Intralymfatische Immunotherapie en Vaccinatie in Muizen
Summary
Profylactische en therapeutische vaccinatie vaak niet sterke immuunrespons stimuleren door week afvoer van het vaccin knooppunten en daardoor slechte medewerking van immuuncellen lymfe. Door directe injectie van vaccin lymfeklieren, zogenaamde intralymfatische injectie vaccindoeltreffendheid sterk worden verbeterd en vaccindoses worden verminderd.
Abstract
Vaccins zijn meestal subcutaan of intramusculair voor stimulatie van immuunresponsen. Het succes van deze vereist efficiënte drainage vaccin lymfeknopen waar antigeenpresenterende cellen interageren met lymfocyten voor het genereren van de gewenste immuunresponsen. De sterkte en het type immuunresponsen geïnduceerd ook afhankelijk van de dichtheid of de frequentie van interacties en de micro name de inhoud van cytokinen. Aangezien slechts een minieme fractie van perifeer geïnjecteerde vaccins de lymfeklieren bereikt, werden vaccinaties van muizen en mensen die door directe injectie van het vaccin in de lies lymfeklieren, dwz intralymfatische injectie. Bij de mens wordt de procedure geleid door echografie. Bij muizen is een klein (5-10 mm) incisie in de lies van verdoofde dieren, de lymfeklier wordt gelokaliseerd en geïmmobiliseerd met een pincet en een volume van 10-20 gl van het vaccin wordt geïnjecteerd onder visuele controle.De incisie wordt gesloten met een enkele steek behulp van chirurgische hechtingen. Muizen werden gevaccineerd met plasmide DNA, RNA, peptide, eiwit, deeltjes en bacteriën en adjuvantia en sterke verbetering van de immuunrespons tegen alle soorten vaccins waargenomen. De intralymfatische Werkwijze vaccinatie bijzonder geschikt in situaties waar conventionele vaccinatie produceert onvoldoende immuniteit of wanneer de beschikbare vaccin beperkt.
Introduction
Vaccins zijn meestal subcutaan of intramusculair voor stimulatie van immuunresponsen. Het succes van deze procedure vereist efficiënte drainage vaccin lymfeknopen waar antigeenpresenterende cellen interageren met lymfocyten voor het genereren van T-en B-cel responsen. Bovendien, de sterkte en het type van immune responsen geïnduceerd ook afhankelijk van de dichtheid of de frequentie van dergelijke interacties en de micro zelf, met name de inhoud van cytokinen. Aangezien slechts een kleine fractie van een vaccin geïnjecteerd in een perifere weefsel een lymfeklier bereikt, vaccinatie van muizen en mensen door directe injectie van het vaccin in de lymfeknopen, de site zijn immuunresponsen gegenereerd, uitgevoerd. Bij de mens wordt de procedure geleid door echografie, een procedure die ook wordt gebruikt voor de toediening van beeldvorming agenten voor visualisatie en diagnose in het lymfestelsel. In muizen, de procedure invasief. Hier, een kleine (5-10 mm) incision in de liesstreek van verdoofde dieren 1, wordt de lymfeklier gelokaliseerd en geïmmobiliseerd met een pincet en een volume van 10-20 gl van het vaccin wordt geïnjecteerd onder visuele controle, 10 pl wordt gebruikt voor de eerste injectie en jonge muizen met kleine lymfeklieren, terwijl 20 pl kunnen worden geïnjecteerd in de lymfeklieren van oudere of reeds geprimede muizen die grotere lymfeklieren. De incisie kan worden afgesloten met een steek met behulp van chirurgische hechtingen. Door deze werkwijze zijn muizen gevaccineerd met plasmide-DNA 2,3, messenger RNA 4, 1,3,5,6 peptide, eiwit 7-10, 11 deeltjes, bacteriën 12 en adjuvantia 7,13 en sterke verbetering van immune reacties tegen alle soorten van vaccins zijn waargenomen. De intralymfatische Werkwijze vaccinatie bijzonder geschikt in situaties waar conventionele vaccinatie produceert onvoldoende immuniteit of wanneer de beschikbare vaccin beperkt of very kostbaar. Bij de mens is de intralymfatische wijze van immunisatie toegepast voor allergiepatiënten 14,15 of aan patiënten met kanker 16-21. Hoewel de huidige opvatting is dat de intralymfatische methode is invasief dan andere injecteerbare methoden zoals intramusculaire en subcutane injecties, de pijnperceptie niet hoger dan na een veneuze punctie 15. Verwacht wordt dat intralymfatische vaccinatie alternatief voor of aanvulling op andere werkwijzen voor profylactische en vooral therapeutische vaccinaties worden. Dit artikel beschrijft in detail hoe de procedure van intralymfatische vaccinatie wordt uitgevoerd in muizen. Alle procedures beschreven, werden goedgekeurd door de Kantonnale Veterinair Bureau van Zürich en uitgevoerd volgens de Zwitserse federale richtlijnen en richtlijnen betreffende de bescherming van dieren die voor wetenschappelijke doeleinden worden gebruikt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Intralymfatische immunisatie en immunotherapie is aangetoond dat geschikt is voor stimulatie van zowel antilichaamresponsen en T-cel responsen zijn. Zoals aangetoond in deze video-artikel, de intralymfatische vaccinatieprocedure is een snelle en eenvoudige methode voor het stimuleren van sterke immuunreacties in muizen. Een getrainde chirurg kan de procedure uit te voeren gedurende 3-4 minuten. De sessie kan ook worden gedeeld tussen twee chirurgen waar men doorgaans anesthesie en het hechten doet en de tweede chirurg d…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs zijn dankbaar voor de experimentele hulp bij het ontwikkelen van de methode van intralymfatische immunisatie bij muizen van Iris Erdmann, Barbara von Beust, en Julia Maria Martínez-Gómez. Dank ook aan Maggy Arras en Nikola Cesarovic voor ons te laten gebruiken hun chirurgische theater voor deze video productie.
Materials
| 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, 18G, 45 cm, Blue) | |
| Curved forceps, 4.5 inch | Polymed, Switzerland | For incision and holding of lymph node | |
| Straight surgical scissors, 4.5 inch | Polymed, Switzerland | For incision | |
| Needle holder, 5.5 inch | Polymed, Switzerland | To close incision with suture | |
Riferimenti
- Johansen, P., et al. Direct intralymphatic injection of peptide vaccines enhances immunogenicity. Eur. J. Immunol. 35, 568-574 (2005).
- Maloy, K. J., et al. Intralymphatic immunization enhances DNA vaccination. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 3299-3303 (2001).
- Smith, K. A., et al. Enhancing DNA vaccination by sequential injection of lymph nodes with plasmid vectors and peptides. Vaccine. 27, 2603-2615 (2009).
- Kreiter, S., et al. Intranodal vaccination with naked antigen-encoding RNA elicits potent prophylactic and therapeutic antitumoral immunity. Cancer Res. 70, 9031-9040 (2010).
- Johansen, P., et al. Antigen kinetics determines immune reactivity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 5189-5194 (2008).
- 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).
- Johansen, P., et al. Toll-like receptor ligands as adjuvants in allergen-specific immunotherapy. Clin. Exp. Allergy. 35, 1591-1598 (2005).
- Johansen, P., et al. Heat denaturation, a simple method to improve the immunotherapeutic potential of allergens. Eur. J. Immunol. 35, 3591-3598 (2005).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- von Beust, B. R., et al. Improving the therapeutic index of CpG oligodeoxynucleotides by intralymphatic administration. Eur. J. Immunol. 35, 1869-1876 (2005).
- Senti, G., et al. Intralymphatic immunotherapy for cat allergy induces tolerance after only 3 injections. J. Allergy Clin. Immunol. 129, 1290-1296 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Durando, P., et al. Adjuvants and alternative routes of administration towards the development of the ideal influenza vaccine. Hum. Vaccin. 7, 29-40 (2011).
- 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).
- 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).
- Senti, G., Johansen, P., Kundig, T. M. Intralymphatic immunotherapy. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 9, 537-543 (2009).
- 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).
- Itano, A. A., Jenkins, M. K. Antigen presentation to naive CD4 T cells in the lymph node. Nat. Immunol. 4, 733-739 (2003).
- 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).
- Johansen, P., von Moos, S., Mohanan, D., Kundig, T. M., Senti, G. New routes for allergen immunotherapy. Hum. Vacc. Immunother. 8, 1525-1533 (2012).
- Senti, G., Johansen, P., Kundig, T. M. Intralymphatic immunotherapy: from the rationale to human applications. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 352, 71-84 (2011).
- 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).
- 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).
- 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).
- Lesimple, T., et al. Injection by various routes of melanoma antigen-associated macrophages: biodistribution and clinical effects. Cancer Immunol. Immunother. 52, 438-444 (2003).
- 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).
- 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).
