여기 인공 항원 제시 세포 (aAPC)를 사용하여 대량 T 세포 인구에서 인간의 NKT 세포를 활성화하고 확장하는 방법을 설명합니다. CD1d 기반 aAPC의 사용은 기능 NKT 세포의 높은 숫자를 생성하기위한 표준화 된 방법을 제공한다.
자연 킬러 T (NKT) 세포는 자연 킬러 (NK) 세포와 T 세포 하나 둘의 특성 마커를 표시 T 세포의 고유 한 하위 집합입니다. 고전 T 세포와는 달리 NKT 세포는 CD1 분자 2의 맥락에서 지질 항원을 인식하고 있습니다. 쥐 Vα14Jα18 및 제한된 다양성 3-6의 Vβ 체인과 관련된 인간에 Vα24Jα18, 그리고 표준 또는 불변 NKT (I NKT) 세포라고합니다 : NKT 세포는 불변 TCRα 체인 다시 정리하기를 표현한다. 기존의 T 세포와 마찬가지로, NKT 세포는 CD1d에 7 적절한 신호에 따라 CD4 – CD8-thymic 전구체 T 세포에서 개발할 수 있습니다. 치료 목적으로 NKT 세포를 활용 할 수있는 가능성이 크게 α-Galactosylceramide (α-GalCer)과 크린 시토 킨 8 다양한 인간의 NKT 세포를 자극하고 확장 할 수있는 능력 증가했다. 중요한 것은, 이러한 세포는 원래 phenotyp을 유지E, 분비의 크린 시토 킨, 그리고 종양 세포 라인에 대한 표시 세포 독성 기능입니다. 따라서, 예 생체 확장 NKT 세포는 기능 유지와 입양 immunotherapy에 사용할 수 있습니다. 그러나, NKT 세포 기반 immunotherapy는 autologous 항원 제시 세포의 사용에 의해 제한되어 이러한 stimulator 세포의 수량 및 품질이 실질적으로 다를 수 있습니다. 암 환자의 단핵 세포 – 파생 DC는 costimulatory 분자의 감소 수준을 표현하고 9,10 이하 염증성 크린 시토 킨을 생산하는 것으로보고되었습니다. 사실, 오히려 autologous APC보다 손쥐 DC는 CML 환자 11 일부터 NKT 세포의 기능을 테스트하는 데 사용되었습니다. NKT 세포는 손쥐 DC에 의해 확장하고 입양 immunotherapy 사용할 수 없습니다 수 있기 때문에 그러나,이 시스템은 체외 테스트에 사용할 수 있습니다. 따라서, 인공 항원 제시 세포 (aAPC)에 의존 표준화 된 시스템은여 또는 xenogeneic CE의 함정없이 DC의 자극 효과를 생산할 수재편 12, 13. 여기, 우리는 CD1d 기반 aAPC을 생성하는 방법을 설명합니다. CD1d-IG 단지는 신뢰할 수있는 방법 격리 활성화하고, 이펙터 NKT 세포 인구를 확장 할 수를 제공합니다 CD1d-항원 단지로 T 세포 수용체 (TCR)의 참여는 NKT 세포의 활성화, 항원의 기본 요구 사항 때문입니다.
aAPC는 NKT 세포 활성화를위한 기본 요구 사항을 연구하는 데 사용하며 입양 immunotherapy에 대한 NK T 세포의 전 생체 확장에 대한 잠재적 인 임상 적 가치를 가지고 할 수 있습니다. Mescher 외이 있습니다. 라텍스 마이크로 14, 15의 표면에 biotinylated costimulatory 분자 streptavidin을 통해 B7.1와 B7.2와 결합 된 최초의 구슬 기반 시스템 중 하나 인 biotinylated 손쥐 MHC 클래스 I-펩타이드 단일 사슬 구조를 설명했다. 이러한 접근 방식이 성공적으로 형질 전환 생쥐에서 항원에 특정한 T 세포를 자극하는 데 사용되었습니다. 이 접근법은 MHC 분자의 균일 한로드을 보장하기 위해 단일 체인 MHC-펩타이드 복합를 사용하고 있기 때문에 또한, 각 대상 펩타이드 항원 따라서의 일반성을 제한, 원하는 단일 체인 MHC-펩타이드 복잡한 표현을위한 새로운 transfection를 요구 접근. 중요한 것은, 박사 Schneck의 그룹은 또 다른 비 세포 비드 기반 aAPC를 개발하여, 비드 기반 aAPC을 개척, 자기 구슬에 HLA-IG, 신호 1, 항 CD28, 신호 2, 커플 링으로했습니다. HLA-IG, 면역 글로불린 분자 골격 16, 17 융합 HLA의 고유 한 multimeric 양식은 자신의 그룹에 의해 개발되었다. 그 후, 그들은 효과적으로 CMV와 마트-1 특정 CTL 18 확대 표시 한 MHC-IG 기반 aAPC을 개발했습니다. 여기, 우리는 CD1d-IG 기반 aAPC가 작동 NKT 세포를 확장하는 데 사용할 수있는 증명하고있다. 한 연구는 CD1d 19과 NK 세포의 물리적 상호 작용을 조사하기 위해 비슷한 시스템을 사용하고 있습니다.
특히, 우리는 최적의 NKT 세포 증식에 필요한 찾을 수 요구 사항에 적용 할 수 있습니다 인공 항원 제시 세포를 설계했습니다. aAPC 확장 방법은 인간의 NKT 세포를 확대하고 풍부하게하는 간단하고 신뢰할 수있는 방법을 제공합니다. 우리 aAPC는 체계적으로 잠재적 인 costimulatory 분자의 패널의 역할을 평가하고 NKT 세포 prolifera에서 자신의 역할을 평가하기 위해 수정할 수 있습니다기 및 기능. 따라서, aAPC는 NKT 세포를 유도하고 확장에 유용한 강력한 다목적 기술을 나타냅니다. aAPCs의 세대 미만의 주 소요 구슬의 대량 생산에 적합합니다. 그러나 aAPC을 생성에 중요한 단계는 CD1d-IG는 안정적 구슬의 표면에 고정되어 있는지 확인하고 일괄 배치에 일관성을 보장하기 위해 자신의 기능을 평가하는 것입니다. 시스템의 잠재적 인 제한은 구슬의 기계적 제거 이외의 자극을 해제하는 장소에서 메커니즘이 없을 것입니다. 특히, 항원과 T 세포 수용체 (TCR)의 참여 : CD1d/MHC 단지는 일반적으로 T 세포와 모두에서 억제 또는 진압 요인의 유도 될 수 있습니다 액세서리 / 접착 분자와 협력의 면역 시냅스를 생성 항원이 세포를 제시. aAPC 시스템에서 이러한 요소는 T 세포에 의해 upregulated 될 수도 있지만 구슬은 같은 종류의 리간드를 표현하지 않습니다이 수용체에.
또한 CD4 + NKT 세포는 마우스와 인간의 antitumor 응답을 억제하기 위해 표시되었습니다, 따라서 모든 NKT 세포 (α-GalCer있는 즉, 글로벌 자극) 또는 잘못된 부분 집합의 활성화 nonselective 활성화가 원치 않는 면역이 발생할 수 가능성이 있습니다 결과. 따라서, 하나는 phenotypically하고 기능적으로 aAPC 확장 된 NKT 세포 인구를 특성화해야합니다. 그림 4에 도시 된 바와 같이, 우리는 안티 CD28을 표현 α-GalCer -로드 aAPC과 자극이 Th2 Th1을 생산하는 NKT 세포, 그리고 Th17 형 크린 시토 킨을 발생할 수 있습니다 것으로 나타났습니다. 손쥐 연구 IL-33, 최근에 확인 시토 킨과 도전 이러한 IL-5 및 IL-13 등의 염증성 크린 시토 킨을 순환의 증가 수준으로 이어진보고했습니다. IL-33와 NKT 세포 치료는 시토 킨 생산 20 강화했습니다. IL-33은 ST2에 대한 특정 리간드이며, 그 용해 ST2 CA 보여왔다N 블록 IL-33 신호. 따라서, 미래의 응용 프로그램의 예를 들어, aAPC 표현 ST2가 생성 및 NKT 세포의 Th1 시토 킨 분비를 유도하면서 하나가 선택적으로 Th2 크린 시토 킨의 생산을 억제 할 수 있는지 확인하기 위해 사용될 수있다. 또한보고되었습니다 그 IV 주입 KB – 표현 C57BL에 aAPC을 / 6 쥐가 종양이 21 감소 폐 전이있었습니다. 중요한 것은, 이러한 데이터는 폐에 해당 aAPC 트래픽을 입증하고 효과기 T 세포 하위 집합을 활성화 할 수 있습니다. 따라서, 하나는 aAPC의 여러 유형을 생성하고 항원 특정 T 세포의 하위 집합 사이의 상호 작용을 조사 수 있습니다. 요약하면,이 연구 CD1d-IG 기반 aAPC은 정상적인 세포 APC를 대체하는 데 사용할 수 있다는 것을 입증하고, NKT 세포 기반 입양 immunotherapy에 대한 현재 임상 접근법을 향상 할 수있는 잠재력이 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
저자는 도움이 토론을 Priyanka Subrahmanyam 감사드립니다. 저자는 금융 관심을 경쟁 없습니다. 이 작품은 미국 암 학회, NIH / NCI K01 CA131487, R21 CA162273, R21 CA162277 및 P30 종양 면역학과 TJ 웹에 Immunotherapy 프로그램에서 보조금에 의해 지원되었다. 내용은 전적으로 저자의 책임이며, 반드시 국립 암 연구소, 건강의 국립 연구소의 공식 전망을 대표하지 않습니다.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Ficoll-Paque PLUS | GE Life Sciences | 17-1440 | |
EasySep Human T Cell Enrichment Kit | StemCell Technologies | 19051 | |
Allophycocyanin CD161 human mAb | Pharmingen | 550968 | |
EasySep Magnet | StemCell Technologies | 18002 | |
Anti-mouse IgG1 Microbeads | Miltenyi Biotec | 130-047-101 | |
Dimer XI Recombinant Soluble Dimeric Mouse CD1d:IG Fusion Protein | BD Biosciences | 557599 | |
Anti-CD28 mAb | Biolegend | 302914 | |
M-450 Epoxy beads | Life Technologies | 150-11 | |
Alpha-galactosylceramide (KRN7000) | Axxora, LLC | BML-SL232-0100 | |
RPMI 1640 Medium | Sigma Aldrich | R 0883 | |
Sodium Pyruvate | Gibco | 11360-070 | |
Non-essential amino acids | Gibco | 11140-050 | |
Vitamin Solution | Gibco | 11120-052 | |
2-mercaptoethanol | Gibco | ||
Ciprofloxacin | Alexis Biochemicals | 380-288-G025 | |
PE-Vα24Jα18 | Biolegend | 342904 | |
PE-Vα24 (Clone C15) | Beckman Coulter | A66907 | |
FITC-Vβ11 (Clone C21) | Beckman Coulter | A66905 | |
PE-CD1d | Biolegend | 123510 | |
PE anti mouse IgG1 | BD Biosciences | 556650 | |
FITC anti-mouse IgG2a | Biolegend | 407105 | |
DPBS, no calcium, no magnesium | Life Technologies | 14190250 | |
Sodium Azide | Sigma Aldrich | S8032 | |
Bovine Serum Albumin | American Bioanalytical | AB00440-00100 | |
EDTA | Sigma Aldrich | 431788 | |
IL-2 (Proleukin) | BD Biosciences | 354043 | |
Human AB Serum | Atlanta Biologicals | S40110 | |
Labquake Tube Rotator | Fisher Scientific | 13-687-10Q | |
BD Falcon 5 ml polystyrene round-bottom tubes | Fisher Scientific | 14-959-1A | |
Wheaton Glass Sample Vials with Cap | Fisher Scientific | Small (03-343-6A ) Large (03-343-6E) |