Op basis van een van hepatitis B-virus (HBV) afgeleide peptidematrix konden HBV-specifieke CD4 T-celresponsen parallel aan de identificatie van HBV-specifieke CD4 T-cel epitopen worden geëvalueerd.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Op basis van een van hepatitis B-virus (HBV) afgeleide peptidematrix konden HBV-specifieke CD4 T-celresponsen parallel aan de identificatie van HBV-specifieke CD4 T-cel epitopen worden geëvalueerd.
CD4 T-cellen spelen een belangrijke rol in de pathogenese van chronische hepatitis B. Als een veelzijdige celpopulatie zijn CD4 T-cellen geclassificeerd als verschillende functionele subsets op basis van de cytokines die ze hebben uitgescheiden: bijvoorbeeld IFN-γ voor CD4 T-helper 1-cellen, IL-4 en IL-13 voor CD4 T-helper 2-cellen, IL-21 voor CD4 T folliculaire helpercellen en IL-17 voor CD4 T-helper 17-cellen. Analyse van hepatitis B-virus (HBV)-specifieke CD4 T-cellen op basis van cytokinesecretie na HBV-afgeleide peptidenstimulatie zou niet alleen informatie kunnen opleveren over de omvang van HBV-specifieke CD4 T-celrespons, maar ook over de functionele subsets van HBV-specifieke CD4 T-cellen. Nieuwe benaderingen, zoals transcriptomics en metabolomics-analyse, kunnen meer gedetailleerde functionele informatie opleveren over HBV-specifieke CD4 T-cellen. Deze benaderingen vereisen meestal isolatie van levensvatbare HBV-specifieke CD4 T-cellen op basis van peptide-major histocompatibiliteit complex-II multimeren, terwijl momenteel de informatie over HBV-specifieke CD4 T-cel epitopen beperkt is. Op basis van een hbv-afgeleide peptidematrix is een methode ontwikkeld om HBV-specifieke CD4 T-celresponsen te evalueren en HBV-specifieke CD4 T-cel epitopen gelijktijdig te identificeren met behulp van perifere bloedmononucleaire celmonsters van chronische HBV-infectiepatiënten.
Momenteel zijn er 3 hoofdbenaderingen om antigeenspecifieke T-cellen te analyseren. De eerste benadering is gebaseerd op de interactie tussen de T-celreceptor en het peptide (epitoop). Antigeenspecifieke T-cellen kunnen direct worden gekleurd met peptide-major histocompatibiliteitscomplex (MHC) multimeren. Het voordeel van deze methode is dat het levensvatbare antigeenspecifieke T-cellen kan verkrijgen, geschikt voor downstream transcriptomics / metabolomics-analyse. Een beperking van deze methode is dat het geen informatie kon geven over de hele T-celrespons op een specifiek antigeen, omdat het gevalideerde epitooppeptiden vereist, terwijl het aantal geïdentificeerde epitopen voor een specifiek antigeen voorlopig beperkt is. Vergeleken met hepatitis B-virus (HBV)-specifieke CD8 T-cel epitopen zijn er minder HBV-specifieke CD4 T-cel epitopen geïdentificeerd1,2, waardoor deze methode momenteel minder toepasbaar is voor de analyse van HBV-specifieke CD4 T-cellen.
De tweede benadering is gebaseerd op de upregulatie van een reeks activeringsgeïnduceerde markers na antigeenpeptidestimulatie3. De meest gebruikte markers zijn CD69, CD25, OX40, CD40L, PD-L1, 4-1BB4. Deze methode is nu gebruikt om antigeenspecifieke T-celresponsen te analyseren bij gevaccineerde personen5,6,human immunodeficiëntievirusinfectiepatiënten7en ernstig acuut respiratoir syndroom Coronavirus 2 infectiepatiënten8,9. In tegenstelling tot de op peptide-MHC-multimeren gebaseerde test, wordt deze methode niet beperkt door gevalideerde epitopen en kunnen levensvatbare cellen verkrijgen voor downstream-analyse. Een beperking van deze methode is dat het geen informatie kon geven over het cytokineprofiel van antigeenspecifieke T-cellen. Ook kan de expressie van deze activerings-geïnduceerde markers door sommige geactiveerde antigeen-niet-specifieke cellen bijdragen aan de achtergrondsignalen in de analyse, wat een probleem kan zijn, vooral wanneer de doelantigeenspecifieke T-cellen zeldzaam zijn. Momenteel is er beperkte toepassing van deze methode op HBV-specifieke CD4 T-cellen4. Of deze methode kan worden gebruikt om HBV-specifieke CD4 T-cellen op een betrouwbare manier te analyseren, moet verder worden onderzocht.
De derde benadering is gebaseerd op de cytokinesecretie na antigeenpeptidestimulatie. Net als activeringsgeïnduceerde markergebaseerde analyse wordt deze methode niet beperkt door gevalideerde epitopen. Deze methode zou direct het cytokineprofiel van antigeenspecifieke T-cellen kunnen onthullen. De gevoeligheid van deze methode is lager dan de activeringsgeïnduceerde markergebaseerde methode, omdat deze afhankelijk is van de cytokinecretie van antigeenspecifieke T-cellen en het aantal geteste cytokines meestal beperkt is. Momenteel wordt deze methode veel gebruikt bij de analyse van HBV-specifieke T-cellen. Omdat cytokine-afscheidende HBV-specifieke T-cellen nauwelijks konden worden gedetecteerd door directe ex vivo peptidestimulatie10,11,wordt het cytokineprofiel van HBV-specifieke T-cellen meestal geanalyseerd na 10-daagse in vitro peptide gestimuleerde expansie12,13,14,15,16. Rangschikking van peptidepools in een matrixvorm is gebruikt om de identificatie van antigeenspecifieke epitopen17,18te vergemakkelijken. Met de combinatie van peptidematrix en cytokinesecretieanalyse is een methode ontwikkeld om HBV-specifieke CD4 T-celresponsen te evalueren en HBV-specifieke CD4 T-cel epitopen tegelijkertijd te identificeren16. In dit protocol worden de details van deze methode beschreven. HBV-kernantigeen wordt gekozen als voorbeeld van demonstratie in dit protocol.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van elke patiënt die in het onderzoek werd opgenomen. Het studieprotocol voldoet aan de ethische richtlijnen van de Verklaring van Helsinki van 1975, zoals weerspiegeld in a priori goedkeuring door de medisch-ethische commissie van het Southwest Hospital.
1. Ontwerp van de hbv-afgeleide peptidematrix
2. Isolatie van perifere mononucleaire bloedcellen (PBMC's)
3. In vitro expansie van PBMC's met behulp van een HBV Peptide Matrix
4. Analyse van HBV-specifieke CD4 T-celresponsen door intracellulaire flowcytometrie

5. Identificatie van HBV-specifieke HLA-DR Restricted CD4 T-cell Epitopen
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De frequentie van cytokine-afscheidende CD4 T-cellen wordt berekend als de som van zowel enkele producenten als dubbele producenten. Zoals aangetoond in figuur 1,zijn de frequentie van TNF-α die CD4 T-cellen afscheiden en de frequentie van IFN-γ die CD4 T-cellen in background control (DMSO) afscheiden respectievelijk 0,154% en 0,013%. De frequentie van TNF-α die CD4 T-cellen afscheiden en de frequentie van IFN-γ die CD4 T-cellen afscheiden die specifiek zijn voor peptidepool Core11 zijn resp...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De meest kritieke stappen in dit protocol worden als volgt opgesomd: 1) voldoende PBMC's met een hoge levensvatbaarheid om pbmc-uitbreiding te starten; 2) geschikte omgeving voor pbmc-uitbreiding; en 3) volledige verwijdering van resterende peptidepools in PBMC-cultuur vóór epitoopidentificatie.
Alle analyse in dit protocol hangt af van de robuuste proliferatie van CD4 T-cellen. Over het algemeen zal het aantal PBMC's na 10-daagse uitbreiding 2-3 keer het oorspronkelijke aantal zijn. Het celnu...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (81930061), Chongqing Natural Science Foundation (cstc2019jcyj-bshX0039, cstc2019jcyj-zdxmX0004) en Chinese Key
Project Gespecialiseerd voor Infectieziekten (2018ZX10723203).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Albumin Bovine V (BSA) | Beyotime | ST023 | |
| APC-conjugated Anti-human TNF-α | eBioscience | 17-7349-82 | Beschermd houden tegen licht |
| Benzonase Nuclease | Sigma-Aldrich | E1014 | Beperk celkluwen |
| B lymfoblastoïde cellijnen (BLCL's) | FRED HUTCHINSON CANCER RESEARCH CENTER | IHW09126 | HLA-DRB1*0803 homozygoot |
| B lymfoblastoïde cellijnen (BLCL's) | FRED HUTCHINSON CANCER RESEARCH CENTER | IHW09121 | HLA-DRB1*1202 homozygoot |
| Celkweker (T75) | Corning | 430641 | |
| Celkwekerplaat (96-well, platte bodem) | Corning | 3599 | Vlakke bodem |
| Celkwekerplaat (96-well, ronde bodem) | Corning | 3799 | Ronde bodem |
| Celzeef | Corning | CLS431751 | Poriegrootte 70 μm, wit, steriel |
| Centrifugebuis (15 mL) | KIRGEN | KG2611 | Steriele |
| Centrifugebuis (50 mL) | Corning | 430829 | Steriele |
| Centrifuge, Gekoeld | Eppendorf | 5804R | |
| Centrifuge, Gekoeld | Thermo | ST16R | |
| Centrifuge, Gekoeld | Thermo | Legend Micro 21R | |
| Cytofix/Cytoperm Kit (Transcription Factor Buffer Set) | BD Biosciences | 562574 | Bereid oplossing voor gebruik |
| Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2650 | Bij kamertemperatuur bewaren om kristallisatie te voorkomen |
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline | Bereid ddH2O (1000 ml) met NaCl (8000 mg), KCl (200 mg), KH2PO4 (200 mg), en Na2HPO4.7H2O (2160 mg). PH aanpassen naar 7.4. Steriliseren door middel van autoclaaf. | ||
| Ficoll-Paque Premium | GE Healthcare | 17-5442-03 | |
| Filtertips (0,5-10) | Kirgen | KG5131 | Steriele |
| Filtertips (100-1000) | Kirgen | KG5333 | Steriele |
| Filtertips (1-200) | Kirgen | KG5233 | Steriele |
| FITC-conjugated Anti-human CD4 | BioLegend | 300506 | Beschermd houden tegen licht |
| Fixable Viability Dye eFluor780 | eBioscience | 65-0865-14 | Beschermd houden tegen licht |
| GolgiStop Eiwit Transport Inhibitor (Monensin bevattend) | BD Biosciences | 554724 | Eiwit Transport Inhibitor |
| Hemocytometer | Brand | 718620 | |
| HBV Core Antigen Afgeleide Peptiden | ChinaPeptides | ||
| HEPES | Gibco | 15630080 | 100 ml |
| Human Serum AB | Gemini Bio-Products | 100-51 | 100 ml |
| Ionomycin | Sigma-Aldrich | I0634 | |
| KCl | Sangon Biotech | A100395-0500 | |
| KH2PO4 | Sangon Biotech | A100781-0500 | |
| LSRFortessa Flow Cytometer | BD | ||
| L-glutamine | Gibco | 25030081 | 100 ml |
| Microcentrifugebuis (1,5 mL) | Corning | MCT-150-C | Geautoclaveerde sterilisatie voor gebruik |
| Microplate Shakers | Scientific Industries | MicroPlate Genie | |
| Mitomycin C | Roche | 10107409001 | |
| Na2HPO4.7H2O | Sangon Biotech | A100348-0500 | |
| NaCl | Sangon Biotech | A100241-0500 | |
| PCR buizen (0,2 mL) | Kirgen | KG2331 | |
| PE/Cy7-conjugated Anti-human CD8 | BioLegend | 300914 | Beschermd houden tegen licht |
| PE-conjugated Anti-human IFN-γ | eBioscience | 12-7319-42 | Beschermd houden tegen licht |
| Penicilline Streptomycine | Gibco | 15140122 | 100 ml |
| PerCP-Cy5.5-conjugated Anti-human CD3 | eBioscience | 45-0037-42 | Beschermd houden tegen licht |
| Phorbol 12-myristaat 13-acetaat (PMA) | Sigma-Aldrich | P1585 | |
| Recombinant Human IL-2 | PeproTech | 200-02 | |
| Recombinant Human IL-7 | PeproTech | 200-07 | |
| RPMI Medium 1640 | Gibco | C11875500BT | 500 ml |
| Natriumpyruvaat,100mM | Gibco | 15360070 | |
| Trypan Blauw Stain (0,4%) | Gibco | 15250-061 | |
| Ultra-LEAF Purified Anti-human HLA-DR | BioLegend | 307648 | |
| Wizard Genomic DNA Purification Kit | Promega | A1125 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.