अनुभवहीन सीडी 4 Coxsackie adenovirus रिसेप्टर की ट्रांसजेनिक अभिव्यक्ति के साथ टी कोशिकाओं में adenoviral जीन स्थानांतरण विनियामक टी सेल भेदभाव की आणविक विश्लेषण सक्षम बनाता है<em> इन विट्रो में</em>.
विनियामक टी कोशिकाओं (Tregs) स्वयं करने के साथ ही कुछ विदेशी प्रतिजनों के लिए प्रतिरक्षा सहिष्णुता प्रदान करने के लिए आवश्यक हैं. Tregs TGFβ और आईएल -2 की उपस्थिति में TCR और सह उत्तेजना के साथ इन विट्रो में अनुभवहीन सीडी 4 टी कोशिकाओं से उत्पन्न किया जा सकता है. यह भविष्य के उपचार के लिए अपार क्षमता भालू, तथापि, अणुओं और संकेत दे रास्ते नियंत्रण भेदभाव काफी हद तक अनजान हैं.
प्राथमिक टी कोशिकाओं अस्थानिक जीन अभिव्यक्ति के माध्यम से हेरफेर किया, लेकिन आम तरीकों प्राथमिक प्रतिजन मान्यता के लिए पहले टी सेल की सबसे महत्वपूर्ण भोली राज्य को लक्षित करने के लिए असफल हो सकता है. यहाँ, हम Treg भेदभाव उत्प्रेरण से पहले इन विट्रो में अनुभवहीन सीडी 4 टी कोशिकाओं में अस्थानिक जीन व्यक्त करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं. यह प्रतिकृति की कमी adenovirus साथ पारगमन लागू होता है और अपनी पीढ़ी और उत्पादन बताते हैं. adenovirus बड़ी सम्मिलित करता है (अप करने के लिए 7 केबी) ले जा सकते हैं और उच्च और क्षणिक overexp प्राप्त करने के प्रमोटरों के साथ सुसज्जित किया जा सकता हैटी कोशिकाओं में ression. वे एक ट्रांसजेनिक Coxsackie adenovirus रिसेप्टर (सीएआर) व्यक्त अगर यह प्रभावी रूप से अनुभवहीन माउस टी कोशिकाओं पारगमन. महत्वपूर्ण बात है, संक्रमण के बाद टी कोशिकाओं अनुभवहीन रहना (CD44 कम, CD62L उच्च) और आराम (CD25 – CD69 -) और Tregs में गैर संक्रमित कोशिकाओं के समान सक्रिय और भेदभाव किया जा सकता है. इस प्रकार, इस विधि अपने बहुत शुरू से ही सीडी 4 टी सेल भेदभाव के हेरफेर के लिए सक्षम बनाता है. यह प्रारंभिक TCR उत्तेजना के प्रारंभिक संकेत घटनाओं अंततः भेदभाव Treg में नेतृत्व कि सेलुलर परिवर्तन लाती है कि जब अस्थानिक जीन अभिव्यक्ति जगह में पहले से ही है सुनिश्चित करता है.
Tregs प्रतिरक्षा सहिष्णुता बनाए रखने के लिए और overshooting के प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को तर करने के लिए महत्वपूर्ण हैं. Tregs दर्शक टी सेल सक्रियण दबाने. नतीजतन, Tregs की पृथक सक्रिय टी कोशिकाओं 1 द्वारा संचालित घातक autoimmunity और आत्म – विनाश की ओर जाता है. Tregs सीडी 4 एकल सकारात्मक व्यापारियों की नकारात्मक चयन के दौरान थाइमस में विकसित, लेकिन वे भी उपअनुकूलित सह उत्तेजना 1,2 के साथ कम खुराक प्रतिजन उत्तेजना पर अनुभवहीन सीडी 4 टी कोशिकाओं से परिधि में अंतर कर सकते हैं. परिधीय Tregs के पेट या फेफड़ों में सहिष्णुता प्रदान करने में शामिल किया गया है जबकि thymic Tregs, आत्म – एंटीजन के खिलाफ ऊतक स्वक्षमता को दबाने के लिए लग रहे हैं. इन प्रेरित Tregs तेज़ी के साथ भोजन और हवा, खानेवाला बैक्टीरिया, और एलर्जी 3,4 से पर्यावरण एंटीजन सहित म्यूकोसा में विदेशी एंटीजन, की मान्यता के बाद टी सेल सक्रियण को रोकने के. इसके अलावा, Tregs भ्रूण पेप्टाइड्स के लिए मातृ सहिष्णुता 5 स्थापित करने के लिए और पूर्व के लिए महत्वपूर्ण हैंवेंट भ्रष्टाचार बनाम मेजबान रोग 6. इसी समय, Tregs भी 7,8 ट्यूमर कोशिकाओं की प्रतिरक्षा निगरानी attenuating द्वारा अवांछित प्रभाव मध्यस्थता. Tregs की बानगी सुविधा सबसेट-निर्दिष्ट करने प्रतिलेखन कारक Foxp3, आवश्यक और समारोह 9,10 Treg प्रदान करने के लिए पर्याप्त है कि एक कांटा सिर डोमेन युक्त प्रतिलेखन कारक की अभिव्यक्ति है. Foxp3 अभिव्यक्ति को प्रेरित कर सकते हैं कि कुछ संकेत दे रास्ते से जाना जाता है. हालांकि, नियंत्रण, विनियमन, या ट्रिगर टी सेल रिसेप्टर के जवाब में भेदभाव Treg मिलाना आणविक प्रक्रियाओं है कि कम अच्छी तरह से समझ रहे हैं.
Tregs बहुत प्रभावी ढंग से TGFβ और आईएल 2 11 की मौजूदगी में विरोधी CD3 और विरोधी CD28 एंटीबॉडी के साथ अनुभवहीन सीडी 4 टी कोशिकाओं की उत्तेजना के माध्यम से इन विट्रो में प्रेरित किया जा सकता है. उभरते Tregs विवो, Treg भेदभाव को बढ़ावा देने के अणुओं है कि जोड़ – तोड़ में कार्य कर रहे हैं जैसा कि भविष्य therapi के लिए अपार क्षमता भालूतों, उदाहरण के लिए, अस्थमा के उपचार, Crohns रोग, और प्रत्यारोपण 11,12. इसके विपरीत, Treg भेदभाव ब्लॉक करने के अणुओं की चिकित्सकीय मॉडुलन ट्यूमर के रोगियों के संयुक्त उपचार के भविष्य के दृष्टिकोण में लाभ प्रदान कर सकता है.
इन विट्रो भेदभाव assays में टी सेल सबसेट भेदभाव के साथ जुड़े रहे हैं कि आणविक परिवर्तन का वर्णन के लिए महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है. फिलहाल, खोज या नियंत्रण टी सेल भेदभाव अस्थानिक जीन अभिव्यक्ति का सबसे आम तरीकों भोले टी कोशिकाओं में विफल है कि इस तथ्य से प्रभावित कर रहे हैं कि जीन उत्पादों के लिए स्क्रीन के लिए प्रयोगात्मक प्रयास. उदाहरण के लिए, electroporation और रेट्रोवायरल पारगमन सक्रिय टी कोशिकाओं में ही प्रभावी हैं. प्रारंभिक उम्मीदों, विश्राम कक्षों में आम तौर पर प्रभावी है जो lentiviral पारगमन, के विपरीत साइटोकिन्स 13 से भोले टी कोशिकाओं की पूर्व सक्रियण की आवश्यकता है. इसके अलावा, electroporation के दौरान सीडीएनए या mRNA का स्थानांतरणखुद टी सेल सक्रियण की सुविधाओं को प्रदान करता है और यहां तक कि सीए 2 + संकेत जुटाने सकता है जो प्लाज्मा झिल्ली के विध्रुवण शामिल और NFAT प्रोटीन (अप्रकाशित अवलोकन और रेफरी. 14) को सक्रिय करें. 40 घंटा – इसी तरह, रेट्रोवायरल पारगमन के लिए, भोले टी कोशिकाओं 18 के लिए सक्रिय करना होता है. इस समय के दौरान, कोशिका विभाजन के पाठ्यक्रम में परमाणु झिल्ली का टूटना होता है और रेट्रोवायरल वेक्टर 15 के बाद जीनोमिक एकीकरण के लिए अनुमति देता है. इन विधियों इसलिए सहायक टी सेल भेदभाव के निर्णायक चरण में है जो प्रतिजन के साथ प्रारंभिक टी सेल मुठभेड़ के प्रारंभिक आणविक विनियमन पता करने में सक्षम नहीं हैं.
Adenoviral पारगमन मानव Coxsackie adenovirus रिसेप्टर (सीएआर) व्यक्त कि मानव कोशिका प्रकार के एक नंबर में क्षणिक अस्थानिक जीन अभिव्यक्ति प्रदान करने के लिए जाना जाता है. यह सेल सक्रियण या सेल चक्र प्रगति के लिए आवश्यकता के बिना आय. सी की सतह अभिव्यक्तिएआर कुशल वायरस लगाव और internalization के लिए आवश्यक है, और एक टी सेल विशिष्ट प्रमोटर के तहत छोटा संस्करण CARΔ1 की ट्रांसजेनिक अभिव्यक्ति adenoviral संक्रमण 16 को अतिसंवेदनशील माउस thymocytes और टी कोशिकाओं को प्रस्तुत करना पाया गया. महत्वपूर्ण बात है, transgene thymocyte विकास को बदल नहीं करता है या अनुभवहीन सीडी 4 की इन विट्रो भेदभाव में विभिन्न सबसेट में कोशिकाओं (नहीं दिखाया डेटा, रेफरी 17.) टी. टी कोशिकाओं की adenovirus की मध्यस्थता पारगमन पहले दृष्टिकोण 19,20 overexpression 17,18 के लिए इस्तेमाल किया और तोड़े नीचे था. ट्रांसजेनिक टी कोशिकाओं को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध DO11.10 टीजी से शुद्ध किया जा सकता है, CARΔ1 टीजी (Taconic, इंक और रेफरी 17.). महत्वपूर्ण बात है, adenoviral पारगमन सक्रियण के स्पष्ट संकेत उत्प्रेरण बिना भोले टी कोशिकाओं में ब्याज की एक जीन की उच्च अभिव्यक्ति की अनुमति देता है. टी कोशिकाओं अनुभवहीन रहना (CD44 कम, CD62L उच्च) और आराम (CD25 – CD69 -) के बाद infectiपर और गैर संक्रमित कोशिकाओं के समान Treg में सक्रिय और भेदभाव किया जा सकता है.
पुनः संयोजक adenoviruses की उत्पादन adenoviral प्लास्मिड (चित्रा 1) के साथ HEK293A कोशिकाओं के अभिकर्मक के बाद प्राप्त किया जा सकता है. ये प्लास्मिड आम तौर पर प्रतिकृति अक्षम पुनः संयोजक एडिनोवायरस 21 रेंडर करने के लिए नष्ट कर दिया E1 और E3 के जीन के साथ मानव प्रकार 5 adenovirus जीनोम होते हैं. वे sheared adenovirus 22 के स्थिर एकीकरण के माध्यम से अमर कर दिया गया है के रूप में HEK293A कोशिकाओं प्रतिकृति कमी के पूरक हैं. Adenoviral वैक्टर बड़े (~ 40 केबी) और फलस्वरूप अच्छी तरह से पारंपरिक प्रतिबंध एंजाइम की मध्यस्थता क्लोनिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, हम गेटवे सिस्टम कार्यरत हैं. ब्याज की जीन शुरू में यह आसानी से लैम्ब्डा पुनर्संयोजन प्रतिक्रिया (एलआर) 23 के माध्यम से adenoviral गंतव्य वेक्टर में स्थानांतरित किया जा सकता है, जिसमें से एक छोटे प्रविष्टि वेक्टर, में क्लोन है. हम pCAGAdDu वेक्टर निर्माणprocaryotic ccdB चयन मार्कर 24 flanking एलआर साइटों युक्त एक अभिव्यक्ति कैसेट के साथ सीएजी प्रमोटर (चिकन actin के प्रमोटर और सीएमवी बढ़ाने) के संयोजन के द्वारा. यह अभिव्यक्ति कैसेट गोजातीय वृद्धि हार्मोन पाली (ए) के संकेत से युक्त एक दृश्य के लिए जुड़े हुए है जो यूकेरियोटिक संक्रमण मार्कर बढ़ाया हरी फ्लोरोसेंट प्रोटीन (EGFP), के Coexpression की अनुमति देता है कि एक आंतरिक ribosome प्रविष्टि साइट (IRES) तत्व से जुड़े हुए है. Prototypic सीएमवी प्रमोटर अत्यधिक सक्रियण पर निर्भर है और अनुभवहीन टी कोशिकाओं में जीन की अभिव्यक्ति के लिए इसलिए प्रतिकूल हो पाया था, क्योंकि हम कैग सीआईएस नियामक दृश्यों चुना है.
यहाँ, हम इन विट्रो Treg भेदभाव में कुशल के लिए एक प्रोटोकॉल और सक्रियण (चित्रा 2) के बिना अनुभवहीन सीडी 4 टी कोशिकाओं transduce करने के लिए एक तरीका प्रदान करते हैं. विधि अस्थानिक जीन अभिव्यक्ति में सक्षम बनाता है या अनुभवहीन राज्य में पूर्ववर्ती सीडी 4 टी सेल भेदभाव नीचे दस्तक. यह एक overexpresse के प्रभाव का परीक्षण करने की अनुमति देता हैटी सेल सबसेट प्रतिबद्धता तक प्रारंभिक TCR उत्तेजना पर जल्दी संकेत घटनाओं के दौरान ब्याज की घ जीन. हमारी मान्यता प्रयोगों भी Th2 ऐसे Th1 के रूप में अन्य टी सेल सबसेट, Th9, Th17, Th22, या TFH कोशिकाओं के भेदभाव के समान adenovirus आवेदन की स्थापना के लिए आधार प्रदान करते हैं.
वायरस जनरेशन और अनुमापन
इष्टतम अभिकर्मक परिणामों के लिए, linearized वेक्टर की गुणवत्ता और मात्रा को सबसे महत्वपूर्ण दिखाई देते हैं. संक्रमण जल्दी से एक बार कुशल वायरस उत्पादन होता है आगे बढ़ना होग?…
The authors have nothing to disclose.
लेखकों निर्धारण प्रोटोकॉल के प्रावधान के लिए pCAGAdDU वेक्टर और ओलिवर Gorka के निर्माण के लिए Lirui दू धन्यवाद देना चाहूंगा.
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
pENTR/D-TOPO Cloning Kit | Invitrogen | K240020 |
Gateway LR Clonase II Enzyme mix | Invitrogen | 11791020 |
PacI | New England Biolabs | R057S |
jetPEI | Polyplus-transfection | 101-10N |
HEK293A Cell Line | Invitrogen | R705-07 |
A549 | ATCC | CCL-185 |
6-well plates | BD Falcon | 353046 |
14 cm tissue culture dish | Nunc | 168381 |
BALB/cJ-Tg(DO11.10)10Dlo Tg(CARΔ1)1Jdgr | Taconic Farms | Model Nr. 4285 |
Naive CD4+ T Cell Isolation Kit II | Miltenyi Biotech | 130-094-131 |
DMEM | Invitrogen | 41966-052 |
FBS | PAN Biotech | 1502-P110704 |
PenStrep | Invitrogen | 15140-122 |
RPMI 1640 | Lonza | BE12-167F |
NaPyruvate | Lonza | BE13-115E |
NEAA 100x | Lonza | BE13-114E |
L-Glutamine | Invitrogen | 25030 |
HEPES Buffer Solution (1 M) | Invitrogen | 15630-056 |
β-Mercaptoethanol | Sigma-Aldrich | M-7522 |
MEM Essential vitamin mixture (100x) | Lonza | 13-607C |
Dynabeads Mouse T-Activator CD3/CD28 for Cell Expansion and Activation | Invitrogen | 114-56D |
Recombinant Human TGF-beta 1 | R&D Systems | 240B |
Proleukin S (18 x 106IE) | Novartis | |
LIVE/DEAD Fixable Blue Dead Cell Stain Kit | Invitrogen | L-23105 |
Mouse BD Fc BlockT | BD Pharmingen | 553141 |
Anti-Mouse/Rat Foxp3 PE | eBioscience | 12-5773-82 |
Mmu-miR-155 TaqMan MicroRNA Assay | Roche Applied Biosystems | 4427975 |
LightCycler 480 Probes Master | Roche Applied Biosystems | 04902343001 |
TaqMan MicroRNA Reverse Transcription Kit | Roche Applied Biosystems | 4366596 |