Se han desarrollado varias formas de aislar los PBMC, y cada una tiene sus propias ventajas y limitaciones28. Recolectamos rutinariamente hasta 50 ml de sangre en cinco tubos de 10 ml que contienen anticoagulante. El volumen de sangre para el aislamiento de PBMC depende de varios factores, como la salud y la edad del sujeto de investigación y también de la experiencia del flebotomista. Un paso crítico del procedimiento en el protocolo es la formación del gradiente de paso. Una estratificación deficiente puede resultar en una falla parcial o completa de los PBMC para sedimentar en la interfaz. Preferimos el método de capas inferiores descrito aquí, ya que es fácil iniciar la capa inferior. Para dispensar completamente todo el medio de densidad debajo de la sangre, es fundamental usar una ayuda de pipeta sin fugas de aire. La contaminación de la fracción PBMC por tipos de células no deseados se puede minimizar mediante la recolección cuidadosa y consistente de la capa buffy, que debe realizarse de la misma manera para cada aislamiento. Si los PBMC no se fraccionan aún más, se debe evitar la recolección de diferentes cantidades del gradiente de densidad y las capas de plasma entre los aislamientos. La lisis de glóbulos rojos se realiza para minimizar el impacto potencial de la contaminación del ARN derivado de glóbulos rojos y reticulocitos en los análisis de expresión génica aguas abajo. La lisis hipotónica será inhibida por el exceso de tampón isotónico.
El aislamiento adicional del subconjunto de células T es importante para los estudios moleculares. Aquí describimos la selección posterior de células T CD4 + CD45RO + por selección negativa para eliminar los tipos de células no deseados. La selección negativa se basa en anticuerpos que reconocen marcadores específicos de la superficie celular para todas las células no deseadas. Las células recubiertas de anticuerpos se eliminan mediante perlas magnéticas. Este protocolo de selección elimina las células no deseadas al tiempo que permite que las células diana intactas y no estimuladas permanezcan flotando libremente, lo cual es esencial para estudiar la activación de genes. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar los grupos celulares, que reducen la pureza final de las células T CD4 + CD45RO + seleccionadas. El ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) presente en el tampón de selección minimiza la aglomeración celular. El rendimiento de las células T depende de factores como el volumen inicial de la sangre, las variables del paciente, como el tratamiento que se administra al paciente y la etapa de la enfermedad en el momento de la recolección de la muestra. El tratamiento administrado a los pacientes también puede afectar la viabilidad celular. Además, la recolección de muestras antes de cualquier procedimiento, como la fotoféresis, también tiene un impacto positivo en la pureza de las células T CD4 + CD45RO +. Hemos observado que la recolección de muestras después del procedimiento de tratamiento de fotoféresis tiene un impacto negativo en el rendimiento de las células T CD4 + CD45RO +.
Los clones neoplásicos de células T de pacientes con SS expresan con mayor frecuencia marcadores de superficie consistentes con un fenotipo de células T CD4 maduroy de memoria 29,30. Sin embargo, la plasticidad fenotípica se ha observado ocasionalmente con respecto a marcadores de superficie incluyendo CD4, CD45RO, CD45RA, CD7 y/o CD2631. Estudios previos también han demostrado la heterogeneidad en la expresión de CD45RO y CD45RA entre los pacientes con SS29, mientras que la mayoría de los casos de SS siguen siendo CD45RO+. Roelens et al.31 también mostraron que la SS puede exhibir heterogeneidad interindividual e intraindividual con subgrupos mixtos de población ingenua (TN), memoria central (MTC), memoria transicional (TTM), memoria efectora (TEM) y memoria efectora terminal (TEMRA). Sin embargo, sus resultados muestran claramente que la mayoría de las células SS tienen fenotipo TCM. Centramos nuestro estudio en el inmunofenotipo de superficie CD45RO+ más común en pacientes con SS, y confirmamos el fenotipo por citometría de flujo. En la planificación de estudios de subconjuntos de células T en pacientes, es importante considerar la heterogeneidad fenotípica de la enfermedad que se está estudiando, por lo que la estrategia de purificación puede ajustarse según sea necesario para obtener la población de células T deseada para el análisis.
Hay varias maneras de estimular las células T y los PBMC para examinar la expresión génica funcional. Preferimos la activación química (PMA + ionóforo A23187), ya que nos interesa la regulación génica en el núcleo. La activación química es una mejor opción para este propósito porque actúa como un activador amplio y es más uniforme en comparación con la estimulación específica del antígeno. PMA es un pequeño compuesto orgánico que se difunde a través de la membrana celular en el citoplasma, y activa directamente la proteína quinasa C. A23187 permite que el calcio pase a través de las membranas. Estos compuestos evitan los receptores de superficie y juntos imitan los efectos de la ligadura del receptor de células T con coestimulación mediada por CD28. Los productos químicos activan varias vías de señalización intracelular, lo que resulta en la activación del factor de transcripción nuclear y la regulación ascendente de los genes de citoquinas que son accesibles para la activación de la transcripción. Aunque la activación química y la ligadura CD3CD28 producen perfiles de expresión génica global sorprendentemente similares en células normales32, la activación química con PMA + A23187 es una buena opción ya que las células T SS pueden perder la expresión de los receptores de superficie, incluidos los componentes TCR33. Chong et al.22 compararon la activación de genes de citoquinas entre PMA/A23187 con anticuerpos anti-CD3 y anti-CD28 en PBMC de pacientes normales, tempranos de MF/CTCL y tardíos de MF/CTCL. Informaron que PMA / A23187 causó una activación más rápida e intensa del gen IL-2 en comparación con la estimulación anti-CD3 / CD28. Además, demostraron que la cinética de activación más lenta con los anticuerpos anti-CD3 / CD28 es potencialmente de reticulación y señalización de membrana necesaria para la estimulación. Además, las tendencias en la expresión de citoquinas entre las diferentes poblaciones celulares estudiadas se conservaron con PMA/A23187. Dado que estamos interesados en la activación de la expresión génica, la estimulación química es un enfoque ideal porque actúa como un activador amplio y es más consistente en comparación con la estimulación específica del antígeno. La ligadura CD3/CD28 es ideal para investigar vías importantes en la transducción de señales basada en membranas. Además, la activación química es menos costosa y no requiere equipo especial. En el estudio actual, PMA + A23187 activó significativamente los genes de citoquinas en las células T ND pero no en las células T SS, lo que sugiere que las células T SS tienen deficiencias funcionales aguas abajo del TCR.
En resumen, este protocolo proporciona células T fenotípicamente puras a partir de sangre preciosa derivada del paciente, y un método para evaluar los cambios en todo el genoma en la expresión génica funcional. Demostramos que el perfil transcriptómico de las células T SS en comparación con las células T CD45RO + normales revelan profundas diferencias en la activación de genes en células T humanas frescas de pacientes con CTCL. Estos estudios ayudarán al desarrollo de biomarcadores de diagnóstico y estrategias terapéuticas dirigidas a nuevos marcadores en CTCL. Además, esta estrategia y protocolo en el estudio de las células T humanas primarias puede ser valiosa para adaptarse a los estudios de otras enfermedades mediadas por células T.