方法論記事

ウイルスコード化二特異性T細胞誘導分子の免疫調節活性の評価

20 回視聴

⸱

2026年9月30日

この記事について

要約

分離した免疫調節因子の免疫機能性を評価する。以下に、乳酸脱水素酵素(LDH)放出アッセイを用いて、二特異性T細胞誘導因子(BTE)による細胞媒介細胞毒性を評価する方法を詳細に述べる。 実験で検証する条件を決定する(例として図1を参照)。タイムポイント(時間~日)、免疫調節因子の濃度(pg/mL~µg/mL)、およびエフェクター細胞対ターゲット細胞比(E:T比、例えば1:50から50:1の間)を変更可能である。サンプルは常に3連(triplicate)で調製する。 BTEタンパク質およびエフェクター細胞を含まないサンプル、単一細胞種(TspおよびEsp)の自発的LDH放出コントロール、読み取り前に界面活性剤を添加したターゲット細胞の最大溶解コントロール(Tmax)、培地のみのコントロール、およびTmaxの容量コントロールを含める。 注意:必要なターゲット細胞数およびインキュベーション時間は変動する場合がある。最適なパラメータを特定するため、エフェクター細胞と免疫調節因子を含まない予備試験を行う。異なる細胞数とタイムポイントを評価するため、TspおよびTmaxサンプルと対応するコントロールを含める。 免疫エフェクター細胞を分離する(例:ヒト血液の密度勾配遠心法による末梢血単核球(PBMC)の取得、またはマウス脾細胞からのマウスT細胞のネガティブセレクション)。 ターゲット細胞(例:1ウェルあたり5 x 10³個)をU底96ウェルプレートに播種する。 所望の濃度の分離タンパク質を各サンプルに添加する。所望の比率で免疫エフェクター細胞を添加する。1ウェルあたりの全量が100 µLになるように培地を添加する。 決定した期間(通常は4~48時間。未刺激のPBMCの場合は24時間、新鮮に分離したマウスT細胞の場合は48時間。事前刺激した免疫細胞の場合はより短いインキュベーション時間を適用できる)、37 °C、5% CO2条件下でインキュベートする。 サンプル回収の45分前に、Tmaxサンプルおよび対応する培地コントロールを含むウェルに10x溶解溶液を10 µL添加する。インキュベーションを継続する。 250 x gで4分間遠心分離し、細胞を沈殿させる。各上清から50 µLを平底96ウェルプレートに転写する。細胞結合性のLDHを避けるため、細胞は転写しない。 製造元の指示に従って基質溶液を調製する。各ウェルに50 µL添加し、室温[RT]、暗所で30分間、またはTmaxサンプルが深赤色になるまでインキュベートする。 各ウェルに50 µLの停止液を添加する。4,000 x gで1分間の遠心分離および中空針による手動操作で気泡を除去する。490 nmで光学的吸光度を測定する。 各サンプルの特異的溶解率(% specific lysis)を算出する。 溶解溶液ありおよびなしの培地コントロールの繰り返し試行の平均値を算出する。得られた値を実験サンプル、ならびにTmaxおよび自発的放出コントロールからそれぞれ差し引く。これらのバックグラウンド補正後の値を以降の計算に使用する。 バックグラウンド補正後のTmax、Tsp、およびEspコントロールの平均値を算出する。これらの平均値を用いて、以下の式により各サンプルの特異的溶解率を求める。 特異的溶解率をタンパク質濃度またはE:T比に対してプロットし、非標的コントロールサンプルと比較する。 Heidbuechel, J. P., 他腫瘍標的免疫調節のためのパラミクソウイルス:設計およびex vivo評価。 J. Vis. Exp. (2019).

このビデオでは、ウイルスにコード化された二重特異性T細胞誘導因子(BTE)の標的特異的な免疫調節活性を評価するための細胞ベースのアッセイを紹介します。BTEは、標的受容体を発現している腫瘍細胞とT細胞を結合させ、腫瘍の溶解と酵素の放出を誘発します。基質の変換に基づく比色読み取りにより、T細胞の活性化が示されます。試験サンプルの色強度がより高い場合、BTEを介した受容体特異的な免疫エンゲージメントが確認されます。

プロトコル

  1. 単離した免疫調節剤の免疫機能性を評価する。
    1. 以下に、乳酸脱水素酵素(LDH)放出アッセイを用いて、二特異性T細胞誘導因子(BTE)により誘発される細胞介在性細胞毒性を評価する方法を詳述する。
      1. 実験で検証する条件を決定する(例としてFigure 1を参照)。タイムポイント(数時間から数日)、免疫調節剤の濃度(pg/mLからµg/mL)、およびエフェクター細胞対標的細胞(E:T)比(例えば1:50から50:1の間)を任意に設定できる。サンプルは常に3連(triplicate)で調製すること。
      2. BTEタンパク質なしおよびエフェクター細胞なしのサンプル、単一細胞種の自発的LDH放出コントロール(TspおよびEsp)、読み取り前に界面活性剤を添加した標的細胞最大溶解コントロール(Tmax)、培地のみのコントロール、およびTmax用の容量コントロールを含める。
        注:必要な標的細胞数およびインキュベーション時間は変動する場合がある。最適なパラメータを特定するために、エフェクター細胞および免疫調節剤なしで予備テストを実施すること。異なる細胞数とタイムポイントを評価するために、TspおよびTmaxサンプルと対応するコントロールを含めること。
      3. 免疫エフェクター細胞を単離する(例:ヒト血液の密度勾配遠心分離による末梢血単核細胞(PBMC)の回収、またはマウス脾細胞からのマウスT細胞のネガティブセレクションによる)。
      4. 標的細胞をU底96ウェルプレートに播種する(例:1ウェルあたり5 x 10³個)。
      5. 目的の濃度の単離タンパク質を各サンプルに添加する。目的の比率で免疫エフェクター細胞を添加する。培地を加え、1ウェルあたりの全量を100 µLとする。
      6. 決定した時間、通常は4~48時間(未刺激PBMCの場合は24時間、 freshly isolatedなマウスT細胞の場合は48時間。あらかじめ刺激した免疫細胞の場合は、より短いインキュベーション時間が適用される場合がある)、37 °C、5% CO2でインキュベートする。
      7. サンプル回収の45分前に、Tmaxサンプルおよび対応する培地コントロールを含むウェルに10 µLの10x溶解溶液を添加する。インキュベーションを継続する。
      8. 250 x gで4分間遠心し、細胞を沈降させる。各上清50 µLを平底96ウェルプレートに移す。細胞結合型LDHの混入を避けるため、細胞を移さないこと。
      9. 製造者の指示に従って基質溶液を調製する。各ウェルに50 µL添加し、室温 [RT] の暗所で30分間、またはTmaxサンプルが濃い赤色になるまでインキュベートする。
      10. 各ウェルに50 µLの停止液を添加する。4,000 x gで1分間の遠心および中空針を用いて手動で気泡を除去する。490 nmで光学吸光度を測定する。
      11. 各サンプルの%特異的溶解値を算出する。
        1. 溶解溶液ありおよびなしの培地コントロールの反復測定値の平均を算出する。得られた値を、それぞれ実験サンプル、Tmax、および自発的放出コントロールから差し引く。以降の計算には、これらのバックグラウンド補正後の値を使用する。
        2. バックグラウンド補正後のTmax、Tsp、およびEspコントロールの平均を算出する。これらの平均値を用いて、以下の式により各サンプルの特異的溶解率(%)を求める。
          figure-protocol-1
        3. %特異的溶解値をタンパク質濃度またはE:T比に対してプロットし、非標的コントロールサンプルと比較する。

結果

figure-results-1

図1:麻疹ウイルスコードBTEの細胞毒性活性。標的腫瘍細胞(1ウェルあたり5 x 10³ B16-CD20-CD46細胞)を、1:50の比率でマウスT細胞とともにインキュベートした。MV(麻疹ウイルス)-H-mCD3xhCD20感染細胞の上清からあらかじめ精製したBTE(二特異性T細胞誘導因子)を、記載された濃度で添加した。標的細胞の相対的溶血は、48時間後にLDH放出アッセイにより評価した。BTE標的抗原を欠損した細胞(B16-CD46)を、抗原特異的細胞毒性を評価するための参照とした。各サンプルの3回の技術的反復の平均値と標準偏差を示す。標的抗原発現細胞は、BTE濃度依存的に特異的に溶血した。BTE産物の純度および標的抗原の発現レベルが細胞殺傷に影響する。本例では、1 µg/mLという比較的高いBTE濃度で15%の特異的細胞殺傷が達成された。これは、長い共インキュベーション時間と最適ではないT細胞培養条件を用いたこのような実験系における典型的な値である。他の設定では、MV感染上清から精製したBTEを用いることで最大60%の特異的殺傷が達成され、BTE濃度100 ng/mL以上でプラトーに達した。これは、直感に反するが、本アッセイの限界が特異的殺傷100%未満であることを示しており、共培養サンプルと比較してTmaxコントロールにおける増殖キネティクスが異なることで説明できる。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)Invitrogen, Darmstadt, Germany31966-021 
胎児ウシ血清 (FBS)Biosera, Boussens, FranceFB-1280/500 
カナマイシンSigma-Aldrich, Taufkirchen, GermanyK0129 
B16-CD46/ B16-CD20-CD46J. Heidbuechel, DKFZ Heidelberg リクエストに応じて提供可能
Colorimetric Cell Viability Kit III (XTT)PromoKine, Heidelberg, GermanyPK-CA20-300-1000XTT試薬を含む
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (PBS)Gibco Life Technologies, Darmstadt, Germany14190-094 
QIAquick Ni-NTA Spin ColumnsQIAGEN, Hilden, Germany31014 
96ウェルプレート、U底TPP, Trasadingen, Switzerland92097 
96ウェルプレート、平底Neolab, Heidelberg, Germany353072 

タグ

腫瘍細胞溶解T細胞活性化LDH放出アッセイ細胞介在性細胞毒性比色読み取り免疫エフェクター細胞標的抗原発現光学的吸光度