestellt. Die robuste Natur der Reaktion der T-Zellen allogene Stimulierung resultiert aus der Vielfalt der pMHC-Komplexen auf der Oberfläche einer allogenen Zellen 8 vorhanden. Es wird geschätzt, dass jedes MHC präsentiert etwa 2 x 10 4 unterschiedlichen endogenen Peptidantigene 9. Diese breadth der Antwort auf allogene Stimulation ist ein wesentlicher Aspekt der klinisch relevanten Pathologie, wie etwa Transplantatabstoßung oder Graft-versus-Host-Krankheit (GVHD), von T-Zell-Alloreaktivität resultieren.
Untersuchung der menschlichen T-Zellantworten alloreaktiven traditionell durch Prüfung polyklonalen Reaktionen von naiven T-Zellen nach Stimulation mit allogenen Zellen verlassen. Wiederholte Stimulierung mit dem gleichen allogenen Zelllinie zusammen mit Grenzverdünnungsanalyse ist in der Lage klonalen T-Zellen mit definierten Erkennung von allogenen HLA 10. Jedoch ist dieser Ansatz problematisch für die Prüfung Antworten auf individuelle allogenen pMHC-Liganden, da die großen und vielfältigen Repertoire von endogenen pMHC-Komplexe für eine gegebene allogenen HLA vorliegenden stimuliert ein breites Repertoire an T-Zellen. Diese Massenpopulation Stimulation und Grenzverdünnungs Ansatz Screening einer großen Anzahl von Klonen erforderlich T-Zellen mit der gewünschten Reacti isolierenvität gegen einen einzelnen pMHC Liganden. Zusätzlich ist die Häufigkeit von T-Zellen reagieren auf eine einzelne allogenen pMHC Ligand unter naive T-Zell-Populationen, die ein Hindernis für die effiziente Erzeugung von menschlichen T-Zell-Klone, die auf ein gegebenes Antigen präsentiert relativ gering.
Identifizierung und Isolierung von Antigen-spezifischen T-Zellen von polyklonalen Populationen wurden durch die Entwicklung von Fluorophor-markierten pMHC Multimere 11 aktiviert. Dieser Ansatz nutzt spezifische Peptidantigene in rekombinanten löslichen biotinylierten MHC-Moleküle, die durch Bindung an Streptavidin-markierten Fluorophor markiert werden geladen. Multimerisierung pMHC erhöht die Gier, Kompensieren des intrinsisch niedrigen (uM) Affinität der TCR für lösliche pMHC Liganden. Markierten Zellen identifiziert und mittels Durchflusszytometrie getrennt werden. Jedoch ist dieser Ansatz noch von der niedrigen Frequenz von Antigen-spezifischen T-Zellen unter naive T-Zell-Populationen, die in der Regel begrenztum Größenordnungen geringer als die Grenze der genaue Identifizierung und Quantifizierung der meisten Durchflusszytometer. Um diese Einschränkung zu beheben, wurde ein Verfahren zum pMHC Tetramer Kennzeichnung und anschließende magnetische Perle Bereicherung Tetramer-markierten Zellen wurden 12 entwickelt. Dieses Verfahren hat eine zuverlässige Erkennung, Zählung und Isolierung des Niederfrequenz-Antigen-spezifischen T-Zellen nachgewiesen.
Dieses Protokoll beschreibt ein wirksames Protokoll für die Herstellung von menschlichen T-Zell-Klone, die spezifisch auf einzelne allogenen pMHC-Liganden reagieren. Das Protokoll gilt pMHC (HLA) Multimer Kennzeichnung und Anreicherung für die Isolierung von Alloantigen-spezifischer menschlicher T-Zellen mit Durchflusszytometrie und Zellsortierung einem robusten Verfahren zur in vitro Kultur von humanen T-Zellen, die Produktion von T-Zell-Klonen, die aus Einzelzellen sortiert (Freigabe Übersicht in Figur 1).