Opisujemy szybki i solidny protokół wzbogacania niezmiennych komórek T natural killer (iNKT) ze śledziony myszy i rozszerzania ich in vitro do odpowiedniej liczby dla badań in vitro i in vivo.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Opisujemy szybki i solidny protokół wzbogacania niezmiennych komórek T natural killer (iNKT) ze śledziony myszy i rozszerzania ich in vitro do odpowiedniej liczby dla badań in vitro i in vivo.
Niezmienne limfocyty T naturalnych zabójców (iNKT) to limfocyty T podobne do wrodzonych, wyrażające konserwatywny pół-niezmienny receptor limfocytów T (TCR) specyficzny dla własnych lub mikrobiologicznych antygenów lipidowych prezentowanych przez niepolimorficzną cząsteczkę CD1d klasy I związaną z MHC. Badania przedkliniczne i kliniczne potwierdzają rolę komórek iNKT w raku, autoimmunizacji i chorobach zakaźnych. Komórki iNKT są bardzo konserwatywne u wszystkich gatunków, a ich badanie zostało ułatwione przez modele mysie. w tym myszy z niedoborem CD1d lub iNKT oraz możliwość ich jednoznacznego wykrycia u myszy i mężczyzn z tetramerami CD1d lub mAb specyficznymi dla półniezmiennego TCR. Jednak komórki iNKT są rzadkie i muszą zostać rozszerzone, aby osiągnąć liczbę możliwą do opanowania w każdym badaniu. Ponieważ generowanie pierwotnej mysiej linii komórkowej iNKT in vitro okazało się trudne, opracowaliśmy solidny protokół oczyszczania i namnażania komórek iNKT śledziony z transgenicznych myszy iVα14-Jα18 (iVα14Tg), u których komórki iNKT występują 30 razy częściej. Pokazujemy tutaj, że pierwotne komórki iNKT iVα14Tg śledziony można wzbogacić w procesie separacji immunomagnetycznej, uzyskując około 95-98% czystych komórek iNKT. Oczyszczone komórki iNKT są stymulowane przez kulki anty-CD3/CD28 oraz IL-2 i IL-7, co powoduje 30-krotną ekspansję hodowli do dnia +14 o czystości 85-99%. Rozszerzone komórki iNKT mogą być łatwo manipulowane genetycznie, co stanowi nieocenione narzędzie do analizy mechanizmów aktywacji i funkcji in vitro oraz, co ważniejsze, również podczas transferu adoptywnego in vivo.
Niezmiennicze limfocyty T NK (komórki iNKT) to wrodzone limfocyty T, które wyrażają pół-niezmienny receptor limfocytów T αβ (TCR), utworzony u myszy przez niezmienny łańcuch Vα14-Jα18 sparowany z ograniczonym zestawem różnorodnych łańcuchów Vβ1, który jest specyficzny dla antygenów lipidowych prezentowanych przez cząsteczkę pokrewną MHC klasy I CD1d2. Komórki iNKT przechodzą program selekcji agonistycznej, w wyniku którego dochodzi do uzyskania aktywowanego/wrodzonego fenotypu efektorowego już w grasicy, co zachodzi w kilku etapach dojrzewania3,4, wytwarzając podzbiór CD4+ i CD4-. Dzięki temu programowi komórki iNKT uzyskują odrębne fenotypy efektorowe T pomocnicze (TH), a mianowicie TH1 (iNKT1), TH2 (iNKT2) i TH17 (iNKT17), identyfikowalne przez ekspresję czynników transkrypcyjnych T-bet, GATA3, PLZF i RORγt, odpowiednio5. Komórki iNKT rozpoznają szereg lipidów mikrobiologicznych, ale są również samoreaktywne wobec endogennych lipidów, które są regulowane w górę w kontekście patologicznych sytuacji stresu komórkowego i uszkodzenia tkanek, takich jak rak i autoimmunizacja2. Po aktywacji komórki iNKT modulują funkcje innych wrodzonych i adaptacyjnych komórek efektorowych układu odpornościowego poprzez bezpośredni kontakt i produkcję cytokin2.
Badania komórek iNKT zostały ułatwione przez modele mysie, w tym myszy z niedoborem CD1d lub Jα18, oraz przez produkcję tetramerów CD1d naładowanych antygenem oraz generowanie przeciwciał monoklonalnych (mAb) specyficznych dla ludzkiego półniezmiennego TCR. Jednak wygenerowanie pierwotnej linii komórek iNKT myszy okazało się trudne. Aby lepiej scharakteryzować funkcje przeciwnowotworowe komórek iNKT i wykorzystać je do adoptywnej terapii komórkowej, opracowaliśmy protokół oczyszczania i ekspansji komórek iNKT śledziony transgenicznych myszy iVα14-Jα18 (iVα14Tg)6, w którym komórki iNKT występują 30 razy częściej niż u myszy typu dzikiego.
Rozszerzone komórki iNKT mogą być wykorzystane do testów in vitro oraz in vivo po przeniesieniu z powrotem do myszy. W tym ustawieniu, na przykład, pokazaliśmy ich silne działanie przeciwnowotworowe7. Co więcej, ekspandowane in vitro komórki iNKT są podatne na modyfikację funkcjonalną poprzez transfer lub edycję genów przed ich wstrzyknięciem in vivo8, co pozwala na wnikliwą analizę funkcjonalną szlaków molekularnych, a także toruje drogę dla zaawansowanych terapii komórkowych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Opisane tutaj procedury zostały sprawdzone i zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) (nr 1048) w Instytucie Naukowym San Raffaele.
UWAGA: Wszystkie procedury muszą być wykonywane w sterylnych warunkach. Wszystkie użyte odczynniki są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Przetwarzanie śledziony
2. Wzbogacanie limfocytów T
UWAGA: Na etapach wzbogacania, pracuj szybko, utrzymuj komórki w niskiej temperaturze i używaj roztworów wstępnie schłodzonych w temperaturze 4 °C przez noc, a następnie trzymanych na lodzie
3. Wzbogacanie komórek iNKT
4. Aktywacja i ekspansja komórek iNKT
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół opisany w niniejszym manuskrypcie umożliwia wzbogacenie populacji komórek iNKT z śledziony myszy transgenicznych iVa14-Ja18 poprzez proces immunomagnetycznej separacji przedstawiony w Rycina 1ACałkowitą populację limfocytów T śledziony poddaje się najpierw selekcji negatywnej poprzez usunięcie limfocytów B i monocytów, a następnie pozytywnej selekcji immunomagnetycznej komórek iNKT z wykorzystaniem tetramerów CD1d obciążonych antygenem lipidowym PBS-57, które umożliwiają specyficzne...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poniżej przedstawiamy powtarzalny i wykonalny protokół uzyskiwania milionów gotowych do użycia komórek iNKT. Ze względu na niedostatek tych komórek in vivo, metoda ich namnażania była bardzo potrzebna. Proponowany przez nas protokół nie wymaga ani specjalnego oprzyrządowania, ani dużej liczby myszy. Celowo wykorzystaliśmy transgeniczne myszy iVα14-Jα18, aby zmniejszyć liczbę myszy potrzebnych do zabiegu.
Inny udany protokół ekspansji komórek iNKT z transgenicznych myszy iVα14-Jα18 jest dostępn...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy Paolo Dellabona i Giulii Casorati za wsparcie naukowe i krytyczną lekturę manuskryptu. Dziękujemy również NIH Tetramer Core Facility za tetramer CD1d u myszy. Badanie zostało sfinansowane przez Fondazione Cariplo Grant 2018-0366 (dla M.F.) i stypendium Włoskiego Stowarzyszenia Badań nad Rakiem (AIRC) 2019-22604 (dla G.D.).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Roztwór chlorku amonu i potasu (ACK) | w domu | 0,15 M NH4Cl, 10 mM KHCO3, 0,1 mM EDTA, pH 7,2-7,4 | |
| Mikrogranulki anty-FITC | Miltenyi Biotec | 130-048-701 | |
| Mikrogranulki anty-PE | Miltenyi Biotec | 130-048-801 | |
| Brefeldin A | Sigma | B6542 | |
| CD19 -FITC | Biolegend | 115506 | klon 6D5 |
| CD1d-tetramer -PE | NIH tetramer rdzeń mysz | PBS57-Cd1d-tetramery | |
| CD4 -PeCy7 | Biolegend | 100528 klon RM4-5 | |
| Fc bloker | BD Bioscience | 553142 | |
| Płodowa surowica bydlęca (FBS) | Euroclone | ECS0186L | inaktywowany termicznie i przefiltrowany .22 przed użyciem |
| Bufor barwiący czynnik transkrypcyjny FOXP3 | eBioscience | 00-5523-00 | |
| H2 (IAb) -FITC | Biolegend | 114406 | klon AF6-120.1 |
| hrIL-2 | Chiron Corp | ||
| Ionomycin | Sigma | I0634 | |
| LD Kolumny | Miltenyi Biotec | 130-042-901 | |
| LS | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | |
| MACS (MB) | w domu | 0,5% albuminy surowicy bydlęcej (BSA; Sigma-Aldrich) i 2Mm EDTA | |
| MS Kolumny | Miltenyi Biotec | 130-042-201 | |
| Aminokwasy endogenne | Gibco | 11140-035 | |
| Penicylina i streptomycyna (Pen-Strep) | Lonza | 15140-122 | |
| PermWash | BD Bioscience | 51-2091KZ | |
| PFA | Sigma | P6148 | |
| Buforowany fosforanem sól fizjologiczna (PBS) | EuroClone | ECB4004L | |
| PMA | Sigma | P1585 | |
| Filtry do wstępnej separacji (30 &mikro; m) | Miltenyi Biotec | 130-041-407 | |
| Mysz rekombinowana IL-7 | R& D System | 407-ML-025 | |
| RPMI 1640 z glutamax | Gibco | 61870-010 | |
| pirogronian sodu | Gibco | 11360-039 | |
| TCRβ -APC | Biolegend | 109212 | klon H57-597 |
| α CD3CD28 mysz Aktywator T Dynabeads | Gibco | 11452D | |
| β-merkaptoetanol | Gibco | 31350010 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.