El enfoque para el análisis de la investigación se resume en la figura 1A. Los inhibidores de la cinasa primero fueron defendidos por sus efectos latentes sobre viabilidad de timocitos. Como control positivo para apoptosis, dexametasona fue utilizada como un agente proapoptóticas. La compuerta para la población de células vivas se determinó con base en los controles negativos no tratados y los controles positivos tratados con dexametasona (figura 1B). Los inhibidores se probaron en 10 μm en timocitos, y se midió el porcentaje de células viables después de incubar durante 18 h. Una ventana de 20% de muerte celular fue elegida tales que los compuestos que indujo una mayor al 20% pérdida de células en la puerta de la célula viva, en comparación con las muestras tratadas con DMSO, se probaron en concentraciones más bajas (figura 1B). Parcelas representativas FACS tratados con inhibidor de las muestras seleccionadas se muestran para ilustrar el análisis de viabilidad. LY294002 (2-(4-morpholinyl)-8-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one; CAS 154447-36-6), un inhibidor de PI3K22, no aumentar considerablemente la muerte celular en 10 μm, y el inhibidor fue utilizado en 10 μm para los ensayos posteriores. CAY10626 (N-[2-(dimethylamino)ethyl]-N-methyl-4-[[[4-[4-(4-morpholinyl)-7-(2,2,2-trifluoroethyl)-7H-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-2-yl]phenyl]amino]carbonyl]amino]-benzamide; CAS 1202884-94-3), un inhibidor dual de PI3Kα/mTOR23, inducida por altos niveles de muerte celular en 10 μm y 1 μm pero no a 0.1 μm y 0,1 μm se determinó la concentración adecuada para su aplicación en ensayos posteriores. Estaurosporina (2,3,10,11,12,13-hexahydro-10R-methoxy-9S-methyl-11R-methylamino-9S,13R-epoxy-1H,9H-diindolo[1,2,3-gh;3',2',1'-lm]pyrrolo[3,4-j][1,7]benzodiazonin-1-one; CAS 62996-74-1), un inhibidor de la cinasa C de proteína pan con una capacidad establecida para inducir apoptosis24, indujo muerte celular importante en todas las concentraciones probadas, incluso a 0.1 μm. Fue utilizado en los ensayos posteriores en 0.1 μm como control positivo adicional.
Las concentraciones finales de los inhibidores se seleccionaron con base en las concentraciones más altas en donde ellos no amplifican muerte celular por más de 20% de las muestras tratadas con DMSO. Con las concentraciones finales de los inhibidores determinados, un plato común de inhibidores se preparó tal que todos los inhibidores fueron 500 veces la concentración cuando se aplica a las células. Figura 1 ilustra el diseño de la placa de la placa común, con las concentraciones finales de los inhibidores. En el protocolo alternativo de incubación las células directamente en placas de pequeño volumen para el ensayo de lavado de flujo laminar, el uso de pequeños volúmenes requería una mayor dilución de los inhibidores de la. Para asegurarse de que el contenido de DMSO de las culturas después de adición de inhibidor no sería demasiado alto para las células, los inhibidores fueron aún más diluidos en RPMI completo, por un factor de dilución de 5, que estaban en 100 veces la concentración prevista cuando se aplica a la células.
Los inhibidores, diluidos a concentraciones no tóxicas, fueron utilizados en el ensayo para TCR-estimulación-induced apoptosis en timocitos5,17. La estimulación se realizó con anti-CD3/CD28 granos durante 18 h, y posteriormente se tiñeron las células para la activación de la caspasa-3 en el CD4+ y CD8+ DP población de timocitos (figura 2). Se observaron un aumento en la activación de caspasa-3 y expresión de CD69 y también un downregulation del TCR, en el anti-CD3/CD28-estimulados y las tratados con DMSO y mofa de anti-CD3/28-estimulados muestras, en comparación con las muestras nonstimulated. Las muestras tratadas con dexametasona mostraron un aumento en la activación de caspasa-3 independiente de upregulation de CD69, que se espera el efecto de inducción de apoptosis independiente de la estimulación del TCR.
Figura 3A resume los resultados de la biblioteca de investigación análisis de inhibidores de los. Activación de la caspasa-3 y CD69 pueden utilizarse para identificar inhibidores potenciales de interés debido a la supresión de la expresión. Como era de esperar, inhibidores de mediadores canónicas de la señalización del TCR demostraron para arriba como positivos resultados en las pantallas. Estos inhibidores, que exhiben diferentes grados de potencia inhibitoria, incluyen inhibidores de amplio espectro que atacan múltiples cinasas y, también, más inhibidores específicos. Algunos inhibidores fueron capaces de suprimir la activación de caspasa-3 y upregulation de CD69 (figura 3B, fila superior, paneles de la izquierda). Un tal inhibidor es bisindolylmaleimide II (3-(1H-Indol-3-yl)-4-[1-[2-(1-methyl-2-pyrrolidinyl)ethyl]-1H-indol-3-yl]-1H-pyrrole-2,5-dione; CAS 137592-45-1), que inhibe todas isoformas de cinasa C de proteína, además de kinase de proteína A y PDK125,26,27. Otro inhibidor de esta categoría es CAY10657 (3-[(aminocarbonyl)amino]-5-[4-(4-morpholinylmethyl)phenyl]-2-thiophenecarboxamide; CAS 494772-86-0), un inhibidor de la propuesta de IKK228.
Había compuestos que inhibición upregulation de CD69 pero no afectar a la activación de caspasa-3 (figura 3B, fila superior, derecha paneles). CAY10626, un inhibidor de PI3Kα y mTOR23y U-0126 (2, 3-bis [amino [(2-aminophenyl) tio] metileno]-butanedinitrile; CAS 109511-58-2), un inhibidor de la MEK29, fueron algunos de los inhibidores identificados. Los resultados muestran que diferentes inhibidores dirigidos a diferentes quinasas de ramas específicas de la vía de señalización del TCR, especialmente aquellos dirigidos a las quinasas de la última etapa, pueden resultar en el deterioro selectivo de los fenómenos de activación del T-cell.
También fueron los inhibidores que no suprimió upregulation de CD69 y activación de caspasa-3 (figura 3B, fila inferior, paneles de la izquierda). Paclitaxel (βS-(benzoylamino) - αR - hidroxi-ácido benzenepropanoic, (2aR,4S,4aS,6R,9S,11S,12S,12aR,12bS)-6,12b-bis(acetyloxy)-12-(benzoyloxy)-2a,3,4,4a,5,6,9,10,11,12,12a,12b-dodecahydro-4,11-dihydroxy-4a,8,13,13-tetramethyl-5-oxo-7 , ester 11-methano-1H-cyclodeca[3,4]benz[1,2-b]oxet-9-yl; CAS 33069-62-4), un disruptor de microtubule dynamics30y necrostatin-5 (2-[[3,4,5,6,7,8-hexahydro-3-(4-methoxyphenyl)-4-oxo[1]benzothieno[2,3-d]pyrimidin-2-yl]thio]-acetonitrile; CAS 337349-54-9), un inhibidor de la cinasa de RIP131, son dos inhibidores identificados en esta categoría. En tales casos donde upregulation de CD69 y activación de caspasa-3 no fueron deterioradas, esto puede debido a los inhibidores no apuntando a una quinasa relevante del TCR vía de señalización.
Como se mencionó anteriormente, staurosporina fue utilizado en las pantallas, en una concentración que todavía indujo apoptosis en los timocitos. Como era de esperar, la muestra tratada con staurosporina mostraron altos niveles de activación de la caspasa-3 (figura 3B, fila inferior, la columna de la derecha). Los niveles bajos de expresión de CD69 pueden atribuirse a la estaurosporina mediada por la inhibición de PKC, como bisindolylmaleimide II, otro inhibidor de la PKC de pan, también suprime la expresión de CD69. Alternativamente, staurosporina indujo apoptosis en las células antes de que fueran capaces de alza la expresión de CD69.
Para aumentar el rendimiento y la automatización del Protocolo, se prepararon protocolos paralelos que implicó el uso de una placa automatizada de lavado sistema mediante flujo laminar. Dos protocolos separados usando este dispositivo de lavado automático de la placa fueron probado y Comparado con el método convencional de cultivo de células en placas de 96 pocillos y tinción de las células en un protocolo dependiente de la centrifugación. Un método consistía en cultivar las células en placas de 96 pocillos, según el procedimiento estándar, y luego, transferir las células a las placas compatibles con la arandela de placa automatizada para tinción (figura 4, las muestras de lavado DA). El otro método consistía en cultivar las células directamente en las placa-arandela-compatible con placas y continuando con el protocolo de tinción en la misma placa (figura 4, las muestras DA cultura). Los protocolos de centrifugación-independiente no da muchas diferencias perceptibles en caspasa-3 activa, CD69 y TCRβ tinción a través de las diferentes muestras analizadas, en comparación con el protocolo dependiente de la centrifugación convencional (figura 4). Diferencias en la intensidad de la tinción pueden atribuirse al uso de anticuerpos en concentraciones ligeramente diferentes durante los pasos de tinción.

Figura 1 : Viabilidad de timocitos después del tratamiento con inhibidores de la. (A) esquema Experimental de los pasos más importantes en el análisis de la proyección. Hay tres métodos propuestos para la estimulación y la coloración de los timocitos en el ensayo de activación, es decir, (1) el cultivo de los timocitos en placas de 96 pocillos estándar, seguidos por la coloración mediante un protocolo basado en la centrifugación convencional, (2) el cultivo de los timocitos en placas de 96 pocillos estándar, seguidos de tinción utilizando un protocolo de lavado independiente de la centrifugación y (3) el cultivo de los timocitos en placas de pequeño volumen, seguido por la coloración de las placas mismas utilizando un Protocolo de lavado independiente de la centrifugación. (B) compuerta estrategias utilizadas en los ensayos de viabilidad. La puerta de la vivo de la célula se deriva del forward scatter (FSC) y diagramas scatter (SSC) de lado, como se describió anteriormente17. Inhibidores que se consideran demasiado tóxicos en la concentración probada fueron objeto de más análisis de viabilidad en concentraciones menores de 10 veces. Se presentan muestras representativas tratados con inhibidor. Nota el control común (tratados con DMSO [DMSO]) utilizado para 1 μm y 0,1 μm muestras. (C) diseño de placa de los inhibidores de la diluida. Una representación esquemática de las placas de inhibidores diluidos en DMSO a una concentración de 500 x la concentración final deseada. Cada uno representa así un único inhibidor; los pozos de gris están vacíos. Las concentraciones que se muestran son la concentración final cuando se agrega a los cultivos celulares, es decir, 10 μm (rojo oscuro) (fucsia) 1 μm y 0,1 μm (azul). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2 : Diseño de placa de la prueba de activación del anti-thymocyte. (Top) Columnas 1 y 12 son reservados para los controles, mientras que las columnas 2 a 11 son tratados con inhibidor de muestras (beige). El control negativo (nonstimulated [NS]; gris) ocupa pozos A1 a D1, y el control positivo para muerte celular (tratados con dexametasona [DEX]; púrpura) ocupa pozos E1 H1. Las columnas 2 a 12 contienen timocitos estimulados con anti-CD3/CD28 granos. El control positivo para la activación de timocitos (muestras estimuladas [α-CD3/CD28]; verde) ocupa pozos A12 a D12 y el control del vehículo (estimulado y tratados con DMSO [α-CD3/CD28 + DMSO]; rojo) ocupa pozos E12 a H12. (Parte inferior) Flow cytometry parcelas activa caspase-3 (ActCasp3), CD69 y TCRβ tinción de timocitos cerrados dentro de la puerta de doble-positivo (DP). Parcelas representativas de los diferentes controles se muestran. NS = nonstimulated; DEX = muestras tratadas con dexametasona; Α-CD3/CD28 + DMSO = las muestras estimuladas con granos de CD3/CD28-revestido y tratados con DMSO; Α-CD3/CD28 = muestras estimuladas con CD3/CD28-cubierto de granos. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3 : Proyección de la biblioteca de inhibidor de la activación del anti-thymocyte. (A) resume datos de la prueba de activación. Estos son los resultados de un experimento representativo mostrando los valores normalizados de las células y expresión de CD69 seleccionados inhibidores de caspasa-3 activa. Normalización se realizó comparando el porcentaje de células en la activa caspase-3 positivo o CD69 positivo cancela el valor del control tratados con DMSO, que se establece en un valor relativo de 0 en el gráfico. (B) seleccionado FACS parcelas. Parcelas de citometría de flujo de inhibidores que suprimieron la activación de caspasa-3 y upregulation de CD69 (arriba izquierda), había suprimido sólo upregulation de CD69 (arriba a la derecha), o no tuvo efecto sobre la activación de caspasa-3 y upregulation de CD69 (inferior izquierda). Parcelas de la muestra tratada con staurosporina se muestran para ilustrar los efectos de la utilización de un inhibidor en concentraciones tóxicas (abajo a la derecha). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4 : Comparación de los protocolos de ensayo diferentes. Flujo cytometry parcelas activa caspase-3 (ActCasp3), CD69, y TCRβ tinción de los timocitos DP después de los tres diferentes protocolos de ensayo. Se prueban cuatro condiciones diferentes, a saber, el control negativo (nonstimulated [NS]), el control positivo para muerte celular (tratados con dexametasona [DEX]), el control del vehículo (estimulado y tratados con DMSO [α-CD3/CD28 + DMSO]) y tratados con un inhibidor de la muestra (estimulado y PIK-75-tratado [α-CD3/CD28 + PIK-75]). Convencional = el cultivo de los timocitos en placas de 96 pocillos estándar y la coloración con un protocolo basado en la centrifugación convencional; Lavado de DA = el cultivo de los timocitos en placas de 96 pocillos estándar y manchando con un flujo laminar lavado protocolo; DA cultura = cultivo de timocitos en placas de pequeño volumen y coloración de las placas mismas usando un protocolo de lavado de flujo laminar. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.