Os linfócitos T são componentes críticos do sistema imunitário adaptativo. As células T são responsáveis não só para mediar directamente respostas imunitárias protectoras para agentes patogénicos através de uma variedade de mecanismos efectores, mas também manter activamente auto-tolerância imunológica e dirigir as respostas de outras células do sistema imunológico. Estas funções são dirigidos através de um número de sinais integrados, incluindo o receptor de células T (TCR) de ligação, citocinas e quimiocinas, e metabolitos 1. Destes sinais, o TCR é de particular importância, uma vez que proporciona a especificidade característica que define o papel de células T na imunidade adaptativa. Um TCR interage com antigénios peptídicos lineares apresentados pelo MHC (HLA ortólogo humano) moléculas (complexos pMHC) de um modo altamente específico e sensível para fornecer os sinais que dão início a função efectora de células T. Os parâmetros bioquímicos das interacções TCR com ligandos pMHC proporcionam não só a especificidade para o tativação celular, mas também tem um impacto qualitativo sobre a função das células T posterior 2. Assim, estudar a função das células T exige frequentemente a examinar as respostas de células T com especificidade antigénica clonais definido.
O compartimento da célula T humana, contendo cerca de 10 12 células T αβ, contém uma estimativa de 10 julho-10 agosto αβTCRs distintas 3-4. Este repertório diversificado oferece oportunidade para o reconhecimento da vasta gama de peptídeos de potenciais patógenos que exigiria uma resposta das células T para a imunidade protetora. Estima-se que a frequência de células T de responder a um determinado antigénio estranho apresentado por auto-MHC é da ordem de 10 -4 - -7 10 na ausência de resposta imune antes que o antigénio 5. O repertório de células T naive é moldada por selecção tímica para assegurar a capacidade de reconhecer auto-MHC que apresenta antigénios peptídicos e limite reagemivity contra antigénios auto-péptido, a maximização da utilidade potencial para mediar a imunidade protectora 2. No entanto, em violação da presente concebido reactividade, uma relativamente grande frequência, 10 -3 - -4 10, de células T a partir de indivíduos imunologicamente naive respondem à estimulação com células alogénicas, que reconhece ambas as moléculas MHC estranhos, bem como os peptídeos endógenos que apresentem 6. O reconhecimento de ligandos pMHC alogénicos é estruturalmente semelhante ao do reconhecimento de antigénios estranhos apresentados pelas auto-MHC; o TCR faz interacções bioquímicas críticas, tanto com a molécula de MHC alogénico, bem como o péptido apresentado 7. A natureza robusta da resposta das células T para estimulação resulta alogénicas a partir da diversidade de complexos pMHC presente na superfície de células alogénicas 8. Estima-se que cada MHC apresenta cerca de 2 x 10 4 diferentes antigénios peptídicos endógena 9. Este breadth de resposta à estimulação alogénica é um aspecto importante da patologia clinicamente relevantes, tais como a rejeição de aloenxertos ou a doença do enxerto versus hospedeiro (GVHD), que resulta a partir de células T alloreactivity.
Estudo de células T respostas alorreativas humanos tradicionalmente invocado examinar as respostas policlonais de células T naive após a estimulação com células alogênicas. Estimulação repetida com a mesma linha de célula alogénica combinado com análises de diluição limitante é capaz de gerar células T clonais com reconhecimento definido alogénica de HLA de 10. No entanto, esta abordagem é problemática para examinar respostas aos ligandos alogénicos pMHC individuais, como o repertório grande e diverso de complexos pMHC endógeno presente para um dado alogénica de HLA estimula um amplo repertório de células T. Esta estimulação população a granel e de diluição limitante abordagem exigiria o rastreio de grandes números de clones para isolar as células T com a desejada Reactividade contra um único ligando pMHC. Além disso, a frequência de células T que respondem a uma célula alogénica ligando pMHC individuais é relativamente baixo entre as populações de células T ingénuas, o que apresenta uma barreira eficiente para a geração de clones de células T humanas que respondem a um dado antigénio.
Identificação e isolamento de células T específicas de antigénios a partir de populações policlonais têm sido activado pelo desenvolvimento de marcado com fluoróforo pMHC multímeros 11. Esta abordagem utiliza antigénios peptídicos específicos carregados em moléculas de MHC recombinantes solúveis, biotinilados que são marcados por ligação a um fluoroforo marcado com estreptavidina. Multimerização de pMHC aumenta a avidez, compensando a afinidade intrínseca baixa (M) de TCR para ligantes pMHC solúveis. As células marcadas podem ser identificadas e isoladas por citometria de fluxo. No entanto, esta abordagem é ainda limitada pela baixa frequência de células T específicas do antigénio entre as populações de células T naive, que são tipicamenteordens de grandeza menor do que o limite de identificação e quantificação precisas sobre a maioria das citómetros de fluxo. Para resolver esta limitação, um método de rotulagem pMHC tetrâmero e subsequente enriquecimento esfera magnética para células marcadas com tetrâmero foi desenvolvida 12. Este método tem demonstrado uma detecção fiável, enumeração e isolamento de células específicas para o antigénio T de baixa frequência.
Este protocolo descreve um protocolo eficaz para a geração de clones de células T humanas que respondem especificamente a ligandos alogénicos pMHC individuais. O protocolo aplica pMHC (HLA) de rotulagem e enriquecimento multímero para o isolamento de células T humanas específicas do aloantigénio com citometria de fluxo de células de triagem e um método robusto para a cultura in vitro de células T humanas, para permitir a produção de clones de células T a partir de células separadas individuais ( Resumo na Figura 1).