Waiting
Login processing...

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

Immunology and Infection

Мышиные лимфоцит Этикетировочное по Published: April 29, 2017 doi: 10.3791/55270

Summary

После получения 64 Сu-модифицированного моноклонального антитела связывания с рецептором Т - клеток трансгенного мышея, Т - клетками являются радиоактивно метили в естественных условиях, анализировали на жизнеспособность, функциональность, стабильность маркировки и апоптоз, и адаптивно переносили в мышей с дыхательными путями гиперчувствительности замедленного типа реакцию для неинвазивного изображений с помощью позитронно-эмиссионной томографии / компьютерной томографии (ПЭТ / КТ).

Abstract

Этот протокол иллюстрирует получение 64 Cu и хелатор конъюгацию / радиоактивную моноклональное антитела (монАТ) с последующим мышиной культурой лимфоцитов клеток и 64 Cu-антитело рецептором ориентации клеток. В пробирке оценки мечена и неинвазивные в естественных условиях отслеживания клетки в животной модели с воздуховодной гиперчувствительности замедленного типа реакции (DTHR) с помощью ПЭТ / КТ описаны.

Более подробно, сопряжение с мАтом с хелатором 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусной кислотой (DOTA) показано. После производства радиоактивного 64 Cu, радиомечения в DOTA-конъюгированных мАт описано. Далее, расширение куриного овальбумина (Cova) -специфические CD4 + интерферона (ИФН) -γ-продуцирующих Т - хелперы (Кова-TH1) и последующее введение радиоактивной клеток COVA-ТН1 изображены. Различные методы в пробирке представлены для оценки эфффекты из 64 Cu-радиомечения о клетках, таких как определение жизнеспособности клеток с помощью трипанового синих, окрашивания для апоптоза с аннексином V для проточной цитометрии, и оценка функциональности с помощью IFN-gamma иммуноферментного теста (ELISA) , Кроме того, определение радиоактивного поглощения в клетки и стабильность маркировки описаны в деталях. Этот протокол далее описывает, как выполнять исследование отслеживания клеток в животной модели для дыхательных путей DTHR и, следовательно, индукция COVA-индуцированных острого DHTR в дыхательных путях BALB / с мышеем включена. Наконец, надежная ПЭТ / КТ рабочего процесс, включая приобретение изображений, реконструкцию и анализ представлен.

64 Cu-антитело , воздействующий подход рецептора с последующей интернализацией рецепторов обеспечивает высокую специфичность и стабильность, снижение клеточной токсичность, а также низкие цены эффлюксных по сравнению с обычными ПЭТ-индикаторами для маркировки клеток, например , 64 Cu-pyruvaldehyde бис (N-4-methylthiosemicarbazone) (64 Cu-PTSM). И, наконец, наш подход позволяет неинвазивным в естественных условиях отслеживания клетки с помощью ПЭТ / КТ с оптимальным отношением сигнала к фону в течение 48 часов. Этот экспериментальный подход может быть переведен в различные моделях животных и типов клеток с мембраносвязанными рецепторами, которые усваиваются.

Introduction

Неинвазивная отслеживания клеток является универсальным инструментом для мониторинга функции клеток, миграции и самонаведения в естественных условиях. Недавние исследования отслеживания клетки были сосредоточены на мезенхимальных 1, 2 или костного мозга стволовых клеток , полученных 3 в контексте регенеративной медицины, аутологичных периферических белых кровяных клеток в воспалении или Т - лимфоцитов в приемными терапии клеток против рака 3, 4. Выяснение мест действия и основных биологических принципов клеточной терапии имеет огромное значение. CD8 + цитотоксических Т - лимфоцитов, методами генной инженерии антиген химерный рецептор (CAR) Т - клетки или опухолевые-лимфоциты (Tīls) широко рассматривается как золотой стандарт. Тем не менее, ассоциированные с опухолью антиген-специфические Th1 клетки оказались эффективной альтернативой вариант лечения 4, </ SUP> 5, 6, 7.

В качестве ключевых игроков в воспалении, орган-специфический аутоиммунных заболеваний (например, ревматоидный артрит или бронхиальная астма), и клеток , представляющих особого интереса в иммунотерапии рака, важно , чтобы охарактеризовать временные закономерности распределения и самонаводящиеся Th1 - клетки. Неинвазивные в естественных изображения с помощью ПЭТ представляет собой количественный, высокочувствительный метод 8 для изучения моделей миграции клеток, в естественных условиях ГСНЫ, и сайты действия Т - клеток и ответы во время воспаления, аллергии, инфекций или отторжения опухоли 9, 10, 11.

Клинически, 111 В-Oxine используется для лейкоцитарной сцинтиграфии для дискриминации воспаления и инфекции 12, в то время как 2-дезокси-2- (18F) , фтор-D-глюкозы (18 F-ФДГ) обычно используется для отслеживания исследований клеток с помощью ПЭТ 3, 13. Одним из главных недостатков этого ПЭТ трассирующими, однако, короткий период полураспада радионуклида 18 F в 109,7 мин и низкой внутриклеточной стабильности , которая препятствует визуализации в более поздние моменты времени после усыновителя перенос клеток. Для более длительного срока в естественном условиях исследования отслеживания клеток путем ПЭТ, хотя и нестабильные в клетках, 64 Си-PTSM часто используются для обозначения неспецифический клетки 14, 15 с сведены к минимуму вредных воздействий на жизнеспособности Т - клеток и функции 16.

Этот протокол описывает способ для дальнейшего уменьшения невыгодных воздействие на жизнеспособность и функции клеток с помощью Т-клеточного рецептора (TCR) -специфический радиоактивно меченый Mab. Во- первых, производство радиоизотопных 64 Cu, конъюгации с монАТ KJ1-26 с гое хелаторы DOTA, и последующее 64 Cu-радиоактивное показаны. На втором этапе, выделение и расширение COVA-TH1 клеток мышей - доноров DO11.10 и радиоактивной с 64 Cu-нагруженной DOTA-конъюгированного монАТ KJ1-26 (64 Cu-DOTA-KJ1-26) описаны подробно. Оценка поглощения ценностей и оттоком радиоактивности с дозой калибратора и гамма-подсчета, соответственно, а также оценка эффектов 64 Cu-радиомечения на жизнеспособность клеток с помощью трипанового синего и функциональности с IFN-gamma ELISA представлены , Для неинвазивной в естественных условиях отслеживания клетки, то извлечение из мышиной модели COVA-индуцированной острой DTHR дыхательных путей и изображений приобретения ПЭТ / КТ после приемных передачи клеток описаны.

Кроме того, этот подход маркировки может быть передан в различные модели заболеваний, мышиные Т-клетки с различным ТКРОМ или общими клетками, представляющего интереса с мембраносвязанными рецепторами или экспрессией MarKERS , лежащий в основе непрерывного мембраны челночного 17.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Меры предосторожности: При работе с радиоактивностью, хранить 64 Cu за 2 дюйма толщиной свинцовых кирпичей и использовать соответствующую защиту для всех судов , осуществляющих деятельность. Используйте соответствующие инструменты косвенно обращаться неэкранированных источников, чтобы избежать прямого контакта рук и свести к минимуму воздействие радиоактивного материала. Всегда носите радиационные знаки дозиметрический контроль и средства индивидуальной защиты и проверить себя и рабочая зона загрязнения немедленно ее решения. Откажитесь потенциально зараженным средства индивидуальной защиты перед тем, как покинуть зону, где используется радиоактивный материал. Хранить все радиоактивные отходы за свинцовой защиты до тех пор , радиоактивный 64 Cu не распадались 10 (приблизительно полужизни = 127 ч) , прежде чем адекватной утилизации.

1. 64 Cu Производство

Примечание: радиоизотопные 64 Cu производится через 64 Ni (р, п) 64 Cu ядерной реакции с использованием Пэттраса циклотронного в соответствии с модифицированным протоколом McCarthy и др. 18.

  1. Для производства 64 Cu, 64 облучить Ni, который гальваническим на платина / иридий пластины (90/10), с 30 мкА в течение 6 ч с пучком протонов 12,4 МэВ.
  2. Нагреть цель платина / иридий до 100 ° С в выделенный полиэфирэфиркетон (PEEK) и инкубируют в камере в 2 мл концентрированной HCl в течение 20 мин , чтобы растворить 64 Cu / 64 Ni.
  3. Добавить еще 1 мл концентрированной HCl и инкубируют в течение 10 мин.
  4. Упаривает HCl с использованием потока аргона и охлаждают камеру до комнатной температуры.
  5. Промыть камеру с 3 мл 4% 0,2 М HCl и 96% метанола (V / V) и передать этот раствор в качестве обменной колонки ионов, который был предварительно кондиционировал с 4% 0,2 М HCl в метаноле в течение по крайней мере 15 мин. Проточный может быть использован , чтобы переработать 64 Ni.
  6. Промыть 64 Cu сохраняется в колонке с 4% 0,2 М HCl ян метанола.
  7. Элюции 64 Cu 70% 1,3 М HCl / 30% изопропанола (об / об) в пробирку для сбора, выпаривают раствор в потоке аргона и пусть флакона остыть до комнатной температуры.
  8. Растворить 64 Cu в 140-210 мкл 0,1 М HCl.

2. Антитело Конъюгирование с DOTA и последующее 64 Cu-радиоактивной

Примечание: хелатор DOTA будет связан с функциональными аминогруппами мАта с помощью N-гидроксисукцинимида (NHS) в химии эфира и конъюгат будет впоследствии радиоактивно с 64 Cu 19.

  1. Регулировка концентрации KJ1-26-мАт до 8 мг / мл и Диафильтрат 1 мл раствора мАт против 0,1 М Na 2 HPO 4 , рН 7,5 , обрабатывали 1,2 г / л из ионообменной смолы с помощью хелатирующего иона с молекулярной массой отрезать ( MWCO 30 кД) центробежный блок фильтров. Применяют 3 последующих стадий промывки с 14 мл буфера. После последней стадии промывки,концентрации раствора снова до 1 мл. Количественно концентрации антител путем измерения оптической плотности 280 нм.
  2. Готовят раствор DOTA-NHS в сверхчистых или ПЦР-класса водой в концентрации 10 мг / мл, непосредственно перед использованием. Пусть флакон довести до комнатной температуры перед открытием, чтобы избежать конденсации воды, и тщательно удалить DOTA-NHS с помощью пластикового шпателя. Добавьте 216 мкл этого раствора DOTA-NHS до 8 мг раствора диафильтрации KJ1-26-мАт, тщательно перемешать, и инкубируют в течение 24 ч при 4 ° С на барабанном смесителе.
  3. Диафильтрат в DOTA-KJ1-26-моноклональное антитело против 0,25 М ацетата аммония, рН 7,0, обрабатывали 1,2 г / л в обменной смолы хелатирующего иона, используя молекулярную массу отрезать (MWCO 30 кДа) центробежного фильтра. Применение 7 стадий промывки. Концентрат ГПА до конечного объема 1 мл и снова измеряют концентрацию белка путем измерения OD 280 нм.
  4. Перед радиомечением, замены буфера в DOTA-KJ1-26-мАте в PBS с помощью размера-возбаlusion хроматографии с использованием колонки гель-фильтрации. Это также устраняет потенциальные примеси малых молекул.
  5. Подготовьте 100 МБк раствора 64 CuCl 2 в 10 мМ HCl и доведения рН до 6-7 с 10 - кратным PBS. Добавляют 200 мкг DOTA-KJ1-26-МКА. Инкубируют в течение 60 мин при 37 ° С.
  6. Для контроля качества, выполнения тонкослойной хроматографии с 0,1 М цитрат натрия (рН 5) в качестве подвижной фазы и анализируют с помощью авторадиографии. По крайней мере, 90% активности должны быть связаны с антителом и таким образом быть обнаружены в начальной точке. Несвязанная активность хелатный по цитрату на основе подвижной фазы и полосы на фронт растворителя. Для справки, использование 64 CuCl 2 рекомендуется.

3. Куриный Овальбумин конкретных TH1 (Кова-TH1) Выделение клеток и расширения

Примечание: Культура клеток Th1 описана в соответствии с ранее опубликованными исследованиями 16, 17,

  1. Изолировать селезенки и Экстраперитонеальные лимфатические узлы (LNS) от мышей DO11.10.
    1. Пожертвуйте мышь в соответствии с федеральными правилами. Дезинфекция животного с 70% -ный этанолом и зацикливается его с помощью клейкой ленты для удаления селезенки и лимфоузлов. Сделайте срединный разрез и отделить кожу от брюшины путем боков, потянув его на каждый участок.
    2. Расположить шейки матки, осевые, плечевые и паховые LNS. Удалите их с тупым пинцетом и поместить их в 1% фетальной сыворотке теленка (FCS) / PBS буфер.
    3. Откройте брюшины и найдите селезенку. Отдельная селезенку из поджелудочной железы и соединительной ткани, а поместить его в 1% буфере FCS / PBS. Для дальнейших указаний, ссылки см 20,21.
  2. Фарш селезенки и лимфоузлов через фильтр в 50 мл 40 мкм завинчивающейся трубу, используя поршень шприца. Промыть фильтр 10 мл 1% FCS / PBS-буфера.
  3. Центрифуга при 400 мкг в течение 5 мин и удалить супернатант. SubsequenTLY, производят лизис эритроцитов путем добавления аммония хлорид калия (ACK) буфера для лизиса (1,5 мл на одно животное) донора в течение 5 мин при комнатной температуре. Добавить 8,5 мл 1% FCS / PBS-буфер (за животное-донора).
  4. Центрифуга клетки при 400 мкг в течение 5 мин и удалить супернатант. Промывают клетки в 10 мл 1% FCS / PBS-буфера, центрифуге при 400 мкг в течение 5 мин и удалить супернатант.
  5. Для разделения магнитного клетки, клетки вновь суспендируют в 1% FCS / PBS-буфере и добавить CD4 + микрошарики. Обратитесь к инструкции изготовителя по объему буфера и количество CD4 + микрогранули для использования.
  6. Инкубируют в течение 20 мин при 4 & deg; С. Затем добавляют 1% FCS / PBS-буфера до 50 мл, центрифугировать клетки при 400 мкг в течение 5 мин и удалить супернатант.
  7. Продолжить с изоляцией CD4 + Т - клеток с использованием коммерческих колонок магнитной сепарации и соответствующий магнитом стенда в соответствии с протоколом производителя. Настройка элюированного CD4 + Т - клеток к шncentration из 10 6 клеток / мл в модифицированной среде Дульбекко Игла с 10% инактивированной нагреванием ФТС, 2,5% пенициллина / стрептомицина, 1% HEPES буфера, 1% MEM аминокислот, 1% пирувата натрия и 0,2% 2-меркаптоэтанола и магазин их при 4 ° С.
  8. Собирают разряд колонки в 50 мл завинчивающейся крышкой пробирку подготовить антиген-презентирующих клеток (АПК). Центрифуга разряда колонки при 400 мкг в течение 5 мин и удалить супернатант.
  9. Добавьте 10 мкг / мл анти-CD4 (клон: Gk1.5), 10 мкг / мл анти-CD8 (клон: 5367,2) и 10 мкг / мл анти-мыши крысы мАт (MAR18.5) и 1,5 мл кроличьего комплемента. Инкубируют в течение 45 мин при 37 ° С.
  10. Центрифуга клетки при 400 мкг в течение 5 мин, удалить супернатант и добавляют 3 мл среды. Облучать АРС на γ-лучи, или рентгеновский источник с 30 Гр в общей сложности. После этого отрегулировать АРС до концентрации 5 × 10 6 клеток / мл.
  11. Добавьте 100 мкл CD4 + Т - клеток и 100 мкл АРС на PLA 96-луночногот.е вместе с 10 мкг / Мл Кова 323-339-пептида, 10 мкг / мл анти-IL-4-мАт, 0,3 мкМ CPG1668-олигонуклеотидов и 5 Ед / мл IL-2.
  12. Добавить 50 Ед / мл IL-2 каждый второй день. Через 3 - 4 дней, передача клетки от 96-луночных планшетов с 24-луночными планшетами. Смешайте 3-5 скважин из 96-луночного планшета, в одной скважине 24 на-луночного планшета. Добавьте 100 Ед / мл IL-2, содержащий носитель в соотношении 1: 1.
  13. Еще через 2-3 дня, перенести клетки из 48-луночного планшета до 175 см 2 колбы для культивирования клеток (1 х 48-луночного планшета на колбу). Заполните со средой в соотношении 1: 1. Добавить 50 Ед / мл IL-2 каждый второй день.
  14. Разделение клеток в зависимости от плотности клеток и добавляют 50 Е / мл IL-2, каждый второй день. В этой моды, культуры клеток в течение еще 10 дней.

4. COVA-ТН1 клеток радиоактивной

Примечание: 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт будет применяться к культуре клеток COVA-ТН1 , чтобы позволить внутриклеточный радиоактивной метки.

  1. Для Кова-TH1 сеLL радиоактивные, рисовать 37 МОк меченного 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАта в шприце без мертвого объема с использованием дозой калибратора. Добавляют 1 мл физиологического раствора, чтобы получить раствор 37 МБк / мл.
  2. Приостановка клетки COVA-TH1 в среде при 2 × 10 6 клеток / мл и добавляют 0,5 мл клеточной суспензии в каждую лунку в 48-луночный планшет.
  3. Добавьте 20 мкл свежеприготовленного 37 МБк / мл 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт раствора в каждую лунку 48-луночного планшета. Конечное соотношение для маркировки составляет 0,7 МБк на 10 6 клеток в объеме 520 мкл. Инкубируют при 37 ° С и 7,5% СО 2 в течение 30 мин.
  4. После инкубации, осторожно ресуспендируют клетки в в каждой лунке и передач клеточной суспензии из 48-луночного планшета в 50 мл завинчивающейся трубки. Для того, чтобы свести к минимуму потери клеток, промойте каждую лунку с предварительно нагретой средой.
  5. Центрифуга клеточной суспензии COVA-TH1 при 400 мкг в течение 5 мин, отбросить супернатант, и клетки вновь суспендируют в 10 мл PBS, предварительно нагретом. Удаление Aliquot клеточной суспензии для подсчета клеток. Повторите этап стирки.
  6. Количество жизнеспособных клеток COVA-TH1 в соответствующем разведении окрашивания трипановым синим.
  7. Регулировка концентрации клеток 5 × 10 7 клеток / мл для внутрибрюшинного (IP) введения 10 7 клеток в 200 мкл PBS.
  8. Повторите шаги 4.3-4.5 , чтобы радиометки клетки COVA-TH1 с увеличением количества активности, например, 1,4 или 2,1 МБк МБк на 10 6 клеток.
    1. Для того, чтобы радиометки клетки с 1,4 МБк на 10 6 клеток, используют 40 мкл 37 МБк / мл 64 раствора Cu-DOTA-KJ1-26-монАТ и 60 мкл для радиоактивной 2,1 МБк на 10 6 клеток. Выполните шаги 4.3-4.7 с 0,7 МБк, 1,4 МБк и 2,1 МБк 64 Cu-PTSM , но увеличивают время маркировки до 3 ч для сравнительных исследований 17.
    2. Перейдите к шагу 5, чтобы определить оптимальное количество активности.

5. In Vitro оценки влияния мечена на COVA-Th1 клетки

Примечание: Характеристика влияний радиоактивного на Th1 клетки осуществляются с помощью трипанового синего исключения для жизнеспособности, IFN-gamma ELISA для оценки функциональности и V окрашивания РЕ-аннексина для индукции апоптоза 16, 17. Определение внутриклеточного поглощения и отток радиоактивности также описано ниже. По сравнению, может быть также использована 64 клетка Cu-PTSM-меченого COVA-TH1.

  1. Влияние на жизнеспособность трипанового синего исключения
    1. Настройка по меньшей мере 18 × 10 6 COVA-Th1 клетки радиоактивно меченных с 0,7 МБк / 10 6 клеток, 1,4 МБк / 10 6 клеток и 2,1 МБк / 10 6 клеток , соответственно , до концентрации 2 × 10 6 клеток / мл и выполнить 5.1 шагов. 2-5.1.7 для каждой дозы активности. Использовать не radioactiве KJ1-26-мАт меченых клеток COVA-Th1 и немаркированные клетки COVA-TH1 в качестве контрольной группы.
    2. Пипеткой 1 мл раствора клеток в 9 лунки 24-луночного планшета.
    3. Собирает содержание 3 скважин в 3 отдельных 15 мл винтовой крышки трубку, через 3 часа после первоначального радиомечения.
    4. Промыть Теперь пустые лунки с предварительно нагретой средой, чтобы свести к минимуму потери клеток и добавить среду в соответствующие 15 мл винтовой крышки трубку с шага 5.1.3.
    5. Центрифуга 15 мл пробирки при 400 мкг в течение 5 минут и ресуспендируют в результате осадок клеток в 1 мл предварительно нагретой среды.
    6. Граф как жизнеспособные и мертвые клетки в трипановом синим отдельно для каждых 15 мл пробирки и вычислить процент жизнеспособных клеток.
    7. Повторите шаги 5.1.3-5.1.6 24 и 48 ч после 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт радиоактивной.
  2. Воздействие на функциональность определяется IFN-gamma ELISA
    Примечание: Для того, чтобы оценить эффект 64 Cu-DOTA-KJ1 26-мАт радиоактивной на IFN-γ костюмноп в качестве маркеров функциональности, выполняет IFN-γ ELISA от коммерческого поставщика и ссылаться на ссылку 17 для получения дополнительной информации.
    1. Дисперсные 10 5 жизнеспособных клеток в 100 мкл среды на 96-луночный планшет, 3 ч после 64 Cu-DOTA-KJ1-26 радиоактивной клеток COVA-ТН1 с 0,7 МБк, 1,4 МБк или 2,1 МБк. Используйте немаркированные, нерадиоактивные KJ1-26-мАт-меченый или 64 Cu-PTSM-меченые клетки COVA-TH1 , как элементы управления.
    2. Стимулируют производство IFN-gamma 10 в 5 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт-меченых клеток COVA-ТН1 в 100 мкл среды с 10 мкг / мл пептида COVA, 5 Ед / мл IL-2 и 5x10 5 АРС в 100 мкл среды в течение 24 ч при 37 ° С и 7,5% CO 2. Другие элементы управления могут быть другие условия без добавления пептида COVA.
    3. Анализ супернатантой ELISA в соответствии с инструкциями изготовителя.
    4. Повторите шаг 5.2.2. до 5.2.3. через 24 и 48 ч после процедуры маркировки.
  3. Индукция апоптоза определяется V окрашивания РЕ-аннексин для проточной цитометрии
    Примечание: Для оценки индукции апоптоза с помощью радиоактивного 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАта, использует коммерчески доступный набор для проточной цитометрии и подготовить образцы клеток в соответствии с инструкциями производителя перед окрашиванием аннексина V на фосфатидилсерину экспозицию на клеточной мембране ,
    1. На 3, 24 и 48 ч после 64-Cu-DOTA KJ1-26-мАт радиоактивных клеток COVA-TH1, пятно трехкратном повтора по меньшей мере , 10 6 64 Cu-ДОТ-KJ1-26-мАт-меченых клеток COVA-ТН1 с Аннексин V комплект в соответствии с инструкциями изготовителя и анализ в течение следующего часа. Используйте нерадиоактивные KJ1-26-мАт-меченые, 64 Cu-PTSM-меченных и немаркированные клетки COVA-TH1 в качестве контроля. Пожалуйста, обратитесь к 17 ссылке для получения более подробной информации.
  4. Усвоение и отлив
    Примечание: Поглощение 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт в клетки измеряют в дозе калибратора и откачивающего радиоактивности измеряется в γ-счета анализа 0, 5, 24 и 48 ч после радиомечения.
    1. Подготовьте десять γ-счетных трубок каждый в течение 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт-меченых клеток COVA-TH1, соответствующего супернатанта и стадии промывки.
    2. Передача 10 6 64 Cu-DOTA-KJ1-26-моноклональное антитело-меченных COVA-TH1 клетки в 1 мл среды в каждой из десяти γ-счетных трубок непосредственно после мечени. Для каждой из точек времени 5, 24 и 48 ч после радиомечения, сохранить по крайней мере 10 7 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт-меченых клеток COVA-TH1 в среде на 24-луночные планшеты для культивирования клеток в инкубаторе при 37 ° С и 7,5% СО 2.
    3. Центрифуга γ-счетных трубок при 400 мкг в течение 5 мин и перенести надосадочную жидкость в десять новых γ-счетных трубок.
    4. Промывают клетки один раз в 1 мл среды для удаления несвязанной фракции 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт апаd собирают супернатант в десяти новых γ-счетных трубок.
    5. Добавляют 1 мл новую среду для клеток Кова-ТН1 и определить начальное значение поглощения в дозе калибратора. Трубки могут также храниться в инкубаторе при температуре 37 ° С и на 7,5% CO 2.
    6. Повторите шаги 5.4.2 до 5.4.5 через 5, 24 и 48 ч и измерить все пробирки в гамма-счетчике в соответствии с протоколом производителя. Для коррекции радиоактивного распада и для количественного анализа, использует стандарт с определенной дозой радиоактивности.

6. ОВА-индуцированной острой DTHR в дыхательных путях

Примечание: Динамика миграции ГСН и модели адаптивно переданных и радиоактивно меченный COVA-TH1 клеток к месту воспаления будет визуализировать и количественно в животной модели COVA-индуцированной дыхательных-DTHR 16, 17.

  1. Вводят-8 недель старых мышей BALB / с мышей внутрибрюшинно со смесью 150 мкл альuminum гель / 50 мкл COVA-раствор (10 мкг в 50 мкл PBS) для иммунизации мышей.
  2. Через две недели после иммунизации, анестезию мышей 100 мг / кг кетамина и 5 мг / кг ксилазина путем инъекции внутрибрюшинно. Поместите подопытный мышей на спине и медленно пипетка 100 мкг Ковы, растворенную в 50 мкл PBS в ноздри животных. Животные будут вдыхать падение раствора по каплям.
  3. Повторить через 24 часа. Для более сильных дыхательных путей DTHR индукций, повторите еще раз через 48 часов.
  4. Для того, чтобы проанализировать специфическую миграцию клеток, переданных COVA-ТН1, индуцируют в дыхательных путях-DTHR с индейкой или фазанов-OVA в качестве контроля. Поэтому, повторите шаги 6.1-6.3 с помощью соответствующего OVA-белка.

7. В визуализации in vivo с использованием ПЭТ / КТ

Примечание: В естественных изображениях 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт-меченые клеток COVA-ТН1 в Кова-DTHR больные мыши и Однопометники управления демонстрируют специфический хоуминг и миДинамика Gration ячеек Кова-ТН1. Таким образом, получает статическое сканирование ПЭТ и КТ анатомической сканирует последовательно 3 24 и 48 ч после адоптивного переноса клеток.

  1. Непосредственно после того, как радиомечения, отрегулировать 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт-меченых клеток COVA-TH1 до 5 × 10 7 клеток / мл для внутрибрюшинной инъекции 10 7 клеток в 200 мкл.
  2. С помощью 1 мл шприца и 30-иглы калибра с, рисовать 200 мкл 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт-меченой клеточной суспензии COVA-TH1 и вводят клетки внутрибрюшинно в Кова-DTHR-больных животных между 4 й и 5 - й сосок. Для того, чтобы определить общее количество впрыскиваемого радиоактивности, измеряют шприц в дозе калибратора до и после инъекции.
  3. Обезболить мышей, 10 мин до желаемого времени поглощения, с 1,5% изофлуран в 100% кислорода (расход: 0,7 л / мин) в анестезии коробки с регулируемой температурой.
  4. В то же время, в целях содействия сотрудничеству в регистрацииПЭТ и КТ изображений во время анализа изображений, исправить стеклянные капилляры , содержащие 64 раствор Cu-DOTA-KJ1-26-Mab или свободное решение 64 CuCl 2 под кроватью мыши.
    1. Таким образом, приготовить раствор 0,37 МБк / мл и заполняют стеклянные капилляры с объемом 10 мкл этого раствора с. Так как клеточные полученные сигналы радиоактивности по своей природе слабы, не использует большое количество активности, чтобы убедиться, что маркеры не мешая клетки, полученные сигналы в мышах.
  5. После достижения хирургической толерантности, как показано потеря снятия педали рефлекса задней конечности, передать мышь к ПЭТ-КТ и совместимой мелкие животные постели, снабженная соответствующей системе труб для поддержания анестезии.
  6. Зафиксировать мыши на мелких животных кровати с помощью ватных тампонов и хирургическую ленту. Нанести глазную мазь, чтобы избежать высыхания глаз.
  7. Перенести кровать мыши к сканеру ПЭТ, центр поля зрения с FOCUы на легкие и приобретают 20 мин статической ПЭТ с окном энергии 350-650 кэВ.
  8. Перенести кровать мыши к сканеру КТ. Via скаутского зрения, центр поля зрения на легких. Приобретает плоскую КТ изображение с помощью 360 проекций при повороте на 360 ° в режиме «шаг и снимать» с временем экспозиции 350 мс и биннинга фактор 4.

Анализ 8. Изображение

  1. Восстанавливают данные списка режима ПЭТ с применением статистического итеративного упорядоченное подмножество ожидания максимизации (Osem) 2D алгоритм и КТ в 3D-изображение с размером пикселя 75 мкм.
  2. Для изображения совместной регистрации в качестве программного обеспечения соответствующего анализа изображений (например Inveon исследований на рабочем месте или ПМОД), используйте автоматический инструмент корегистрацию. Если это не удается, используйте стеклянные капилляры под кроватью мыши в качестве руководства для совместного зарегистрировать реконструированных ПЭТ и КТ изображений в пространственно-осевых, корональной и сагиттальной зрения.
  3. Исправьте изображения ПЭТдля радиоактивного распада с использованием радиоактивного распада закон и половину времени радионуклидного 64 Cu в 12,7 ч. Для нормализации изображения, выберите одно изображение (A) в качестве эталона и регулировать интенсивность отображения изображения в соответствующем программном обеспечении для анализа изображений.
    1. Используя значения только установленные для опорного изображения (А), впрыскиваются активность (А) и впрыскиваемая активность для других изображений (X), нормализуют другие изображения, используя следующее уравнение: (впрыскиваются активность (X) / впрыскиваемой активность ( А)) значение интенсивности х (А).
  4. Draw 3D объемы интерес (ВОИ) на нормализованного сигнала ПЭТ легочных и perithymic LNs.
  5. Определить процент инъецированной дозы на см 3 (% ID / см 3) , используя следующее уравнение: (среднее значение активности в ВОИ / общей активности у мышей) х 100. Для получения дополнительных указаний в отношении анализа изображений, ссылки см 22, 23.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

На рисунке 1 приведены маркировки COVA-TH1 клеток с 64 Cu-DOTA-KJ1-26-монАТом и опытно - конструкторской для в пробирке и в естественных условиях исследования описанного в данном протоколе.

Рисунок 1
Рисунок 1: 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт Этикетировочного Процесс & Экспериментальный дизайн. (А) Схематическое представление радиоактивного мечения клеток с 64-Cu-DOTA KJ1-26-мАтом. 64 Cu-DOTA-KJ1-26-моноклональное антитело связывается с COVA-TCR рецепторов на клеточной поверхности клеток ТН1 и интернализации с рецептором в течение 24 часов. Кова-ТКР повторно выражена через 24 ч после мечени. (B) CD4 + Т - клетки были выделены, расширен и радиоактивно метили 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт в пробирке. Значения и оттока о поглощении Werе определяется дозой калибратора и гамма-подсчета. Воздействие радиоактивного антитела на жизнеспособность клеток оценивали с помощью окрашивания трипановым синим, по функциональности с IFN-gamma ELISA, а также на индукции апоптоза фикоэритрин (РЕ) -Annexin V окрашивания. (С) COVA-дыхательные пути DHTR индуцировали у самок мышей BALB / с. 10 7 клеток ТН1 были адаптивно переносили в Кова-дыхательных путей DHTR-больных животных сразу же после мечени. ПЭТ / КТ изображения были получены 3, 24 и 48 ч после адоптивного переноса клеток. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Успешный внутриклеточный маркировка TH1 клеток с 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт был подтвержден с помощью иммуногистохимии (фиг.2А). 64 Си-ДОТ-KJ1-26 антитело (зеленый) совместно локализуются сCD3 на клеточной мембране 3 ч после радиомечения, в то время как сигнал мАт на клеточной мембране был слабым только через 24 ч (желтый). Через 48 ч после радиомечения, комплекс 64 Cu-DOTA-KJ1-26-ТКО интернализации с помощью эндоцитоза с сильным сигналом в цитоплазме клеток TH1. Применяется радиоактивный доза 0,7 МБк снижению жизнеспособности клеток ТН1 только на 8% , тогда как более высокие дозы 1,4 МБк и 2,1 МБк 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт имели более выраженные эффекты. По сравнению с радиоактивным с 64 Cu-PTSM, однако, не наблюдалось значительное преимущество 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАта (фигура 2В). 64 Cu-антитело радиоактивно меченные клетки показали незначительные потери в функциональности , как показано секреции IFN-gamma (рис 2С), уменьшение оттока радиоактивности (рис 2D), а также снижение индукции апоптоза (рис 2E) по сравнению с 64 Cu-PTSM-меченого TH1 клетки.


Рисунок 2: In Vitro оценки радиоактивного TH1 клеток маркировки с 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАтом. (А) конфокальной микроскопии доказывает внутриклеточное поглощение 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт (зеленый) в клетках COVA-TH1 (клеточной мембраны, красный) в течение 24 ч после начальной маркировки (эта цифра была изменена с ссылкой 17) , (В) Титровании радиоактивных маркировки доз 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАта или 64 Cu-PTSM показало равное влияние на жизнеспособности как обнаружено исключение трипановой синей 24 ч после маркировки. Использование 0,7 МОк для маркировки клеток индуцированного нарушений самых низких жизнеспособности (среднего ± стандартного отклонения в процентах;. Эта цифра была изменена из ссылок 16, 17 (С) Титрованием радиоактивного мечения делаетSES 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт или 64 Cu-PTSM показал более сильное ухудшение функциональности после 64 маркировки Си-PTSM, как детектировано с помощью IFN-gamma - ELISA 24 ч после маркировки. Увеличение дозы 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт для маркировки клеток не было влияния на функциональность (среднее ± стандартное отклонение в процентах; статистические данные: т-критерий Стьюдента; * р <0,05, ** р <0,01, ** * р <0,001; эта цифра была изменена из ссылок 16, 17). Измерения (D) , отлив меченные клетки (γ-счетный) показало более высокую стабильность маркировки 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАта по сравнению с 64 Cu-PTSM 5 ч и 24 ч после мечения (среднего ± стандартного отклонения в процентах; статистика : т-тест Стьюдента; *** р <0,001; эта цифра была изменена с 17). (Е) Соответствующая проточная цитометрия (РЕ-аннексин V) диаграммы показывают более высокий арoptosis индукции 24 ч после 64 маркировки Си-PTSM по сравнению с 64-Cu-DOTA KJ1-26-MAB-маркировки (эта цифра была изменена с ссылкой 17). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

После того, как приемному передачи 10 7 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт-меченых клеток COVA-ТН1 в Кова-DTHR-больных животных и необработанных контрольных, с высоким разрешением статического ПЭТ и анатомических изображений КТ были приобретены. Для анализа изображений, изображения были слиты в корональном, осевом и сагиттальном зрении с помощью стеклянных капилляров , содержащих небольшое количество 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАта (фиг.3А). VOIS были нарисованы на легочном и perithymic LNs о распаде скорректированных и нормализована ПЭТ изображениях , чтобы вычислить процент введенной дозы на см 3(Фигура 3В).

Рисунок 3
Рисунок 3: ПЭТ / КТ-корегистрация и анализ. (A) ПЭТ и КТ изображения были совмещались в программном обеспечении для анализа изображений. Если автоматизированная регистрация с помощью программного обеспечения не удалась, изображения были слиты путем наложения сигналов ПЭТ и КТ стеклянных капилляров (маркеры), заполненная радиоактивность и фиксированные под кроватью животного. (В) VOIS размещены на исправленных и нормализованных ПЭТ сигналов perityhmic и легочных LNs. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

миграция Кова-TH1 клеток отслеживаются легочного и perithymic LN как Кова-презентационных сайтов в дыхательных путях DTHR. ПЭТ В естественных сигналов де64 получен за Си-DOTA-KJ1-26-мАт-меченых клеток COVA-ТН1 были значительно выше , чем сигналы от 64 Cu-PTSM-меченых клеток (фиг.4А). Кова-TH1 значения поглощения клеток в легких и perithymic LNs были значительно увеличены в DTHR-больных животных по сравнению с необработанными контрольными однопометных (рис 4б).

Рисунок 4
Рисунок 4: COVA-ТН1 клеток слежения в дыхательных путях DTHR модели in vivo с помощью ПЭТ / КТ. (А) Соответственные ПЭТ / КТ изображения адаптивно переносили COVA-Th1 клетку, которые ранее были помечены 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАт или 64 Cu-PTSM, в Кова-DTHR-больной или необработанный мышей. Переданные клетки COVA-TH1 подключением к легочным и perithymic LNs. (В) Количественный анализ ГСН участков клеток COVA-ТН1 доказали более высокую часoming воспаленных тканей (среднее ± SD, статистика: т-тест Стьюдента, * р <0,05, ** р <0,01). Маркировка с 64 Cu-DOTA-KJ1-26-мАтом доказала более высокую чувствительность (увеличение% ID / см 3) , по сравнению с 64 Cu-PTSM в разных местах ГСНЫ (среднее ± SD, статистика: Стьюдент т-тест; # р <0,05, ## р <0,01, ### р <0,001). Эта цифра была изменена с ссылкой 16, 17. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Этот протокол представляет собой надежный и простой способ стабильно радиометки клетки для отслеживания ин виво с помощью ПЭТ. Используя этот метод, COVA-TH1 клетки, выделенные и расширена в пробирке от мышей - доноров, могут быть помечены радиоактивным изотопом 64 Cu-DOTA-KJ1-26-монАТ и их наведением отслеживалась в легочных и perithymic LNs как места COVA презентации в Кова-индуцированной острой DTHR дыхательных путей.

Модификация мАта с хелатором требует быстрой и эффективной работы и использования ультра-чистых растворов без следов аминов. Растворы обрабатывают хелатирующую ионообменную смолу, чтобы обеспечить надлежащее сопряжение активного сложного эфира DOTA-NHS в амин остатков на мАте. Хелатор-конъюгированный моноклональное антитело в качестве внутриклеточных радиоактивного имеет несколько преимуществ по сравнению с использованием неспецифических маркировки клеток агентов. Во-первых, моноклональное антитело обеспечивает отличную специфичность, позволяющую для целевой маркировки определенной популяции клеток. мАтсама по себе не цитотоксическим и не оказывает вредного воздействия на жизнеспособность или функциональных клеток. Далее, отлив радиоактивности из клеток было значительно снижено улучшение отношения сигнала к фону изображений ПЭТ 17, 24. При выборе МКА с различной специфичностью, этот метод легко передаваемом в других клеточных популяций , представляющих интерес , таких как CD8 + TIL или CD14 + моноцитов. Кроме того, этот подход маркировки клеток может быть использован для отслеживания исследований клеток в различных животных моделей воспалительных заболеваний человека (например, ревматоидный артрит и астма) бронхиальной или животных моделей для различных видов рака человека. Этот способ маркировки, однако, ограничивается мембраносвязанных рецепторов или дифференциаций маркеров в качестве мишеней, так как моноклональные антитела не пассивно диффундируют через клеточную мембрану. Активации индуцированной интернализация, цели просто или, мембранно-челночная является предпочтительной.высокая авидность между монАТом и целями, однако, также может быть достаточной для получения изображения в естественных условиях, возможно , с пониженным отношением сигналом фона.

Выбор DOTA в качестве комплексообразователя для наших экспериментов была основана на ранних работах с использованием 64 Cu 25. Тем не менее, в то же время DOTA было показано, что не являются оптимальным для хелатора этого изотопа, что приводит к весьма высокому поглощению активности в печени пути transchelation к супероксиддисмутазам 26. Хотя использование радиоактивно меченного антитела для маркировки в пробирке клеток, которые затем должны адаптивно перенесенных снизить риск 64 Cu выпуска и транспортировки в печени, современные энтеросорбенты оптимизированы для 64 Cu, как 1,4,7-триазациклононан, 1-глутаровой кислоты -4,7-уксусная кислота (NODAGA) или 1,4,7-триазациклононан-triacetic кислоты (NOTA), может быть предпочтительно использован с нашим методом для дальнейшего повышения специфичности полученных данных 27 64 Cu (например , N-хлорсукцинимид (NCS)) или других изотопов, таких , как 89 Zr (например , десферриоксамин;. DFO).

Выбор 64 Cu в качестве радиоизотопа было основано на том факте , что в естественных условиях миграции клеток и ГСН является довольно медленным процессом по сравнению с метаболических изменений , как правило , отображенных ПЭТ. 64 Cu с временем полураспада 12,7 ч позволяет повторную визуализацию миграции клеток через 48 ч после инъекции. Для производства 64 Cu, важно использовать высококачественные решения без следов ионов металлов , чтобы обеспечить чистоту 64 Cu. Кроме того, чистота 64 Cu имеет большое значение для радиомечения в DOTA-мАте , поскольку многовалентный металл ионных примесей может привести к снижению удельной активности раствора 64 Cu до уровней , которые исключают белку и , следовательно , радиоактивную визуализацию. Несмотря на то, 64 Cu производит сиgnificant процент высокоэнергетических, цитотоксических оже - электронов при затухающих 28, скорректированной дозе радиоизотопа хорошо переносятся клетки , как представлено минимальным воздействие на жизнеспособности и функциональности и низкой индукции апоптоза после мечени. Тем не менее, очевидно, целесообразно сначала титровать дозу активности, используемую для радиомечения для других типов клеток и настроить протокол радиоактивного. Быстрые и простой в пробирке методы оценки были продемонстрированы в протоколе, в том числе определения жизнеспособности с помощью трипанового синих и окрашивания с PE-аннексин V для определения апоптотических фракций клеток. Оба метода является относительно дешевым и легко использовать доступное лабораторное оборудование. Сочетание ПЭ-аннексина V окрашивание красителем для различения живых и мертвых клеток, таких как 7-aminoactinomycin D (7-AAD) позволило бы для определения жизнеспособности и апоптоза в одной экспериментальной STEп. В качестве альтернативы для оценки жизнеспособности меченых Т-клеток, 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-бромид дифенилтетразолийбромид (MTT-) анализ может быть использован для оценки метаболической активности клеток. Оценка поглощения и эффлюксных значений с дозой калибратора и гамма-счетчике более совершенны, но все быстро и дешево достигнуть, так как почти каждая лаборатория работает с радиоактивностью имеет соответствующее оборудование на месте. Генная последовательность или микрочип на основе метода даст более подробные данные. Эти методы, однако, не всегда легко доступны, нуждаются в соответствующих экспертизах и чаще всего связаны с более высокими затратами.

Несмотря на то, ПЭТ не в состоянии достигнуть сотового разрешение , как микроскопических методы визуализации 29, он обеспечивает отличную чувствительность в диапазоне пикомолярного для обнаружения даже небольшого числа клеток в животных или людях 8. Отличие от других неразрушающих методов визуализации, таких как Opticaл томография, ПЭТ количественное, не ограничивается глубиной проникновения и обеспечивает высокое качество изображения с трехмерным разрешением. Сочетает в себе высокую чувствительность ПЭТ с анатомической точностью CT обеспечивает высокую точность визуализации миграции клеток. Кроме того, в естественных условиях данные могут быть легко подтверждены несколько способами , включая бывшие естественные гамма-подсчет для анализа биораспределени. Авторадиография криосрезов и последующего гистологического окрашивание криосрезов может быть наложена, чтобы соотнести авторадиографическую активность карты с инфильтратами иммунных клеток, определенного гематоксилином и эозином.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Acknowledgments

Авторы благодарят доктора Джулию Mannheim, Уолтер Эрличманн, Рамона Штумма, FUNDA Cay, Дэниел Бакала, Марен ГАРАНТ, а также Натали Алтмайер за поддержку в ходе анализа экспериментов и данных. Эта работа была поддержана Вернер Сименс-Фонд, DFG через SFB685 (проект B6) и удачи (2309-0-0).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
HCl, Suprapur Merck, Darmstadt, Germany 1.00318 64Cu production
Methanol, Suprapur Merck, Darmstadt, Germany 1.06007 64Cu production
Isopropanol, Suprapur Merck, Darmstadt, Germany 1.0104 64Cu production
Pt/Ir (90/10) plate Ögussa Custom made 64Cu production
PEEK chamber WKL Custom made 64Cu production
64Ni Chemotrade 64Cu production
Polygram SIL G/UV 254 plate Macherey-Nagel 805021 64Cu production
Ion exchange column BioRad AG1-X8 64Cu production
Solid state target system for PETtrace WKL costum made 64Cu production
64Cu work-up module WKL costum made 64Cu production
Dose calibrator Capintec CRC-25R
PETtrace cyclotron General Electric Medical Systems
DOTA-NHS Macrocyclics B-280 DOTA-conjugation
Anti-cOVA-TCR antibody (KJ1-26) Isolated from hybridoma cell culture DOTA-conjugation
Na2HPO4 Sigma-Aldrich 71633 DOTA-conjugation
H+ Chelex 100 Sigma-Aldrich C7901 DOTA-conjugation
Amicon Ultra-15 filter unit Merck Millipore UFC910008 DOTA-conjugation
Rotipuran ultrapure water Carl Roth HN68.3 DOTA-conjugation
Ammonium acetate Sigma-Aldrich 32301 DOTA-conjugation
PBS University Tuebingen DOTA-conjugation
Micro Bio-spin P-6 column Bio-Rad Laboratories 7326221 DOTA-conjugation
Sodium citrate Sigma-Aldrich 71497 DOTA-conjugation
Cyclone Plus PhosphorImager  Perkin-Elmer L2250116 DOTA-conjugation
DMEM Merck Millipore 102568 ingredient for T cell medium 
FCS Merck Millipore S0115/1004B ingredient for T cell medium 
Sodium pyruvate Merck Millipore L0473 ingredient for T cell medium 
MEM-amino acids Merck Millipore K0293 ingredient for T cell medium 
HEPES  Merck Millipore L 1613 ingredient for T cell medium 
 Penicillin/Streptomycin Merck Millipore A2212 ingredient for T cell medium 
0.05 mM 2-β-mercaptoethanol Sigma-Aldrich M3148 ingredient for T cell medium 
DO11.10 mice in-house breeding TH1 cell culture
DPBS Gibco 14190144 TH1 cell culture
Cell strainer 40 µm  Corning 352340 TH1 cell culture
ACK Lysing Buffer Lonza 10-548E TH1 cell culture
CD4 MicroBeads, mouse Miltenyi Biotech 130-097-145 TH1 cell culture
QuadroMACS separator Miltenyi Biotech 130-090-976 TH1 cell culture
LS column Miltenyi Biotech 130-042-401 TH1 cell culture
anti-CD4 antibody (Gk1.5) Isolated from hybridoma cell culture TH1 cell culture
anti-CD8 antibody (5367.2) Isolated from hybridoma cell culture TH1 cell culture
Anti-rat antibody (MAR18.5) Isolated from hybridoma cell culture TH1 cell culture
Rabbit complement MA tebu-Bio CL3221 TH1 cell culture
Anti-IL-4 antibody (11B11) Isolated from hybridoma cell culture TH1 cell culture
cOVA 323-339-peptide  EMC-micro-collections Custom order TH1 cell culture
CPG1668-oligonucleotides Eurofins MWG Operon Custom order TH1 cell culture
IL-2 Novartis 65483-116-07 TH1 cell culture
96-well plates Greiner  655180 TH1 cell culture
24-well plates Greiner  662160 TH1 cell culture
cell culture flask Greiner  660175 TH1 cell culture
48-well plates Greiner  677 180 cell labeling
Gammacell 1000 Best Theratronics via inquiry 
Gulmay RT225 Gulmay via inquiry 
Trypan blue Merck Millipore L6323 in vitro evaluation
Mouse IFN-γ ELISA BD Biosciences 558258 in vitro evaluation
PE Annexin V Apoptosis Detection Kit  BD Biosciences 559763 in vitro evaluation
Tube 5 mL Sarstedt 55.476 in vitro evaluation
Round-bottom tubes  BD Biosciences 352008 in vitro evaluation
Wizard γ-counter Perkin-Elmer 2480-0010 in vitro evaluation
ELISA Reader MultiscanEX Thermo Fisher Scientific 51118177 in vitro evaluation
Microscope Leica via inquiry  in vitro evaluation
BD LSRII  BD Biosciences via inquiry  in vitroevaluation
BALB/c mice Charles River 028 in vivo cell trafficking
Aluminum gel Serva Electrophoresis 12261.01 in vivo cell trafficking
Xylazine Bayer HealthCare Ordered via University hospital in vivo cell trafficking
Ketamine Ratiopharm Ordered via University hospital in vivo cell trafficking
Isoflurane CP-Pharma Ordered via University hospital in vivo cell trafficking
30 G needle BD Biosciences 304000 in vivo cell trafficking
Syringe BD Biosciences 11612491 in vivo cell trafficking
Capillaries 10 µL VWR 612-2439
Inveon PET scanner Siemens Healthineers no longer available in vivo cell trafficking, alternative companies: Bruker, Mediso 
Inveon SPECT/CT scanner Siemens Healthineers no longer available in vivo cell trafficking
Inveon Research Workplace Siemens Healthineers image analysis, alternative software: Pmod

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cerri, S., et al. Intracarotid Infusion of Mesenchymal Stem Cells in an Animal Model of Parkinson's Disease, Focusing on Cell Distribution and Neuroprotective and Behavioral Effects. Stem Cells Trans Med. 4 (9), 1073-1085 (2015).
  2. Hasenbach, K., et al. Monitoring the glioma tropism of bone marrow-derived progenitor cells by 2-photon laser scanning microscopy and positron emission tomography. Neuro Oncol. 14 (4), 471-481 (2012).
  3. Sood, V., et al. Biodistribution of 18F-FDG-Labeled Autologous Bone Marrow – Derived Stem Cells in Patients With Type 2 Diabetes Mellitus. Clin Nucl Med. 40 (9), 697-700 (2015).
  4. Perez-Diez, A., et al. CD4 cells can be more efficient at tumor rejection than CD8 cells. Blood. 109 (12), 5346-5354 (2007).
  5. Muranski, P., Restifo, N. P. Adoptive immunotherapy of cancer using CD4+ T cells. Curr. Opin. Immunol. 21 (2), 200-208 (2009).
  6. Braumuller, H., et al. T-helper-1-cell cytokines drive cancer into senescence. Nature. 494 (7437), 361-365 (2013).
  7. Kochenderfer, J. N., et al. Eradication of B-lineage cells and regression of lymphoma in a patient treated with autologous T cells genetically engineered to recognize CD19. Blood. 116 (20), 4099-4102 (2010).
  8. Cherry, S. R. Fundamentals of Positron Emission Tomography and Applications in Preclinical Drug Development. J. Clin. Pharmacol. 41 (5), 482-491 (2001).
  9. Tavaré, R., et al. An Effective Immuno-PET Imaging Method to Monitor CD8-Dependent Responses to Immunotherapy. Cancer Res. 76 (1), 73-82 (2016).
  10. Tavaré, R., et al. Engineered antibody fragments for immuno-PET imaging of endogenous CD8+ T cells in vivo. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111 (3), 1108-1113 (2014).
  11. Dobrenkov, K., et al. Monitoring the Efficacy of Adoptively Transferred Prostate Cancer-Targeted Human T Lymphocytes with PET and Bioluminescence Imaging. J Nucl Med. 49 (7), 1162-1170 (2008).
  12. Rini, J. N., et al. PET with FDG-labeled Leukocytes versus Scintigraphy with 111In-Oxine-labeled Leukocytes for Detection of Infection. Radiology. 238 (3), 978-987 (2006).
  13. Ritchie, D., et al. In vivo tracking of macrophage activated killer cells to sites of metastatic ovarian carcinoma. Cancer Immunol. Immunother. 56 (2), 155-163 (2006).
  14. Adonai, N., et al. Ex vivo cell labeling with 64Cu-pyruvaldehyde-bis(N4-methylthiosemicarbazone) for imaging cell trafficking in mice with positron-emission tomography. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (5), 3030-3035 (2002).
  15. Huang, J., Lee, C. C. I., Sutcliffe, J. L., Cherry, S. R., Tarantal, A. F. Radiolabeling Rhesus Monkey CD34+ Hematopoietic and Mesenchymal Stem Cells with 64Cu-Pyruvaldehyde-Bis(N4-Methylthiosemicarbazone) for MicroPET Imaging. Mol. Imaging. 7 (1), (2008).
  16. Griessinger, C. M., et al. In Vivo Tracking of Th1 Cells by PET Reveals Quantitative and Temporal Distribution and Specific Homing in Lymphatic Tissue. J Nucl Med. 55 (2), 301-307 (2014).
  17. Griessinger, C. M., et al. 64Cu antibody-targeting of the T-cell receptor and subsequent internalization enables in vivo tracking of lymphocytes by PET. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 112 (4), 1161-1166 (2015).
  18. McCarthy, D. W., et al. Efficient production of high specific activity 64Cu using a biomedical cyclotron. Nucl. Med. Biol. 24 (1), 35-43 (1997).
  19. Kalkhof, S., Sinz, A. Chances and pitfalls of chemical cross-linking with amine-reactive N-hydroxysuccinimide esters. Anal. Bioanal. Chem. 392 (1), 305-312 (2008).
  20. Bedoya, S. K., Wilson, T. D., Collins, E. L., Lau, K., Larkin Iii,, J, Isolation and Th17 Differentiation of Naive CD4 T Lymphocytes. J Vis Exp. (79), e50765 (2013).
  21. Flaherty, S., Reynolds, J. M. Mouse Naive CD4+ T Cell Isolation and In vitro Differentiation into T Cell Subsets. J Vis Exp. (98), e52739 (2015).
  22. Judenhofer, M., Wiehr, S., Kukuk, D., Fischer, K., Pichler, B. Chapter 363. Small Animal Imaging. Basics and Practical Guide. , Springer. 363-370 (2011).
  23. Phelps, M. E. PET. Molecular Imaging and Its Biological Applications. , Springer-Verlag. 93-101 (2004).
  24. Wu, A. M. Antibodies and Antimatter: The Resurgence of Immuno-PET. JNM. 50 (1), 2-5 (2009).
  25. Lewis, M. R., et al. In vivo evaluation of pretargeted 64Cu for tumor imaging and therapy. J Nucl Med. 44 (8), 1284-1292 (2003).
  26. Boswell, C. A., et al. Comparative in vivo stability of copper-64-labeled cross-bridged and conventional tetraazamacrocyclic complexes. J Med Chem. 47 (6), 1465-1474 (2004).
  27. Ghosh, S. C., et al. Comparison of DOTA and NODAGA as chelators for (64)Cu-labeled immunoconjugates. Nucl Med Biol. 42 (2), 177-183 (2015).
  28. Johnson, T. E., Birky, B. K. Health Physics and Radiological Health. , 4th ed, Lippincott Williams & Wilkins. (2011).
  29. Helmchen, F., Denk, W. Deep tissue two-photon microscopy. Nat Meth. 2 (12), 932-940 (2005).

Tags

Immunology выпуск 122 Малые изображения животных мечение клеток неинвазивное ПЭТ / КТ Т-клетками Th1 реакция гиперчувствительности дыхательных путей замедленного типа
Мышиные лимфоцит Этикетировочное по<sup&gt; 64</sup&gt; Си-антитело к рецептору Ориентация на<em&gt; В Vivo</em&gt; Cell Торговля ПЭТ / КТ
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hoffmann, S. H. L., Maurer, A.,More

Hoffmann, S. H. L., Maurer, A., Reck, D. I., Reischl, G., Pichler, B. J., Kneilling, M., Griessinger, C. M. Murine Lymphocyte Labeling by 64Cu-Antibody Receptor Targeting for In Vivo Cell Trafficking by PET/CT. J. Vis. Exp. (122), e55270, doi:10.3791/55270 (2017).

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