ここでは、迅速かつ再現性をもって生物学的に促された、生分解性のバスユニットなど抗原提示し、可変サイズ、形状、および T 細胞の拡大前のヴィヴォまたは体内表面蛋白質プレゼンテーションと細胞 (aAPC) を生成するためのプロトコルを提案します。.
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ここでは、迅速かつ再現性をもって生物学的に促された、生分解性のバスユニットなど抗原提示し、可変サイズ、形状、および T 細胞の拡大前のヴィヴォまたは体内表面蛋白質プレゼンテーションと細胞 (aAPC) を生成するためのプロトコルを提案します。.
人工抗原提示細胞 (aAPC) は、T 細胞を刺激するために強力な能力による免疫変調の有望なプラットフォームです。無細胞基板は、信号プレゼンテーション パラメーターの正確な制御と T 細胞との相互作用を調節する aAPC 表面の物理的性質などを含む細胞ベースの aAPC 上重要な利点を提供しています。異方性粒子から構成されて aAPC 特に楕円体粒子結合の増加と T 細胞の大きい表面積のための刺激的な T 細胞の球形対応連絡先としてもより効果的であることが示されています。非特異的取り込みと強化された薬物動態特性を減少。異方性粒子の関心の高まり、にもかかわらず実装および再現性をもって使用する薄膜のストレッチが困難になるなど、異方性粒子を生成する方法をも広く受け入れ。
このため、我々 は可変のサイズ、形状を持つ生分解性異方性粒子ベース aAPC の急速な標準化された作製のためのプロトコルを記述して T 細胞拡張前のヴィヴォまたは生体内で、方法と一緒にプレゼンテーションを信号サイズ、形態、およびコンテンツ、表面蛋白質を特徴付けるその機能を評価します。異方性 aAPC の製造へのこのアプローチは、スケーラブルかつ再現可能な作って、aAPC「市販」免疫療法のための生成に理想的です。
彼らは堅牢な抗原特異的 T 細胞応答を生成できるため、人工抗原提示細胞 (aAPC) は免疫調節剤として約束を示しています。これらのプラットフォームに不可欠な効率的に T 細胞の活性化のための重要な信号を提示するという機能です。容易で安価を作製、スケール アップと翻訳の間に少ない課題に直面し、細胞ベースの治療に関連付けられているリスクを軽減するため、無細胞 aAPC、セルベース aAPC に魅力的な代替手段です。無細胞 aAPC は信号プレゼンテーション パラメーター制御の高度と T セル1に接続されます。 表面の物理的性質を有効にできます。
aAPC は、T 細胞の活性化に不可欠な 2 つの信号の最小値を要約する必要があります。シグナル 1 は、抗原認識を提供し、T 細胞受容体 (TCR) を認識し、MHC クラス I または II の同種の抗原を軸受を介して複雑な TCR シグナリングで最高潮に達する従事し場合に発生します。抗原特異性要件をバイパスするには、aAPC システムはしばしば特異的 TCR 複合体を刺激する CD3 受容体に対するアゴニスト抗体を負担します。MHC、特に MHC 多量の組換えの形態は、抗原特異性2,3を提供するために、aAPC の表面に使用されています。信号 2 は T 細胞の活動を指示する共刺激シグナルです。共刺激が引き起こす T 細胞の活性化に必要なを提供するために 4-1 bb など他の共刺激受容体が正常にターゲットを絞った4をされているが、CD28 受容体は一般的に aAPC 表面アゴニスト抗体で刺激されます。1 と 2 の信号タンパク質 aAPC を合成する剛体粒子の表面に通常固定されています。歴史的に、aAPC はポリスチレンの4、5と鉄デキストラン6を含む、材料の様々 なでつくられています。新しいシステムは利用するポリ (乳酸グリコール酸) のような生分解性ポリマー (PLGA) aAPC 蛋白質に信号を簡単に結合することができます、生体内直接管理に適しているとの持続的な放出を促進することができますを生成するにはサイトカインや可溶性因子 T 細胞活性化7、8を強化するためにカプセル化されます。
必要な信号蛋白質の存在に加え aAPC/T 細胞間相互作用の中に十分に大きい面積で受容体関与は T 細胞の活性化に不可欠です。したがって、aAPC のサイズや形状などの物理的なパラメーターを大幅にその接触面積を変更し、T 細胞を刺激するために彼らの能力に影響を与えます。ミクロン サイズ aAPC 刺激 T 細胞で、ナノスケールの対応9,10よりも効果的であることが示されています。しかし、ナノ aAPC は優れた体内分布および可能性があります、パフォーマンス強化体内にマイクロ aAPC11リンパ節よりよい排水を持つことができます。形状は、aAPC の粒子ベース システムへの関心の別の変数です。異方性 aAPC は最近刺激 T 細胞, と標的細胞の減らされた非特異的細胞取り込みと相まって強化された相互作用による主に等方性粒子よりもより効果的に示されています。細胞は優先的に楕円体粒子の長軸をバインドし、平坦なサーフェスの曲率半径を大きく aAPC と T 細胞の12のより多くの接触を可能にします。楕円体粒子の長軸は、貪食能、次の体内管理12,13球状粒子と比較して高められた循環時間の結果を落胆させます。これらの利点のため楕円体粒子仲介抗原特異的 T 細胞体外と体内の球形の粒子と比較しての拡大効果は観測マイクロおよびナノスケールの回路の両方で12、 13。異方性粒子を製造するための様々 な戦略がありますが、多様な粒子形状14の範囲を生成するために使用シンプルで広く受け入れられている方法は、薄膜のストレッチします。次の合成、粒子は映画にキャスト、粒子材料のガラス転移温度以上の温度で 1 つまたは 2 つの次元で伸びる。フィルム粒子を取得するために溶かします。異方性粒子の関心の高まり、にもかかわらず加工粒子ベース aAPC の現在のアプローチは等方性システムに制限されてほとんどと粒子形状を変更する方法は、実装が困難な特定 aAPC 合成と互換性がありません。戦略と精度と再現性の欠如15。当社の薄膜のストレッチ法は、手動で実行または急速に様々 な生分解性高分子から合成される異方性粒子を生成するための自動化された方法で 1 つまたは 2 つの次元のための15で必要な縦横比に拡大できます。
生分解性の粒子ベースのアプローチで急速に aAPC 可変サイズと形状を生成する T 細胞の拡大前のヴィヴォまたはのための標準化された方法でスケーラブルな薄膜ストレッチ技術と相まって開発した従来の仕事に基づいて、vivo。この aAPC システムに高度な柔軟性を与える目的の密度の粒子表面にカルボキシル基と関心の任意の蛋白を結合する蛋白質活用戦略を使用できます。サイズ、形態、表面蛋白質、aAPC のコンテンツを評価し、その機能の in vitro評価法についても述べる。このプロトコルは、展開前のヴィヴォ免疫細胞や生体内でさまざまな免疫療法のアプリケーションのために容易に適応することができます。
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ここで説明するすべての方法は、制度的動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) ジョンズ ・ ホプキンス大学のによって承認されています。
1. 可変サイズの球形の PLGA 粒子の作製
2. 可変形状のポリマー粒子の作製
3. 表面蛋白質共役人工抗原提示細胞を作成するには
4. 評価と aAPC の評価
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ストレッチ装置自動 2次元薄膜の回路図は、図 1で与えられます。Ho ら17標準加工と加工技術を使用してアルミ部品から担架を構築で回路図と 1 D 薄膜デバイスのストレッチの説明を与えます。1 D 担架と同様に、2 D の担架は金属のグリップとガイド レールで構成されます。双方向鉛ねじは、回転運動を直線に変換する使用されます。レジンリード スクリューは、十分なトルクと同一のステッピングモータに機械タップを介して接続されています。8 のステッピング モーター制御ワイヤーは、薄膜を伸ばすためオーブンで制御コンソールに簡単に添付ファイルの 8 ピン耐熱性 amphenol コネクタに半田付けすることができます。十分な長さのポリテトラフルオロ エチレン (PTFE) をコーティングしたワイヤーはコントロール コンソール ドライバーにステッピング モーターを接続するために使わなければなりません。推奨されるコンピューター制御方式は、図 ...
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このプロトコルは、異方性高分子粒子の正確な生成のため汎用性の高い方法を詳しく説明します。ここで説明する手法を伸ばして薄い膜がスケーラブルな高い再現性で安価です。異方性粒子を生成するための代替技術はコストが高い、低いスループット、および限られた粒を含む多くの制限に苦しみます。薄膜のアプローチをストレッチは、合成後に異方性粒子が変更されるため有利であると、その結果、粒子サイズと合成技術の広い範囲と互換性が。図 1は、自動二次元ストレッチ デバイスのセットアップを詳しく説明します。このデバイスは、フィルムがストレッチの所望の程度に達するまで手動でネジを回すことによって電子のコンポーネントなしでも使用できます。しかし、我々 は自動化されたプロセスがはるかに一貫して手動操作15より迅速を発見しました。マイクロ アプローチ17,18,19、層によってコーティ...
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著者が明らかに何もありません。
EBA (DGE-1746891)、KRR (DGE-1232825) サポートの NSF 大学院研究フェローシップ プログラムをありがとうございます。RAM のおかげで国立研究サービス賞を受賞 NIH NCI F31 (F31CA214147) とサポートの大学科学者フェローシップの成果報酬です。著者に感謝 (R01EB016721 と R01CA195503) の NIH、失明ジェームスの防止およびキャロル無料カタリスト賞、研究サポートのためがん免疫療法のビジネスキャリー ブルームバーグ キンメル所。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ポリ(ビニルアルコール)、MW 25000、88%加水分解ポリ | サイエンシズ社 | 02975-500 | |
| グリセロール | Sigma-Aldrich | G9012 | |
| デジタル体温計 | Fluke | N/A | モデル名: Fluke 52 II |
| 浸漬温度プローブ | Fluke | N/A | モデル名: Fluke 80PK 22 |
| デジタル・ホットプレート &スターラー | ベンチマークサイエンティフィ | H3760-HS | |
| マルチポイントスターラー | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 50093538 | |
| リソマー RG 504 H, ポリ(D,L-ラクチド-co-グリコリド) | Sigma-Aldrich | 719900 | |
| ジクロロメタン | Sigma-Aldrich | D65100 | |
| ホモジナイザー | IKA | ||
| ソニケーター | ソニックス&マテリアルズ株式会社 | N/A | 型番:VC 505 |
| Sonicator防音エンクロージャ | Sonics &マテリアルズ株式会社 | N/A | 品番: 630-0427 |
| ソニケータープローブ | ソニックス &マテリアルズ株式会社 | N/A | 品番: 630-0220 |
| Sonicator microtip | Sonics &マテリアルズ株式会社 | N/A | 品番:630-0423 |
| 高速遠心分離機 | ベックマン・コールター | N/A | 型番:J-20XP(販売終了)、代替型式:J-26XP |
| 高速遠心ローター | ベックマン・コールター | 369691 | 型番:JA-17 |
| 高速ポリカーボネート製遠心チューブ | サーモフィッシャーサイエンティフィック | 3118-0050 | 50mL、スクリューキャップ |
| 長方形ディスポーザブルペトリディッシュ | VWR インターナショナル | 25384-322 | 75 x 50 x 10 mm |
| スクエア ディスポーザブル シャーレ | VWR インターナショナル | 10799-140 | 100 mm x 100 mm |
| リーフ 精製抗マウスCD3ε抗体 | バイオレジェンド | 100314 | |
| InVivoMab 抗マウス CD28、クローン 37.51 | Bio X Cell | BE0015-1 | |
| N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N′-エチルカルボジイミド塩 | Sigma-Aldrich | E6383 | |
| N-ヒドロキシスルホスクシンイミドナトリウム塩 | Sigma-Aldrich | 56485 | |
| MES | Sigma-Aldrich | M3671 | |
| Alexa Fluor 488 抗マウス CD3 抗体 | Biolegend | 100212 | |
| APC 抗マウス CD28 抗体 | Biolegend | 102109 | |
| コーニング 96ウェルソリッドポリスチレンマイクロプレート | Sigma-Aldrich | CLS3915 | 平底、黒色ポリスチレン |
| プロテインLoBindチューブ、1.5 mL | Eppendorf | 22431081 | |
| RPMI 1640 Medium(+ L-Glutamine) | ThermoFisher Scientific | 11875093 | |
| Fetal Bovine Serum | Sigma-Aldrich | F4135 | Heat Inactivated, sterile-filtered |
| Ciprofloxacin | Sigma-Aldrich | 17850 | |
| 2-メルカプトエタノール | Sigma-Aldrich | M6250 | |
| 組換えヒト IL-2 (キャリアフリー) | Biolegend | 589102 | |
| ピルビン酸ナトリウム (100 mM) | ThermoFisher Scientific | 11360070 | |
| MEM 非必須アミノ酸溶液 (100X) | ThermoFisher Scientific | 11140050 | |
| MEM ビタミンソリューション (100X) | ThermoFisher Scientific | 11120052 | |
| CD8a+ T細胞単離キット、マウス | Miltenyi Biotech | 130-104-075 | |
| CellTrace CFSE 細胞増殖キット | ThermoFisher Scientific | C34554 | |
| LSカラム | Miltenyi Biotech | 130-042-401 | |
| MidiMACS セパレーター | Miltenyi Biotech | 130-042-302 | |
| MACS マルチスタンド | Miltenyi Biotech | 130-042-303 | |
| フローサイトメーター | Accuri C6 | ||
| Synergy 2 マルチ検出マイクロプレートリーダー | BioTek | ||
| autoMACS ランニングバッファー | Miltenyi BIotech | 130-091-221 | |
| セルストレーナー | ThermoFisher Scientific | 22363548 | 滅菌済み, 70 & micro;m ナイロンメッシュ |
| ACK Lysing Buffer | ThermoFisher Scientific | A1049201 | |
| C57BL/6J (Black 6) マウス | ジャクソン研究所 | 000664 | オス、少なくとも7週間経過 |
| U底 組織培養プレート | VWR | 353227 | 滅菌済み、96ウェル組織培養処理済みポリスチレンプレート |
| DC40V 電源 | Probotix | LPSK-4010 | |
| PTFE被覆線マ | ウザー | 602-5858-100-01 | これは100フィートのスプール用ですが、同等のワイヤーが機能します |
| ステッピングモータードライバー | Probotix | MondoStep5.6 | |
| IDCコネクタキット | Probotix | IDCM-10-12 | |
| マイクロコントローラー | Probotix | PBX-RF | |
| 4A ヒューズ | ラジオシャック | 2701026 | 同等のヒューズも機能します |
| DB25オス-オスケーブル | Probotix | DB25-6 | |
| USB-A-USB-Bケーブル | ステープル | 2094915 | 同等のケーブルも機能します |
| 8ピンAmphenolコネクタオスおよびメス | マウ | ザー654-97-3100A-20-7Pおよび654-97-3106A20-7S | |
| ステッピング | |||
| 右手リードスクリュー | ロトン | 60722 | |
| 左利き用リードスクリュー | Roton | 60723 | |
| ネジ | McMaster Carr | 92196A151 | |
| ネオプレンラバー | McMaster Carr | 8698K51 | |
| 右利き用フランジ付きリードナット | Roton | 91962 | |
| 左利き用フランジ付きリードナット | Roton | 91963 | |
| Linux Control Computer | Probotix | LCNC-PC | 仕様が一致し、Linuxオペレーティングシステムが動作するコンピュータであれば、 |
| コーニングのボトルトップ真空フィルターシステム | Sigma-Aldrich | CLS431097 | |
| Trypan Blue Solution, 0.4 % | ThermoFisher Scientific | 15250061 |
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