Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Intralymfatisk Immunterapi och vaccination hos möss

Published: February 2, 2014 doi: 10.3791/51031

Summary

Profylaktisk och terapeutisk vaccination ofta misslyckas med att stimulera starka immunsvar på grund av vecka dränering av vaccinet till lymfkörtlar och följaktligen dålig medverkan av immunceller. Genom direkt injektion av vaccin till lymfkörtlarna, så kallade intralymfatisk injektion, vaccineffekt kan kraftigt förbättras och vaccindoser kan minskas.

Abstract

Vacciner är oftast injiceras subkutant eller intramuskulärt för stimulering av immunsvar. Framgången för detta krävs en effektiv dränering av vaccin till lymfkörtlarna där antigenpresenterande celler kan interagera med lymfocyter för alstring av de önskade immunsvar. Styrkan och vilken typ av immunsvar som induceras beror också på tätheten eller frekvensen av interaktioner samt mikromiljö, särskilt innehållet av cytokiner. Eftersom endast en bråkdel av perifert injicerade vacciner når lymfkörtlarna har vaccinering av möss och människor utföras genom direkt injektion av vaccinet i inguinala lymfknutor, dvs intralymfatisk injektion. Hos människa är proceduren med hjälp av ultraljud. I möss är en liten (5-10 mm) snitt i inguinalregionen hos bedövade djur, lymfkörteln är lokaliserad och immobiliserades med pincett, och en volym på 10 till 20 | il av vaccinet injiceras under visuell kontroll.Snittet är stängt med ett enda stygn med hjälp av kirurgiska suturer. Möss som vaccinerades med plasmid-DNA, RNA, peptid, protein, partiklar och bakterier samt adjuvantia, och stark förbättring av immunsvar mot alla typer av vacciner iakttogs. Den intralymfatisk metoden för vaccination är speciellt lämpligt i situationer där konventionell vaccinering producerar otillräcklig immunitet eller där mängden tillgängligt vaccin är begränsad.

Introduction

Vacciner är oftast injiceras subkutant eller intramuskulärt för stimulering av immunsvar. Framgången med detta förfarande kräver en effektiv dränering av vaccin till lymfkörtlarna där antigenpresenterande celler kan interagera med lymfocyter för generering av T-och B-cellsvar. Dessutom, styrkan och den typ av immunsvar som induceras beror också på tätheten eller frekvensen av sådana interaktioner samt mikromiljön i sig, i synnerhet innehållet av cytokiner. Eftersom endast en liten fraktion av ett vaccin injiceras i en perifer vävnad når en lymfkörtel, vaccinering av möss och människor genom direkt injektion av vaccinet i lymfkörtlar, platsen var immunsvar alstras, har utförts. Hos människa är proceduren med hjälp av ultraljud, en procedur används också för administration av avbildningsmedel för visualisering och diagnos i lymfsystemet. I möss, är proceduren invasiva. Här en liten (5-10 mm) incision är gjord i den inguinala regionen hos bedövade djur 1, är lymfkörtel lokaliserad och immobiliserades med pincett, och en volym på 10 till 20 | il av vaccinet injiceras under visuell kontroll, 10 | il används för första injektionerna och i unga möss med små lymfkörtlar, medan 20 | il kan injiceras i lymfkörtlar hos äldre eller redan primade möss, vilka har större lymfkörtlarna. Snittet kan stängas med ett enda stygn med hjälp av kirurgiska suturer. Genom denna metod har möss vaccinerades med plasmid-DNA 2,3, budbärar-RNA 4, peptid 1,3,5,6, protein 7-10, partiklar 11, bakterier 12 liksom adjuvanser 7,13, och en stark förbättring av immun svar mot alla typer av vaccin har observerats. Den intralymfatisk metoden för vaccination är speciellt lämpligt i situationer där konventionell vaccinering producerar otillräcklig immunitet eller där mängden tillgängligt vaccin är begränsad eller very kostsam. I människa har intralymfatisk metoden för immunisering tillämpats på allergipatienter 14,15 eller till patienter med cancer 16-21. Även om den nuvarande uppfattningen är att den intralymfatisk metoden är mer invasiv än andra injicerbara metoder såsom intramuskulära och subkutana injektioner, är smärtförnimmelse inte högre än efter en venös punktering 15. Det förväntas att intralymfatisk vaccinationen kommer att bli ett alternativ eller komplement till andra metoder för förebyggande och speciellt terapeutiska vaccinationer. Denna artikel beskriver i detalj hur förfarandet för intralymfatisk vaccination utförs på möss. Samtliga förfaranden som beskrivs, godkändes av kantonala veterinärmyndigheten i Zürich och utfördes enligt schweiziska federala riktlinjer och direktiv om skydd av djur som används för vetenskapliga ändamål.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Anestesi av möss

  1. Förbered anestetika genom att blanda ketamin (dissociativ bedövningsmedel) och xylazin (lugnande och smärtstillande) i saltlösning. Koncentrationerna av ketamin och xylazin i den slutliga lösningen är 12,5 och 2 mg / ml, respektive.
  2. Injicera anestetika till mössen genom intraperitoneal administration med användning av en spruta med en 25 till 30 G nål. Använd 0,1 ml/10 g kroppsvikt.
  3. Applicera en oftalmisk salva till mössens ögonen för att förhindra uttorkning av hornhinnorna.
  4. Se till att musen är tillräckligt sövd genom att nypa sin fot eller tå med pincett. Om musen inte reagerar med reflexer på nypa, gå vidare till operation. Om musen reagerar på nypa med reflexer eller muskelsammandragningar, vänta 1-2 minuter och upprepa nypa testet. Om musen fortfarande reagerar, ersätta musen med ett nytt djur och upprepa proceduren från steg 1.2 och framåt.

2. Kirurgisk jagncision av Inguinal området för musen

  1. Placera musen på dess baksida.
  2. Blöt en ljumsk-regionen med desinficerande etanol (70%). För att ge bättre desinfektion, kan den inguinal regionen rakas för att ta bort päls före desinfektion med etanol.
  3. Ta bakben och böja höftleden för att producera en ca 90 ° vinkel i höftleden.
  4. Med hjälp av ett krökt microdissecting pincett, ta mushud i inguinal område där höftleden är böjd och dra det fuktade huden upp något.
  5. Håll huden upp med pincett, skär ett litet snitt (<5 mm) genom huden med hjälp av kirurgisk sax.
  6. Placera spetsen på de slutna sax i snittet och ytterligare öppna snittet genom att öppna saxen medan du håller den inne i snittet. Detta kommer att leda till att huden riva och bör leda till en diameter av mindre än 10 mm. Anm: En kall ljuskälla med flexibel ljusledare kan användas för att förbättra sikten. I äldremöss, speciellt män, kan identifieringen av den lymfkörtel vara svårt på grund av att mycket fettvävnad i den inguinala regionen.

3. Intralymfatisk Injektion

  1. Förbered en spruta (0,5 ml eller mindre) med en 28-30 G injektionsnål, en kort avfasning kan vara att föredra framför en lång avfasning. Sug 10 pl av vaccinet som ska injiceras och säkerställa att sprutan är fri från luft.
  2. Lokalisera inguinal lymfkörtel med hjälp av de böjda pincett och spetsen av den slutna sax. Den lymfkörtel visas gråaktig i mer vitaktig fettvävnad och kan identifieras ytterligare genom afferenta och efferenta kapillärer kommer in och lämnar lymfkörtel.
  3. Immobilisera lymfkörteln genom att hålla det mellan grenarna i de krökta pincett.
  4. Ta sprutan och för in nålen i lymfkörtel med koniska vända upp, och se till att hela avfasning kommer in i lymfkörteln.
  5. Injicera vaccin (10 ^ il). Om lymfan nickae är svullnad (blåser upp), kan antas injektionen framgångsrik. Om nålen inte placeras tillräckligt djupt in i lymfkörteln, kan en del eller hela vaccin läcka ut och inte komma in i lymfkörteln. Om nålen sätts in för djupt, kommer det injicerade vaccinet släppas subkutant under lymfkörtel. Vid det senare, upprepa injektion eller ersätta musen med en ny obehandlad mus.

4. Stänga snittet genom att sy

  1. Öppna en förpackning med steril kirurgisk sutur.
  2. Ta tag i suturnålen med en nål i den distala delen av nålen kroppen. Dra nålen hållaren genom att klämma den tills de första spärr fångsterna.
  3. Ta tag i huden på ena sidan av snittet med pincett (beroende på kirurgens preferens, tandade eller un-tandade pincett eller hud krokar får användas). För in nålen ca. 2-3 mm från kanten av snittet, kommer in från utsidan av huden.
  4. Loossv tag i huden med pincett och ta tag i den motsatta sidan av snittet med pincett. För in nålen ca. 2-3 mm från kanten av snittet, in från insidan av huden.
  5. Lossa nålhållaren och ta tag i nålens ände med pincett. Dra ut nålen med slitbanan genom huden, vilket ger en bekväm längd av slitbanan utanför den första nål-insättningspunkten (om flera möss ska behandlas, lämna en kortare änden, 5-10 möss kan opereras med en sutur nål / trampa).
  6. Gör önskad knut enligt standard kirurg protokoll. Ett stygn räcker om snittet är inte större än 10 mm. För större snitt, göra en andra stygn.

5. Post-operativ behandling

  1. Placera musen i buren och täck med vävnader för att hålla sig varm. Vid behandling av flera möss, placera dem nära varandra för att hålla värmen. Alternativt, placera mössen på en varm kudde tills de har vaknatupp.
  2. Observera mössen tills de vaknar.
  3. Beakta mössen dagligen med avseende på sårläkning såväl som andra kliniska symptom som sårinfektioner. Såret är oftast tillräckligt stängd inom två dagar och läkt inom sju dagar efter proceduren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Förfarandet för intralymfatisk injektioner i möss, trots den kirurgiska natur, är rakt fram och relativt snabb. En tränad person kan utföra proceduren i 3-4 min. Snittet som stängs med ett stygn läker vanligtvis inom två dagar (figur 1)

Intralymfatisk vaccinering eller immunisering har utförts med mRNA, plasmid-DNA, peptider, proteiner, virus och bakterier. Figur 2 illustrerar antikroppsproduktion efter immunisering med proteinet fosfolipas A2 (PLA2), den viktigaste bigift allergen. CBA-möss immuniserades på dag 0, 14 och 28 med 0,01, 0,1 eller 10 ^ g PLA2 adsorberades på aluminiumhydroxid genom subkutan (se) eller intralymfatisk (ILN) injektioner. PLA2-specifika antikroppar (IgG2a) mättes i blod efter 8 veckor, och resultaten avslöjade att 0,01 pg PLA2 var tillräcklig för att stimulera starka antikroppssvar, medan 10 pg PLA2 krävdes när usjunger subkutant 9.

Intralymfatisk vaccination har också använts för att stimulera cytotoxiska T-cellssvar, t ex peptiden gp33 (KAVYNFATM) från LCMV-glykoprotein, som binder MHC-klass-I i samband med H-2Db för stimulering av CD8 T-celler. Medan en enda subkutan injektion av TCR318 möss med gp33 utlöste cytotoxiska CD8 T-cellssvar, var effekten ca. sex storleksordningar starkare efter intralymfatisk injektion (figur 3A); de TCR318 möss är transgena för CD8 T-cellreceptor som är specifik för gp33 1.

CD4-T-cellfunktioner testades även i en tumör utmaning assay. Again C57BL / 6 möss immuniserades subkutant eller intralymphatically med peptiden NP52 (SDLRGYVYQGLKSG) från VSV nukleoprotein, vilka binder MHC-klass-II för stimulering av CD4-T-celler, och peptiden blandades med ODN CpG 1826. När mössen utmanades intravenöst med NP52-uttrycker syngena EL4 tumörceller, mössen utvecklade system lymfom (Figur 3B). Möss som immuniserades av intralymfatisk vägen visade mycket längre överlevnadstid (> 75 dagar) än möss immuniserade subkutant (<22 dagar).

Förfarande enligt intralymfatisk immunisering har också utförts i människa, speciellt för behandling av allergier såsom hösnuva. Metoden är för närvarande kallas ILIT (Intra Lymfatisk Immune Therapy). I en studie på 165 patienter med hösnuva, 3 ILIT sessioner under 2 månader med gräspollenallergener var lika effektiv som konventionell behandling med 54 subkutana injektioner på 3 år 15. Dessutom kan dosen reduceras med mer än 1.000 gånger. Även i en studie på 20 patienter med kattpäls allergi, 3 sessioner med intralymphatically administrerat kattpäls allergen var tillräcklig för att orsaka ökad tolerans för senare allergenexponering 14.

jove_content "> En förklaring till den förbättrade effekten av intralymfatisk immunisering jämfört med subkutan immunisering kan illustreras i människa. Med användning av en protein märkt med radioaktivt 99mTc och såsom illustreras i figur 4, subkutana injektioner observerades att dränera dåligt till lymfkörtlar medan naturligtvis direkt intralymfatisk injektion leverans hela vaccin innehåll till det lymfatiska systemet, alltså, vilket gör den tillgänglig för immunceller och immunsvar stimulering 22 Liknande resultat erhölls i möss som injicerats med radioaktiva proteiner 9..

Figur 1
Figur 1. Läkning av operationssåret efter intralymfatisk injektion. BALB / c-möss immuniserades genom intralymfatisk injektion. Den incis jon tillslöts med enda sutur söm. Två dagar senare var platsen för kirurgi och injektion fotograferas för ledningen av sårläkning.

Figur 2
Figur 2. Intralymfatisk immunisering med protein för responser stimulering antikroppar. Kvinna CBA-möss immuniserades på dag 0, 14 och 28 med den angivna dosen av fosfolipas A2-proteinet adsorberat på aluminiumhydroxid. Vaccinet administreras subkutant (se) genom injektion av 50 | il i nackskinnet eller 10 | il i en inguinal lymfkörtel: den vänstra lymfkörtel på dagar 0 och 28 och den högra lymfkörtel på dag 14.

"Src =" / files/ftp_upload/51031/51031fig3.jpg "/>
Figur 3. Intralymfatisk immunisering med peptid för stimulering av cytotoxiska CD8 T-cellssvar. (A) Kvinna TCR318 möss injicerades med gp33-peptid i inguinal lymfkörtel (ILN) eller subkutant (se) i den bakre trampdynan. Efter 24 timmar var de dränerande lymfkörtlar skördas och analyseras med avseende på gp33-specifik CTL-aktivitet på ett effector/target- (E / T)-cell-förhållande av 30:1. (B) Kvinna C57BL / 6 möss vaccinerades på dag 0, 2 och 4 med 10 mikrogram NP52 subkutant (sc) eller intralymfatisk (ILN) administreringsvägar. Mössen utmanades sedan med en syngen lymfomcellinje (EL-4) som uttrycker VSVnp52, och överlevnaden hos möss illustrerades med Kaplan-Meyer-kurvor.

tp_upload/51031/51031fig4.jpg "/>
Figur 4. Intralymfatisk administrering av vaccinet i människor. Intralymfatisk administrering av vaccinet i människor sker genom tilldelning av subkutana lymfkörtlar med hjälp av ultraljud. Den hypodermal nål sätts in i paracortex av lymfkörteln, och injektionen kan kontrolleras genom observation av omedelbar lymfkörtel svullnad i ultraljudsbilden. (A) Den intralymfatisk injektion styrs av ultraljud. (B) Ultraljud bild som visar nål (rak vitaktig linje) insatt i paracortex av lymfkörteln. (C) Biodistribution efter injektion av radioaktivt märkt protein i en ljumsk lymfkörtel ("Injekt im LK", höger främre) och subkutant ("Injekt subkutan", vänstra främre). Hos människan Klicka här för att visa en större bild.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Intralymfatisk immunisering och immunterapi har visat sig vara lämplig för stimulering av både antikroppssvar och T-cellsvar. Som visas i denna video-artikeln, är det intralymfatisk förfarande för vaccination en snabb och enkel metod för att stimulera starka immunsvar hos möss. En utbildad kirurg kan utföra proceduren under 3-4 min. Sessionen kan även delas mellan två kirurger där man vanligtvis gör anestesi och suturering och den andra kirurgen gör snittet och injektionen. Effektiviteten i förfarandet är mer operatörsberoende än andra immuniseringsmetod, särskilt om kirurgen inte ännu välutbildade. Emellertid är en erfaren operatör kan reproducera experimentella resultat också kvantitativt vilket övervakas av immun-responsanalys. En modifiering av förfarandet är att injicera vaccinet i mjälten 1,2. Framställningen är liknande den i den intralymfatisk injektion, men the storleken på snittet är oftast större och två sömmar är gjorda för att stänga den. De stora fördelarna med en sådan intrasplenic immunisering är att mjälten är lättare att hitta och att slå än en lymfkörtel, större injektioner volymer och mer frekventa injektioner kan tillämpas, och medan skador av en lymfkörtel som orsakas av nålen insättning eller injektion skulle innebära ett större område i lymfkörteln, skulle skadorna av mjälten innebär relativt sett mindre av organ och vara mer av lokal karaktär.

Förfarandet för intralymfatisk immunisering i möss kan upprepas (t.ex. vaccin öka injektioner) efter en återhämtningstid på 3-4 veckor innan andra injektion i samma lymfkörtel är gjort. Om mer frekventa injektioner planeras, bör både vänster och höger inguinal lymfkörtlar användas. Minst två injektioner per lymfkörtel kan göras, men ytterligare studier krävs för att definiera denna potentiella begränsning mer exakt. Ytterligare injektioner kan vara svårt due till ärrbildning både i lymfkörtel och i huden, såväl som potentiell granulombildning orsakas av adjuvanser. Å andra sidan kommer immunisering orsaka övergående lymfkörtelinflammation, och den ökade lymfa-nod storlek kommer att förenkla efterföljande lokalisering och injektioner. I själva verket är lokaliseringen av lymfkörteln en stor begränsning av metoden. Medan unga möss (mindre än 5 veckor) kan ha mycket små lymfkörtlar, äldre och särskilt äldre manliga möss kan ha så mycket underhudsfett, är svår att lokalisera. Optimala förhållanden erhålls med honmöss av 6-12 veckor. I själva verket är en av de mest kritiska stegen i förfarandet för injektion i lymfkörtel självt. En injektion i det angränsande området av noden kommer att motsvara en subkutan injektion med mycket svagare triggning av immunsvar än efter direkt intralymfatisk injektion. Anledningen är att den ganska fast kapsel som omger noden inte är permeabelt för stora molekyler.För ett antigen för att komma in i en lymfkörtel, måste det för att dränera med lymfa. Denna resa börjar vanligtvis i de initiala lymfkärlen i huden, fortsätter i de större kanalerna i det djupare lagret av huden, som dränera lymfan att samla fartyg i den subkutana vävnaden, från vilken lymfan drivs av peristaltiken mot nästa tömning lymfkörtlar 23,24. Den längre nedströms ett antigen deponeras på denna väg, kommer det mindre av det få tillgång till afferenta lymfan.

Förfarande enligt intralymfatisk immunisering är särskilt intressant för administrering av antigener som är svagt immunogena när administrerade genom konventionella metoder, såsom intramuskulärt eller subkutant. Intralymfatisk vaccination har utförts med mRNA, plasmid-DNA, peptider, proteiner, virus och bakterier 22,25-27. Medan peptider och proteiner har några i-bygga adjuvans, mRNA plasmid-DNA-virus och bakterier utövar inneboende adjuvant effeCTS genom att ge varningssignaler (replikerande virus och bakterier) eller genom att stimulera Toll-like receptors (TLRs) som kan känna patogen associerade molekylära mönster (PAMPs) såsom enkelsträngat RNA (TLR7 och TLR8), dubbelsträngat RNA (TLR3), un-metylerade cytosin och guanin oligonukleotid kluster (TLR9), bakteriell flaggelin (TLR5), lipopolysackarid (TLR2 och 4) samt andra virus-och bakterie molekyler 28. Därför, i synnerhet peptid-och proteinbaserade vacciner skulle ha nytta av immun potentiering av vaccinet injiceras direkt in i lymfkörteln. I själva verket har det visat sig att svaren B-och T-cells ökas efter intralymfatisk peptid-och protein vaccination hos möss 1,8,9. Dessutom genetiska vacciner, speciellt mRNA-baserade vacciner är mycket instabil varför de skulle säkert dra nytta av en administrationsmetod som möjlig korta passagetider i extracellulära vävnader. Indeed, intralymfatisk vaccinering med antigen-enkodande RNA framkallade potent profylaktisk och terapeutisk immunitet i mus tumörmodeller 4. Likaså intralymfatisk administration av adjuvans, såsom CpG möjliggjorde en minskning av toxicitet på grund av den lägre dosen som krävs, och en ökad adjuvant effekt observerades på grund av den direkta och outspädda effekt på immuncellerna 13. Även utförandet av andra adjuvans eller antigen leveranssystem såsom polymera nano-och mikropartiklar, såväl som liposomer skulle kunna förbättras genom intralymfatisk administrering 11. En annan stor fördel med intralymfatisk framför konventionella vaccinationsvägar är att mycket lägre doser typiskt erfordras. För proteiner och för stimulering av antikroppssvar, kan dosen reduceras med 100-1000 gånger 9, medan dosen av DNA för stimulering av cytotoxiska CD8 T-cellssvar kan minskas med ca. 10000-faldig 2.

Till skillnad från subenheten antigen eller döda vacciner, levande viral och bakteriella vacciner normalt inte förväntas dra nytta av intralymfatisk förvaltningar. Anledningen till detta är dels att levande mikrober dränera typiskt väl till lymfkörtlarna utan adjuvans hjälp. Dessutom kan infektiösa mikrober hantera antigenutspädningseffekter i perifera vävnader genom replikering. Därför kommer den antigendosen nå den sekundära lymfatiska systemet typiskt att vara tillräcklig för att generera immunitet. Om de befintliga levande vacciner producerar otillräcklig immunitet, kunde intralymfatisk administration ger den korrigering som krävs för att göra vaccinet effektivt. Det har nyligen visats att immunitet efter vaccination med vaccinet för närvarande endast tillgänglig tuberculosis M. bovis BCG skulle kunna förbättras avsevärt genom direkt injektion av BCG i inguinal lymfkörtlar möss 12. Intralymfatisk administrering gav också en minskning av den inokulerade mängden av BCG med 100-1000 gånger jämfört med subkutan administtion. Detta utgör en säkerhet förmån för intralymfatisk vaccination, speciellt i nedsatt immunförsvar personer.

Intralymfatisk immunisering och immunterapi i människa har hittills tillämpats på cancerpatienter och allergipatienter. Metoden i människa är icke-invasiv, men bästa resultat och kvalitetskontroll erhålls genom att använda ultraljud för att vägleda injektionen, vilket kan begränsa tillämpningen till sjukhus eller större avdelningar. I cancerstudier, prime-boost vaccination med plasmid-DNA och peptid för behandling av metastaserande melanom visade immunogenicitet och tecken på sjukdomskontroll i en definierad patientpopulation 29. Också intralymfatisk autolog vaccination med dendritiska celler har utförts hos cancerpatienter. Medan vissa studier förbättrade immunsvar 30,31, andra försök misslyckats med att visa nyttan av intralymfatisk förvaltningar 32,33. Förfarandet för intralymfatisk administrationen har visat sig vara särciellt fördelaktigt i immunterapi av allergipatienter. Genom att byta till den intralymfatisk metoden, kan antalet injektioner för fullständig och framgångsrik immunterapi reduceras från ca 50 subkutana injektioner över 3 år till bara 3 injektioner över 2 månader 14,15. Eftersom båda injektionsnummer doserna kan kraftigt reduceras genom att göra allergenspecifik intralymfatisk immunterapi, och eftersom lymfkörtlarna inte innehåller histamin-frigörmastceller, de metoder som utgör en säkerhetsfördel, och med den korta behandlingstiden, är patientens följsamhet förbättras. Under de kommande åren, är allergi kanske indikationen som skulle se mest omedelbara fördelen med denna nya metod för vaccination och immunterapi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

TMK heter som uppfinnaren av patent som behandlar intralymfatisk immunterapi hos människa. TMK har varit vetenskaplig rådgivare och har fått resekostnader från ImVisioN GmbH, Cytos Bioteknik, Mannkind Corporation, och XBiotech USA Inc. PJ har någon konflikt intresse att lämna ut.

Acknowledgments

Författarna är tacksamma för den experimentella hjälp med att utveckla metoden för intralymfatisk immunisering i möss från Iris Erdmann, Barbara von Beust, och Julia Maria Martínez-Gómez. Tack också till Maggy Arras och Nikola Cesarovic för att vi fick använda deras kirurgiska teater för denna videoproduktion.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ketamine (Ketasol-100) Graeub AG, Switzerland Anesthetics
Xylazine (Rompun) Bayer, Germany Anesthetics
Viscotears Eye-Gel Novartis, Switzerland To keep eyes from drying out during anesthesia.
BD Micro-Fine 0.5 ml BD Medical, France 29 G Insulin syringes with permanently attached needles
6-0 Dermalon Monofilament Nylon Covidien, MA, USA For sutures (0.7 metric, 18 G, 45 cm, Blue)
Curved forceps, 4.5 in Polymed, Switzerland For incision and holding of lymph node
Straight surgical scissors, 4.5 in Polymed, Switzerland For incision
Needle holder, 5.5 in Polymed, Switzerland To close incision with suture

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Johansen, P., et al. Direct intralymphatic injection of peptide vaccines enhances immunogenicity. Eur. J. Immunol. 35, 568-574 (2005).
  2. Maloy, K. J., et al. Intralymphatic immunization enhances DNA vaccination. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 3299-3303 (2001).
  3. Smith, K. A., et al. Enhancing DNA vaccination by sequential injection of lymph nodes with plasmid vectors and peptides. Vaccine. 27, 2603-2615 (2009).
  4. Kreiter, S., et al. Intranodal vaccination with naked antigen-encoding RNA elicits potent prophylactic and therapeutic antitumoral immunity. Cancer Res. 70, 9031-9040 (2010).
  5. Johansen, P., et al. Antigen kinetics determines immune reactivity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 5189-5194 (2008).
  6. Smith, K. A., et al. Lymph node-targeted immunotherapy mediates potent immunity resulting in regression of isolated or metastatic human papillomavirus-transformed tumors. Clin. Cancer Res. 15, 6167-6176 (2009).
  7. Johansen, P., et al. Toll-like receptor ligands as adjuvants in allergen-specific immunotherapy. Clin. Exp. Allergy. 35, 1591-1598 (2005).
  8. Johansen, P., et al. Heat denaturation, a simple method to improve the immunotherapeutic potential of allergens. Eur. J. Immunol. 35, 3591-3598 (2005).
  9. Martinez-Gomez, J. M., et al. Intralymphatic injections as a new administration route for allergen-specific immunotherapy. Int. Arch. Allergy Immunol. 150, 59-65 (2009).
  10. Martinez-Gomez, J. M., et al. Targeting the MHC class II pathway of antigen presentation enhances immunogenicity and safety of allergen immunotherapy. Allergy. 64, 172-178 (2009).
  11. Mohanan, D., et al. Administration routes affect the quality of immune responses: A cross-sectional evaluation of particulate antigen-delivery systems. J. Control Release. 147, 342-349 (2010).
  12. Waeckerle-Men, Y., et al. Lymph node targeting of BCG vaccines amplifies CD4 and CD8 T-cell responses and protection against Mycobacterium tuberculosis. Vaccine. 31, 1057-1064 (2013).
  13. von Beust, B. R., et al. Improving the therapeutic index of CpG oligodeoxynucleotides by intralymphatic administration. Eur. J. Immunol. 35, 1869-1876 (2005).
  14. Senti, G., et al. Intralymphatic immunotherapy for cat allergy induces tolerance after only 3 injections. J. Allergy Clin. Immunol. 129, 1290-1296 (2012).
  15. Senti, G., et al. Intralymphatic allergen administration renders specific immunotherapy faster and safer: a randomized controlled trial. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 17908-17912 (2008).
  16. Lesterhuis, W. J., et al. Route of administration modulates the induction of dendritic cell vaccine-induced antigen-specific T cells in advanced melanoma patients. Clin. Cancer Res. 17, 5725-5735 (2011).
  17. Fadul, C. E., et al. Immune response in patients with newly diagnosed glioblastoma multiforme treated with intranodal autologous tumor lysate-dendritic cell vaccination after radiation chemotherapy. J. Immunother. 34, 382-389 (2011).
  18. Eizenberg, P., et al. Acceptance of Intanza(R) 9 mug intradermal influenza vaccine in routine clinical practice in Australia and Argentina. Adv. Ther. 28, 640-649 (2011).
  19. Durando, P., et al. Adjuvants and alternative routes of administration towards the development of the ideal influenza vaccine. Hum. Vaccin. 7, 29-40 (2011).
  20. Barth, R. J., et al. A randomized trial of ex vivo CD40L activation of a dendritic cell vaccine in colorectal cancer patients: tumor-specific immune responses are associated with improved survival. Clin. Cancer Res. 16, 5548-5556 (2010).
  21. Schwaab, T., et al. Clinical and immunologic effects of intranodal autologous tumor lysate-dendritic cell vaccine with Aldesleukin (Interleukin 2) and IFN-{alpha}2a therapy in metastatic renal cell carcinoma patients. Clin. Cancer Res. 15, 4986-4992 (2009).
  22. Senti, G., Johansen, P., Kundig, T. M. Intralymphatic immunotherapy. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 9, 537-543 (2009).
  23. Catron, D. M., Itano, A. A., Pape, K. A., Mueller, D. L., Jenkins, M. K. Visualizing the first 50 hr of the primary immune response to a soluble antigen. Immunity. 21, 341-347 (2004).
  24. Itano, A. A., Jenkins, M. K. Antigen presentation to naive CD4 T cells in the lymph node. Nat. Immunol. 4, 733-739 (2003).
  25. Johansen, P., Mohanan, D., Martinez-Gomez, J. M., Kundig, T. M., Gander, B. Lympho-geographical concepts in vaccine delivery. J. Control Release. 148, 56-62 (2010).
  26. Johansen, P., von Moos, S., Mohanan, D., Kundig, T. M., Senti, G. New routes for allergen immunotherapy. Hum. Vacc. Immunother. 8, 1525-1533 (2012).
  27. Senti, G., Johansen, P., Kundig, T. M. Intralymphatic immunotherapy: from the rationale to human applications. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 352, 71-84 (2011).
  28. Duthie, M. S., Windish, H. P., Fox, C. B., Reed, S. G. Use of defined TLR ligands as adjuvants within human vaccines. Immunol. Rev. 239, 178-196 (2011).
  29. Ribas, A., et al. Intra-lymph node prime-boost vaccination against Melan A and tyrosinase for the treatment of metastatic melanoma: results of a phase 1 clinical trial. Clin. Cancer Res. 17, 2987-2996 (2011).
  30. Bedrosian, I., et al. Intranodal administration of peptide-pulsed mature dendritic cell vaccines results in superior CD8+ T-cell function in melanoma patients. J. Clin. Oncol. 21, 3826-3835 (2003).
  31. Lesimple, T., et al. Injection by various routes of melanoma antigen-associated macrophages: biodistribution and clinical effects. Cancer Immunol. Immunother. 52, 438-444 (2003).
  32. Brown, K., et al. Adenovirus-transduced dendritic cells injected into skin or lymph node prime potent simian immunodeficiency virus-specific T cell immunity in monkeys. J. Immunol. 171, 6875-6882 (2003).
  33. Fong, L., Brockstedt, D., Benike, C., Wu, L., Engleman, E. G. Dendritic cells injected via different routes induce immunity in cancer patients. J. Immunol. 166, 4254-4259 (2001).

Tags

Immunologi Vaccination Immunisering intralymfatisk immunterapi lymfkörtel injektion vacciner adjuvans kirurgi anestesi
Intralymfatisk Immunterapi och vaccination hos möss
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Johansen, P., Kündig, T. M.More

Johansen, P., Kündig, T. M. Intralymphatic Immunotherapy and Vaccination in Mice. J. Vis. Exp. (84), e51031, doi:10.3791/51031 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter