Waiting
Login processing...

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

Immunology and Infection

Intralymphatic Immunterapi og vaksinasjons i Mus

Published: February 2, 2014 doi: 10.3791/51031

Summary

Profylaktisk og terapeutisk vaksinasjon ofte ikke klarer å stimulere sterke immunreaksjoner på grunn av uken drenering av vaksinen til lymfeknuter og dermed dårlig involvering av immunceller. Ved direkte tilførsel av vaksinen til lymfeknuter, såkalt intralymphatic injeksjon, kan vaksineeffekt forbedres være sterkt og vaksinedoser kan reduseres.

Abstract

Vaksiner er vanligvis injiseres subkutant eller intramuskulært for stimulering av immunresponser. Suksessen til dette krever effektiv drenering av vaksine til lymfeknuter der antigenpresenterende celler kan samhandle med lymfocytter for generering av de ettersøkte immunresponser. Styrken og den type immunresponser induseres også avhenge av tettheten eller frekvensen av vekselvirkninger, så vel som mikromiljøet, spesielt innholdet av cytokiner. Som bare en liten brøkdel av perifert vaksiner når lymfeknutene, ble vaksinasjoner av mus og mennesker utført ved direkte injeksjon av vaksine i lyske lymfeknuter, dvs. intralymphatic injeksjon. Hos mennesker er prosedyren veiledet av ultralyd. Hos mus er en liten (5-10 mm) innsnitt gjort i det inguinale region av anesteserte dyr, lymfeknute er lokalisert og immobilisert med tang, og et volum på 10-20 pl av vaksine injiseres under visuell kontroll.Snittet er stengt med en enkelt søm ved hjelp av kirurgiske sting. Mus ble vaksinert med plasmid-DNA, RNA, peptid, protein, partikler og bakterier, så vel som hjelpestoffer, og sterk forbedring av immunresponser mot alle typer vaksiner ble observert. Den intralymphatic metode for vaksinasjon er spesielt aktuelt i situasjoner hvor konvensjonell vaksinasjon produserer tilstrekkelig immunitet eller hvor mengden av tilgjengelig vaksine er begrenset.

Introduction

Vaksiner er vanligvis injiseres subkutant eller intramuskulært for stimulering av immunresponser. Suksessen med denne fremgangsmåten krever effektiv drenering av vaksine til lymfeknuter hvor antigen-presenterende celler kan kommunisere med lymfocytter for generering av T-og B-celle responser. I tillegg, styrken og typen av immunresponser induseres også avhenge av tettheten eller hyppigheten av slike vekselvirkninger, så vel som mikromiljøet i seg selv, spesielt innholdet av cytokiner. Ettersom bare en liten brøkdel av en vaksine injiseres inn i en perifert vev når en lymfeknute, vaksiner for mus og mennesker ved direkte injeksjon av vaksinen i lymfeknuter, i stedet ble immunresponser er generert, er blitt utført. Hos mennesker er prosedyren styrt av ultralyd, en prosedyre som også benyttes for administrering av avbildningsmidler for visualisering og diagnostisering i lymfesystemet. Hos mus er prosedyren invasiv. Her en liten (5-10 mm) incision er laget i det inguinale region av anesteserte dyr 1, er lymfeknute lokalisert og immobilisert med tang, og et volum på 10-20 pl av vaksine injiseres under visuell kontroll, 10 pl brukes for første injeksjoner, og i unge mus med små lymfeknuter, mens 20 pl kan injiseres i lymfeknuter av eldre eller allerede primede mus, som har større lymfeknuter. Snittet kan lukkes med en enkelt søm ved hjelp av kirurgiske sting. Ved denne metoden, er mus vaksinert med plasmid-DNA 2,3, messenger RNA til 4, 1,3,5,6 peptid, protein 7-10, partikler 11, 12 bakterier, så vel som hjelpestoffer 7,13, og sterk forbedring av immun respons mot alle typer vaksiner har blitt observert. Den intralymphatic metode for vaksinasjon er spesielt aktuelt i situasjoner hvor konvensjonell vaksinasjon produserer tilstrekkelig immunitet eller hvor mengden av tilgjengelig vaksine er begrenset eller very kostbart. Hos menneske har intralymphatic metode for immunisering blitt brukt til allergi pasienter 14,15 eller til pasienter med kreft 16-21. Selv om den nåværende oppfatning er at den intralymphatic metoden er mer omfattende enn andre injiserbare metoder slik som intramuskulære og subkutane injeksjoner, er den smerteopplevelse som ikke er høyere enn etter en venepunksjon 15. Det er forventet at intralymphatic vaksinering vil bli et alternativ eller supplement til andre metoder for profylaktisk og spesielt terapeutiske vaksiner. Denne artikkelen beskriver i detalj hvordan prosedyren ifølge intralymphatic vaksinering blir utført i mus. Alle prosedyrer er beskrevet, ble godkjent av Cantonal Veterinær Agency of Zurich og utført i henhold sveitsiske føderale retningslinjer og direktiver om vern av dyr som brukes til vitenskapelige formål.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

En. Anestesi av Mus

  1. Forbered bedøvelse ved å blande ketamin (dissosiativ bedøvelse) og xylazin (beroligende og smertestillende) i saltvann. Konsentrasjonene av ketamin og xylazin i den endelige oppløsning er 12,5 og 2 mg / ml, henholdsvis.
  2. Injiser anestetika til mus ved intraperitoneal administrering ved hjelp av en sprøyte med en 25 til 30 G-nål. Bruk 0,1 ml/10 g kroppsvekt.
  3. Påfør en ophthalmica salve til muse øyne for å hindre uttørking av hornhinner.
  4. Forsikrer at musen er tilstrekkelig bedøvet ved å knipe sin fot eller tå med pinsett. Hvis musen ikke reagerer med reflekser for å knipe, fortsett til kirurgi. Hvis musen reagerer på klype med reflekser eller muskelsammentrekninger, vent 1-2 min og gjenta klype test. Hvis musen fremdeles reagerer, erstatte musen med et nytt dyr og gjenta prosedyren fra trinn 1,2 og utover.

2. Kirurgisk jegncision av Lyske Area of ​​the Mouse

  1. Plasser musen på ryggen.
  2. Våt en inguinal region med desinfisering etanol (70%). For å gi bedre desinfeksjon, kan lyske regionen bli barbert å fjerne pels før desinfeksjon med etanol.
  3. Ta bakben og bøye hofteleddet til å produsere en ca 90 ° vinkel i hofteleddet.
  4. Ved hjelp av en buet microdissecting tang, ta musen huden i lyskeområdet hvor hofteleddet er bøyd og trekke fuktet huden litt opp.
  5. Mens du holder huden opp med tang, skjære et lite snitt (<5 mm) gjennom huden ved hjelp av kirurgisk saks.
  6. Sett fra enden av lukkede sakser inn i snittet og videre åpne innsnitt ved å åpne saksen samtidig holder den inne i snitt. Dette vil føre til at huden til å rive, og bør produsere en diameter på mindre enn 10 mm. Merk: En kald lyskilde med fleksible lysledere kan brukes for å forbedre synligheten. I eldremus, spesielt for menn, kan identifiseringen av lymfeknute være vanskelig på grunn av mye fettvev i det inguinale region.

Tre. Intralymphatic Injection

  1. Forbered en sprøyte (0,5 ml eller mindre) med en 28-30 G kanyle, en kort skråkant kan være å foretrekke fremfor en lang skråkant. Aspirer 10 mL av vaksinen som skal injiseres, og sikre at sprøyten er fritt for luft.
  2. Lokaliser det inguinale lymfeknuter med hjelp av de buede tang og spissen av den lukkede sakse. Lymfeknute vises gråaktig innenfor den mer hvitaktig fettvev og kan bli ytterligere identifisert gjennom afferente og efferente kapillærene inn og ut av lymfeknute.
  3. Immobilisere lymfeknute ved å holde den mellom grenene av de buede tang.
  4. Ta sprøyten og stikk nålen inn i lymfeknute med skråkant vendt opp, noe som gjør at hele skrå entrer lymfeknute.
  5. Injiser-vaksine (10 ul). Hvis lymfe nikke er hevelse (blåser opp), kan injeksjonen antatt vellykket. Hvis nålen ikke er plassert dypt nok inn i lymfeknute, kan noen eller hele vaksine lekke ut og ikke inn i lymfeknute. Hvis nålen er satt inn for dypt, vil det injiserte vaksinen frigjøres subkutant under lymfeknute. I det siste tilfelle, gjentas injeksjonen eller erstatte musen med en ubehandlet mus.

4. Lukking av snittet av suturing

  1. Åpne en pakke med steril kirurgisk sutur.
  2. Grip sutur med en nål nålholderen i den distale del av nålen kroppen. Stram nålholderen ved å klemme det før de første Ratchet fangster.
  3. Ta tak i huden på den ene side av snittet ved hjelp av tang (avhengig av kirurgens ønsker, fortannet eller un-tannet tang eller hud kroker kan benyttes). Før nålen ca. 2-3 mm fra kanten av snittet, inn fra utsiden av huden.
  4. Loosen tak i huden med pinsett og gripe den motsatte side av snittet med pinsett. Før nålen ca. 2-3 mm fra kanten av snittet, inn fra innsiden av huden.
  5. Løsne nålholderen og ta tak i nålen slutten med pinsett. Trekk nålen med slitebanen gjennom huden, etterlater en passende lengde av slitebanen utenfor den første nål-innføringspunkt (dersom flere mus som skal behandles, lar en kortere ende, 5-10 mus kan drives videre med en sutur nål / trå).
  6. Gjør den foretrukne knute i henhold til standard protokoller kirurg. En søm er tilstrekkelig dersom snittet ikke er større enn 10 mm. For større snitt, gjør en andre sting.

5. Post-operativ behandling

  1. Plasser musen i buret og dekk med vev for å holde varmen. Ved behandling av flere mus, plassere dem i nærheten av hverandre for å holde varmen. Alternativt kan man legge mus på en varm pute før de har våknetopp.
  2. Observer mus før de våkner.
  3. Legg merke til musene daglig med hensyn til sårheling, så vel som andre kliniske symptomer som sårinfeksjoner. Såret er vanligvis tilstrekkelig lukket i løpet av to dager, og helbredet innen syv dager etter inngrepet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Fremgangsmåten ifølge intralymphatic injeksjoner i mus, til tross for det kirurgiske natur, er likefrem og relativt raskt. En trenet person kan utføre prosedyren i 3-4 min. Snittet som er lukket med en maske helbreder vanligvis i løpet av to dager (Figur 1)

Intralymphatic vaksinasjon eller immunisering er utført med mRNA, plasmid DNA, peptider, proteiner, virus og bakterier. Figur 2 illustrerer antistoffproduksjon etter immunisering med protein fosfolipase A2 (PLA2), den store bee venom allergen. CBA-mus ble immunisert på dag 0, 14 og 28 med 0,01, 0,1 eller 10 pg PLA2 adsorbert på aluminium-hydroksyd ved subkutan (SC) eller intralymphatic (ILN) injeksjoner. De PLA2-spesifikke antistoffer (IgG2a) ble målt i blodet etter 8 uker, og resultatene viste at 0,01 ug PLA2 var tilstrekkelig til å stimulere sterk antistoffrespons, mens 10 pg PLA2 var nødvendig når usynge subkutant ni.

Intralymphatic vaksinasjon har også blitt brukt til å stimulere cytotoksiske T-celle-responser, f.eks peptidet GP33 (KAVYNFATM) fra LCMV glykoprotein som binder MHC-klasse-I i forbindelse med H-2 dB for stimulering av CD8 T-celler. Mens en enkelt subkutan injeksjon av TCR318 mus med GP33 utløst cytotoksiske CD8 T-celle responser, effekten var ca. seks størrelsesordener sterkere etter intralymphatic injeksjon (figur 3A), The TCR318 mus er transgen for CD8 T-celle reseptor spesifikke for GP33 en.

CD4 T-cellefunksjoner ble også testet i en tumor utfordring assay. Igjen C57BL / 6 mus ble immunisert subkutant eller intralymphatically med peptidet NP52 (SDLRGYVYQGLKSG) fra VSV nukleoprotein, som binder MHC-klasse-II for stimulering av CD4-T-celler, og peptidet ble blandet med CpG-ODN 1826. Når musene ble utfordret intravenøst ​​med NP52-uttrykke syngene EL4 kreftceller, musene utviklet systemisk lymfom (Figur 3B). Mus som ble immunisert ved intralymphatic rute viste mye lengre overlevelse ganger (> 75 dager) enn mus immunisert subkutant (<22 dager).

Metoden for intralymphatic immunisering har også blitt utført for mennesker, særlig for behandling av allergi, slik som høysnue. Metoden er i dag kjent som ILIT (Intra Lymphatic Immunterapi). I en studie på 165 pasienter med høysnue, 3 ILIT økter over to måneder med gress pollen allergener var like effektiv som konvensjonell terapi med 54 subkutane injeksjoner over 3 år 15. Videre kan dosen reduseres med mer enn 1000 ganger. Tilsvarende, i en studie på 20 pasienter med kattepels allergi, tre økter med intralymphatically administrert kattepels allergen var tilstrekkelig til å forårsake økt toleranse for senere allergen eksponering 14.

jove_content "> En forklaring på den forbedrede effekt av intralymphatic immunisering, sammenlignet med subkutan immunisering kan bli illustrert i mennesket. Ved hjelp av et protein som er merket med radioaktivt 99mTc, og som illustrert i figur 4, subkutane injeksjoner ble observert å drenere dårlig til lymfeknuter, mens selvfølgelig direkte intralymphatic injeksjon levering hele vaksine-innhold til det lymfatiske system, derav, slik at det er tilgjengelig for immunceller og for immunrespons stimulering 22.. Lignende resultater ble oppnådd hos mus injisert med radioaktive proteiner 9.

Figur 1
Figur 1. Helbredelse av operasjonssåret etter intralymphatic injeksjon. Kvinne BALB / c-mus ble immunisert ved intralymphatic injeksjon. Den Incis ion ble avsluttet med enkel sutur sting. To dager senere, ble åsted for kirurgi og injeksjon fotografert for forvaltning av sårtilheling.

Fig. 2
Figur 2. Intralymphatic immunisering med proteiner for stimulering antistoffresponser. Kvinne CBA-mus ble immunisert på dag 0, 14 og 28 med den angitte dose av fosfolipase A2 protein adsorbert på aluminiumhydroksyd. Vaksinen ble administrert subkutant (sc) ved injeksjon av 50 pl i nakkeskinnet eller 10 pl i en inguinale lymfeknuter: den venstre lymfeknute på dag 0 og 28, og den rette lymfeknute på dag 14..

"Src =" / files/ftp_upload/51031/51031fig3.jpg "/>
Fig. 3. Intralymphatic immunisering med peptid for stimulering cytotoksiske CD8 T-celle responser. (A) Kvinne TCR318 mus ble injisert med GP33 peptid i inguinal lymfeknute (iln) eller subkutant (sc) i den bakre fotpute. Etter 24 timer ble de drenerende lymfeknutene høstet og analysert for GP33-spesifikk CTL-aktivitet i en effector/target- (E / T)-celleforhold på 30:1. (B) Kvinne C57BL / 6 mus ble vaksinert på dag 0, 2, og 4 med 10 mikrogram NP52 etter subkutan (sc) eller intralymphatic (ILN) administrasjonsveier. Mus ble deretter utfordret med en syngene lymfom celle (EL-4) uttrykker VSVnp52, og overlevelsen av mus ble illustrert med Kaplan-Meyer kurver.

tp_upload/51031/51031fig4.jpg "/>
Fig. 4. Intralymphatic vaksine administrering hos mennesker. Intralymphatic vaksine administrering hos mennesker gjøres ved å allokere subkutane lymfeknuter ved hjelp av ultralyd. Den hypodermal nålen settes inn i paracortex av lymfeknute, og injeksjonen kan kontrolleres ved observasjon av umiddelbar lymfeknute svelling i ultralydbildet. (A) Et intralymphatic injeksjon ledes av ultralyd. (B) Ultrasound bilde som viser nålen (hvitaktig rett linje) settes inn i paracortex av lymfeknute. (C) biodistribution etter injeksjon av radioaktivt merket protein i en lyske lymfeknute ("Injekt im LK"; høyre fremre) og subkutant ("Injekt subkutan"; venstre fremre). I mennesket Klikk her for å se større bilde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Intralymphatic immunisering og immunterapi har vist seg å være egnet for stimuleringen av både antistoff-respons og T-celleresponser. Som vist i denne video-artikkelen, er den intralymphatic fremgangsmåte for vaksinering en rask og enkel metode for å stimulere sterke immunresponser i mus. En trenet kirurg kan utføre prosedyren under 3-4 min. Økten kan også deles mellom to kirurger der man vanligvis gjør anestesi og suturering og andre kirurgen gjør for snittet og injeksjon. Effektiviteten av prosedyren er mer avhengig av operatøren enn andre immunisering metoden, spesielt hvis kirurgen ikke er ennå godt trent. Imidlertid er en erfaren operatør i stand til å reprodusere eksperimentelle resultater også kvantitativt som overvåkes av immun-responsanalyse. En modifikasjon av metoden er å injisere vaksine i milten 1,2. Fremstillingen er den samme som av den intralymphatic injeksjon, men the størrelsen på snittet er vanligvis større og to masker er laget for å lukke det. De største fordelene med slike intrasplenic immunisering er at milten er enklere å finne og å treffe enn en lymfeknute, større injeksjoner volumer og mer hyppige injeksjoner kan brukes, og mens noen skade av en lymfeknute forårsaket av nålestikk eller injeksjon ville innebære et stort område av lymfeknute ville skade av milt omfatter relativt mindre orgelet og vær mer lokal natur.

Fremgangsmåten ifølge intralymphatic immunisering i mus kan bli gjentatt (f.eks vaksine øker injeksjoner) etter en pause på 3-4 uker før andre injeksjon på samme lymfeknute er gjort. Hvis hyppigere injeksjoner er planlagt, bør både venstre og høyre inguinal lymfeknuter brukes. Minst to injeksjoner per lymfeknute kan gjøres, men videre studier er nødvendig for å definere dette potensialet begrensningen mer presist. Ytterligere injeksjoner kan være vanskelig due til arrdannelse både i lymfeknute og i huden, så vel som potensiell dannelse av arrvev forårsaket av adjuvanser. På den annen side, vil immunisering forårsake forbigående lymfeknute betennelse, og den økte lymfe-node størrelse vil forenkle lokalisering og etterfølgende injeksjoner. Faktisk, er den lokalisering av lymfeknute en stor begrensning av metoden. Mens unge mus (mindre enn 5 uker) kan ha svært små lymfeknuter, eldre og særlig eldre hannmus kan ha så mye underhudsfett, er at lokalisering vanskelig. Optimale betingelser er oppnådd med hunnmus av 6-12 uker. Faktisk er en av de mest kritiske trinn i fremgangsmåten er injeksjonen i lymfeknute selv. En injeksjon inn i det tilstøtende område av noden vil være tilsvarende en subkutan injeksjon med mye svakere utløsning av immunresponser enn etter direkte intralymphatic injeksjon. Årsaken er at det i stedet for faststoff kapsel som omgir noden ikke er gjennomtrengelig for store molekyler.For et antigen for å komme inn i en lymfeknute, har det å renne med lymfe. Denne reisen starter vanligvis i de første lymfekar i huden, fortsetter i de større kanaler i de dypere lag av huden, som drenere lymfen å samle fartøy i det subkutane vev, hvor lymfen er drevet av peristalsis mot neste drenering lymfeknuter 23,24. Den videre nedstrøms av et antigen er avsatt langs denne bane, vil mindre av det får adgang til afferent lymfe.

Metoden for intralymphatic immunisering er spesielt interessant for administrering av antigener som er svakt immunogene når administrert ved konvensjonelle metoder slik som intramuskulær eller subkutan vei. Intralymphatic vaksinasjon har vært utført med mRNA, plasmid DNA, peptider, proteiner, virus og bakterier 22,25-27. Mens peptider og proteiner har ingen i bygge adjuvans, mRNA plasmid DNA virus og bakterier utøve egenverdi adjuvant effeCTS ved å gi faresignaler (reproduserende virus og bakterier) eller ved å stimulere Toll-lignende reseptorer (TLR) som kan forstand patogen assosiert molekylære mønstre (PAMPs) som single-RNA (TLR7 og TLR8), dobbelttrådet RNA (TLR3), un-denaturert cytosin og guanin oligonukleotid klynger (TLR9), bakteriell flaggelin (TLR5), lipopolysakkarid (TLR2 og 4) samt andre virus-og bakterie molekyler 28. Derfor, spesielt peptid-og protein-baserte vaksiner ville dra nytte av den immunpotensering av injisering av vaksine direkte inn i lymfeknute. Faktisk har det blitt vist at B-og T-celleresponser er økt etter intralymphatic peptid-og protein vaksinasjon i mus 1,8,9. Videre genetiske vaksiner, spesielt mRNA-baserte vaksiner, er svært ustabil for hvilken grunn de vil helt sikkert tjene på en administrasjon metode som aktiverte kort passasje ganger i ekstracellulære vev. Faktisk intralymphatic vaksinasjon med antigen-enkodende RNA fremkalte potent profylaktisk og terapeutisk immunitet i musetumormodeller fire. Tilsvarende intralymphatic administrering av hjelpemidler slik som CpG aktivert en reduksjon av toksisitet på grunn av den lave dosen som kreves, og en økt adjuvant effekt ble observert på grunn av den direkte og ufortynnet effekt på immunceller 13. Også utførelsen av andre hjelpestoffer eller antigen leveringssystemer slik som polymere nano-og mikropartikler, så vel som liposomer kan forbedres ved intralymphatic administrering 11.. En annen stor fordel med intralymphatic over konvensjonelle vaksinasjons ruter er så mye lavere doser er vanligvis nødvendig. For proteiner, og for stimulering av antistoffresponsen, kan dosen reduseres ved samtidig inntar 100-1000 ganger 9, mens dosen av DNA for stimulering av cytotoksiske CD8 T-celle-responser kan bli redusert med ca. 10.000 ganger to.

I motsetning til subenhet-antigener eller døde vaksiner, lever viral-og bakterielle vaksiner er normalt ikke forventes å dra nytte av intralymphatic administrasjoner. Grunnen til dette er blant annet at leve mikrober typisk renne godt til lymfeknuter uten adjuvans hjelp. Videre kan smittsomme mikrober takle antigen utvanningseffekter i perifere vev ved replikering. Derfor vil antigenet dosen som når det sekundære lymfesystemet typisk være tilstrekkelig til å generere immunitet. Imidlertid, hvor det eksisterende levende vaksiner produserer tilstrekkelig immunitet, kan intralymphatic administrering gir korreksjon er nødvendig for å få effektiv vaksine. Det ble nylig demonstrert at immunitet etter vaksinasjon med den foreløpig kun tilgjengelig tuberkulose vaksine M. bovis BCG kunne bli vesentlig forbedret ved direkte injeksjon av BCG inn i de inguinale lymfeknuter fra mus 12. Intralymphatic administrering tillates også en reduksjon av den inokulerte mengden av BCG ved samtidig inntar 100-1000 ganger sammenlignet med subkutan adminisnen. Dette representerer en sikkerhetsgevinst av intralymphatic vaksinasjon, spesielt i immun kompromittert personer.

Intralymphatic immunisering og immunterapi i menneskelig har så langt blitt brukt til kreftpasienter og til allergi pasienter. Fremgangsmåten i humant er ikke-invasiv, men de beste resultatene og kvalitetskontrollen er oppnådd ved hjelp av ultralyd for å styre injeksjonen, noe som kan begrense anvendelsen til sykehus eller større avdelinger. I studier av kreft, prime-boost vaksinasjon med plasmid DNA og peptid for behandling av metastatisk melanom avslørte immunogenisitet og bevis på sykdomskontroll i et definert pasientpopulasjon 29.. Også intralymphatic autolog vaksinasjon med dendrittiske celler har blitt utført hos kreftpasienter. Mens noen studier forbedret immunresponser 30,31, andre studiene viste ingen fordel for intralymphatic administrasjoner 32,33. Prosedyren for intralymphatic administrasjonen har vist seg å være spesielt fordelaktig i immunterapi av allergipasienter. Ved å endre til intralymphatic metoden, kan antall injeksjoner for komplett og vellykket immunterapi reduseres fra ca 50 subkutane injeksjoner enn tre år til bare tre injeksjoner i løpet av to måneder 14,15. Siden begge injeksjon tall doser kan bli sterkt redusert ved å gjøre allergen-spesifikke intralymphatic immunterapi, og siden lymfeknuter ikke inneholder histaminfrigjørende mastceller, metodene representerer en sikkerhetsgevinst, og med korte behandlingsvarighet, blir pasientens etterlevelse forbedret. I løpet av de neste årene, er allergi kanskje den indikasjon som ville se mest umiddelbare fordelen med denne nye metoden for vaksinasjon og immunterapi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

TMK er navngitt som oppfinneren av patenter som omhandler intralymphatic immunterapi i mennesket. TMK har vært vitenskapelig rådgiver og har mottatt reiseutgifter fra ImVisioN GmbH, Cytos Bioteknologi, MannKind Corporation, og XBiotech USA Inc. PJ har ingen konflikt interesse å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne er takknemlige for den eksperimentelle hjelp i utviklingen av metode for intralymphatic immunisering hos mus fra Iris Erdmann, Barbara von Beust, og Julia Maria Martínez-Gómez. Takk også til Maggy Arras og Nikola Cesarovic for å la oss bruke deres kirurgisk teater for videoproduksjon.

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 Vaksinering Immunization intralymphatic immunterapi lymfeknute injeksjon vaksiner adjuvans kirurgi anestesi
Intralymphatic Immunterapi og vaksinasjons i Mus
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