Summary

T 세포 반응의 평가를위한 형광 대상 배열의 사용<em> 생체 내</em

Published: June 19, 2014
doi:

Summary

생체 내에서 상세히 T 세포 반응을 모니터링 할 수있는 능력은 면역 반응에 대한 이해의 발전을 위해 중요하다. 여기에서 우리는 유동 세포 계측법에 의해 동시에> 250 매개 변수를 평가하는 생체 내 T 세포의 분석에서 형광 타겟 어레이 (FTA 체결)의 사용을 설명한다.

Abstract

생체 내에서 T 세포 반응을 모니터링 할 수있는 능력은 면역 반응에 대한 이해의 개발 및 면역 요법의 설계에 중요하다. 과 적색 레이저 흥분 염료 (셀 확산 염료 eFluor 670 : 여기 우리는 카르복시 숙신 에스테르 (CFSE), 바이올렛 레이저 흥분 염료 (CTV CellTrace 바이올렛)과 같은 중요한 염료를 활용 형광 대상 배열 (FTA) 기술의 사용을 설명 CPD )> 250 뚜렷한 형광 세포 클러스터로 레이블 마우스 림프구 된 조합입니다. 이러한 자유 무역 협정 내에서 세포 클러스터는 주요 조직 적합성 (MHC) 클래스-I과 MHC 클래스 II 바인딩 펩타이드와 펄스함으로써 각각 CD8 +와 CD4 + T 세포에 대한 표적 세포의 역할을 할 수있다. 이러한 FTA 세포는 실행 가능하고 완전한 기능을 유지하며, 따라서 FTA 대상 세포와 CD4 + T 세포 묵상 헬의 CD8 + T 세포 – 매개 살인의 평가를 할 수 있도록 마우스로 관리 할 수 있습니다유동 세포 계측법에 의해 생체 내에서 실시간으로 FTA B 세포 표적 세포의 P. > 250 표적 세포가 동시에 평가 될 수 있기 때문에, 기술은 여러 가지 농도의 복수 복제물 여러 항원 에피토프 대한 T 세포 반응의 모니터링을 허용한다. 이와 같이, 기술은 정량적 (반응의 누적 크기) 및 정 성적 (예. 기능적 결합력 및 응답의 에피토프 – 교차 반응성) 수준 모두에서 T 세포 반응을 측정 할 수있다. 여기서, 우리는 이들의 FTA가 생성 그들은 재조합 수두 바이러스 백신에 의해 유도 된 T 세포 반응을 평가하기 위해 적용 할 수있는 방법의 예를 제공하는 방법을 설명한다.

Introduction

T 세포는 적응성 면역 반응에서 중심적인 역할을하고 종종 면역 요법의 조작 대상이된다. CD4 + 이펙터 T 세포는 면역의 여러 측면을 조절하고 직접 항체를 생산하는 B 세포를 도울 수 사이토 카인을 분비하여 외부 항원에 반응한다. CD8 + 세포 독성 T 세포 (CTL을)도 사이토 카인을 분비뿐만 아니라 직접 외국 항원을 발현하는 세포를 죽이는의 중심 역할을하여 외부 항원에 응답 할 수 있습니다. 이러한 T 세포의 효과기 기능을 개시 기본적인 상호 작용은 세포의 표면에서 MHC 분자에 표시 외래 펩티드와 T 세포 수용체 (TCR)의 상호 작용을 수반한다. CD4 + T 세포는 일반적으로 미생물에 감염된 세포에 표시되는 MHC 클래스-I 분자에 표시된 펩티드를 인식하는 항원 제시 세포 및 CD8 + T 세포의 MHC 클래스 II 분자에 표시된 펩티드를 인식한다.

순서대로T 세포는 면역 반응에서 재생 역할을 평가하기 위해, 그들의 이펙터 기능은 신뢰성과 민감한 기술에 의해 측정하는 것이 필수적이다. T 세포 반응 평가를위한 일반적인 방법은 다음과 같습니다; MHC class-I/II/peptide 사량의 반응; ELISPOT 및 세포 내 사이토 카인 염색에 의한 사이토 카인 생성; 51 크롬 출시 분석하여 용량을 죽이는. 이러한 분석은, 그러나, 일반적으로 시험관 내 자극 생체를 수행하거나, T 세포 기능에 한정 통찰력을 제공한다. T 세포 반응을 측정 할 때 시험 관내 자극을 통해 발생할 수있는 기능적인 파라미터 변화를 피하기 위하여 그들이 T 세포에 대한 조작에 따라 발생하는 이상적으로는 생체 내에서, 원위치에서 그들을 평가하는 것이 유익 할 것이다. 가장 일반적으로 생체 내 T 세포 기능 분석에 사용 된 일부는 생체에 열거되어 MHC 클래스 I 결합 펩티드로 펄스 표적 세포의 CTL 매개 살해를 측정에 기초같은 CFSE 같은 중요한 염료와 형광 표지를 통해 자신의 감지를 통해. 이들은 생체 내에서 일어날 때 분석법 이러한 유형의 표적 CTL 매개 살해를 모니터링 할 수 있지만, 이들은 이전 정성 파라미터는 허용하도록 요구되는 다른 농도와 펩타이드 에피토프의 다른 유형을 제시하는 복수의 타겟의 살해를 평가하는 비교적 제한된 용량 있었다 같은 기능 갈망과 에피토프 변형 교차 반응을 평가한다. 이 분석은 또한 CD4 + T 세포 매개 반응에 대한 정보를 제공하지 않습니다.

우리가 최근에 의해 동물에서 일제히> 250 표적 세포에 대한 T 세포 반응의 모니터링을 허용 형광 타겟 어레이 (의 FTA)에 기초하여 다중 분석법을 개발, T 세포 반응을 평가하기 위해 사용되는 현재의 방법에 많은 한계를 극복하기 위해 1, 2, 유동 세포 계측법. 자유 무역 협정은 SEV으로 표시 림프구로 구성되어 있습니다독특한 형광> 250 셀 클러스터가 생성 될 수 있도록 CFS​​E, CTV 및 CPD 같은 중요한 염료 ERAL 농도 및 이들의 조합. 이러한 세포가 생존하고 완전한 기능을 유지하기 때문에, 이들은 생체 소재 효과기 T 세포와의 상호 작용의 모니터링을 허용하는 동물에 주입 될 수있다. 예를 들어, FTA 셀 클러스터는 표적 세포의 항원 특이 CTL 매개 살해의 평가를 허용하는 MHC 클래스-I 결합 펩티드로 펄스 화 될 수있다. 또한, FTA 세포 클러스터는 허용, MHC 클래스-II 결합 펩타이드와 펄스 수있는 항원 특정 T 헬퍼 세포와 같은 CD69, CD44 및 / 또는 활성 마커의 평가에 의해 (활성을 평가하여 (T H) 활동의 평가 동족 펩타이드 2 베어링 FTA 내에서 B 세포의 CD62L). 250 개 이상의 타겟을 동시에 검출 할 수 있기 때문에, N으로 펄싱 많은 타겟 셀 클러스터에 대해 CTL 및 T H 응답을 측정 할 수있다상이한 농도의 많은 반복 실험의 포함에 umerous 펩타이드. FTA 분석은 따라서 생체 내에서 T 세포 이펙터 반응 평가의 전례없는 수준을 제공합니다.

여기서는 상세히 FTA의 구성을 설명하고 그들이 생체 내 T 세포 반응을 평가에 적용 할 수있는 방법을 보여준다. 절차는 MHC 클래스-I 및 II-​​결합 펩티드와 펄싱 42 셀 클러스터 6 반복으로 구성된 세 개의 중요한 염료의 사용을 통해 (252) 뚜렷한 세포 클러스터로 구성 FTA의 구성을 설명한다. 라벨의 양을 줄임으로써 필요한 42 셀 클러스터의 라벨이 튜브 바닥 10 ㎖ 원추형 발생하고, 표 1에 나타낸 바와 같이 튜브 랙에 이러한 레이아웃에 도움이된다.이 방법은 식별 가능한 클러스터의 작은 숫자 조정될 수있다 각 염료 1을 수행 하였다.

우리는 응 답을 측정 할 수있는 방법을 표시하여 분석의 유용성을 강조생쥐의 작은 일대에 여러 항원에 대한 재조합 수두 바이러스 예방 접종에 의해 생성 된 에스. 이것은 FTA 분석은, 각각을 통해 곡선 (AUC) 평가 및 반 최대 응답 (EC 50)을 생성하는 데 필요한 효과적인 펩타이드 농도 측정 용 영역의 사용을 누적 반응과 기능적 결합력을 측정하기 위하여 이용 될 수 있는지 보여준다.

Protocol

참고 :이 프로토콜에서 사용하는 마우스는 호주 국립 대학교 동물 실험 윤리위원회의 지침과 마우스에 따라 처리 하였다는 자궁 전위에 의해 안락사했다. 1. 염료 및 펩타이드 준비 염료 준비 참고 : 염료가 분리 된 형광 강도의 세포의 라벨링을 할 수 있도록 서로 다른 농도에서 prediluted됩니다. CFSE 3.5 배 연속 희석을 통해 만든 일곱 농도로 사용하고, CTV와 CPD는 …

Representative Results

FTA 분석의 사용 예를 들어, BALB / C 마우스는 HIV-I CTL의 항원 결정기에 HIV-I 항원 결정기 (VV-HIV)과 응답을 표현하는 재조합 우두 바이러스 (VV)와 예방 접종을하고, 발언 금지, 발언 금지 MUT, 봉투와 폴, VV CTL 에피토프 F2L과 F2L의 MUT 및 HIV-I T H 세포 에피토프, 개그 목은 (2에 설명 된대로) 252 매개 변수 FTA 분석 (그림 1B)를 사용하여 평가 하였다. 개그 (개그 MUT) 및 F2L (F2L의 MUT)…

Discussion

FTA 기반 분석의 장점은 유동 세포 계측법에 의해 하나의 호스트 동물에서> (250) 실행 가능하고 완전한 기능을 대상 세포 집단의 차별을 허용하는 것입니다. 이는 이전에 불가능했습니다 생체 유동 세포 계측법 기반 분석의 복잡성의 수준을 제공합니다. 이 6 농도에서 7 별개의 바이러스 항원에 대한 반응 등 AUC와 EC 50과 같은 매개 변수가 생체 내에서 T 세포 반응에 대해 결?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 프로젝트 보​​조금 # 1010395 (BQ와 CP) 및 # 525431 (CR), 호주, 간염 및 HIV 바이러스학 EOI를 위해 호주 센터의 국립 보건 의학 연구위원회에서 프로그램 부여 # 455395 (CP)에 의해 지원되었다 2012 그랜트 (CR 및 RJJ)와 고든과 그레텔 목동 재단 (BQ와 CR)에서 부여. 우리는 JCSMR FACS 실험실의 그들의 우수한 유지 보수를 위해 Harpreet VOHRA 마이클 Devoy을 감사드립니다, 펩타이드 합성 호주 암 연구 재단 생명 자원 시설, JCSMR, ANU, 박사 데이비드 보일, CSIRO 동물 건강 연구소, 질롱, 호주 부모 HIV 백신의 주식을 제공.

Materials

RPMI Sigma R8758
Fetal calf serum Serana FCS-500
CTV Invitrogen C34557
CFDA, SE Invitrogen C1157
CPD eBioscience 65-0840-90
anti-B220 PerCp-Cy5.5 eBioscience 110730
anti-CD69 brilliant violet 605 Biolegend 104529
PKH-26 Sigma PKH26GL-1KT
EQUIPMENT:
Material Name Company Catalogue Number Comments (optional)
Vortex Scientific Industries Inc 
Centrifuge Eppendorf
Flow cytometer (Fortessa or equivalent with blue, red and violet laser source) BD Bioscience

Riferimenti

  1. Quah, B. J., Wijesundara, D. K., Ranasinghe, C., Parish, C. R. Fluorescent target array killing assay: A multiplex cytotoxic T-cell assay to measure detailed T-cell antigen specificity and avidity in vivo. Cytometry A. 81, 679-690 (2012).
  2. Quah, B. J., Wijesundara, D. K., Ranasinghe, C., Parish, C. R. Fluorescent target array T helper assay: a multiplex flow cytometry assay to measure antigen-specific CD4+ T cell-mediated B cell help in vivo. J Immunol Methods. 387, 181-190 (2013).
  3. Quah, B. J., Parish, C. R. New and improved methods for measuring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo using CFSE-like fluorescent dyes. J Immunol Methods. 379, 1-14 (2012).
  4. Mata, M., Paterson, Y. Th1 T cell responses to HIV-1 Gag protein delivered by a Listeria monocytogenes vaccine are similar to those induced by endogenous listerial antigens. J Immunol. 163, 1449-1456 (1999).
  5. Earl, P. L., et al. Design and evaluation of multi-gene, multi-clade HIV-1 MVA vaccines. Vaccine. 27, 5885-5895 (2009).
  6. Wild, J., et al. Preclinical evaluation of the immunogenicity of C-type HIV-1-based DNA and NYVAC vaccines in the Balb/C mouse model. Viral Immunol. 22, 309-319 (2009).
  7. Takeshita, T., et al. Molecular analysis of the same HIV peptide functionally binding to both a class I and a class II MHC molecule. J Immunol. 154, 1973-1986 (1995).
  8. Krutzik, P. O., Nolan, G. P. Fluorescent cell barcoding in flow cytometry allows high-throughput drug screening and signaling profiling. Nature Methods. 3, 361-368 (2006).
  9. Gilbert, D. F., Wilson, J. C., Nink, V., Lynch, J. W., Osborne, G. W. Multiplexed labeling of viable cells for high-throughput analysis of glycine receptor function using flow cytometry. Cytometry A. 75, 440-449 (2009).
  10. Quah, B. J., Parish, C. R. The use of carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester (CFSE) to monitor lymphocyte proliferation. J Vis Exp. , (2010).
  11. Quah, B. J., Warren, H. S., Parish, C. R. Monitoring lymphocyte proliferation in vitro and in vivo with the intracellular fluorescent dye carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester. Nat Protoc. 2, 2049-2056 (2007).
  12. Durward, M., Harms, J., Splitter, G. Antigen specific killing assay using CFSE labeled target cells. J Vis Exp. , (2010).
  13. Hermans, I. F., et al. The VITAL assay: a versatile fluorometric technique for assessing CTL- and NKT-mediated cytotoxicity against multiple targets in vitro and in vivo. J Immunol Methods. 285, 25-40 (2004).
  14. Busch, D. H., Pamer, E. G. T cell affinity maturation by selective expansion during infection. J Exp Med. 189, 701-710 (1999).
  15. Savage, P. A., Boniface, J. J., Davis, M. M. A kinetic basis for T cell receptor repertoire selection during an immune response. Immunity. 10, 485-492 (1999).
  16. Wang, X. L., Altman, J. D. Caveats in the design of MHC class I tetramer/antigen-specific T lymphocytes dissociation assays. J Immunol Methods. 280, 25-35 (2003).
  17. von Essen, M. R., Kongsbak, M., Geisler, C. Mechanisms behind functional avidity maturation in T cells. Clin Dev Immunol. , (2012).
  18. Prussin, C., Metcalfe, D. D. Detection of intracytoplasmic cytokine using flow cytometry and directly conjugated anti-cytokine antibodies. J Immunol Methods. 188, 117-128 (1995).
  19. Foster, B., Prussin, C., Liu, F., Whitmire, J. K., Whitton, J. L. Detection of intracellular cytokines by flow cytometry. Curr Protoc Immunol. , (2007).
  20. Czerkinsky, C. C., Nilsson, L. A., Nygren, H., Ouchterlony, O., Tarkowski, A. A solid-phase enzyme-linked immunospot (ELISPOT) assay for enumeration of specific antibody-secreting cells. J Immunol Methods. 65, 109-121 (1983).
  21. Klinman, D. ELISPOT assay to detect cytokine-secreting murine and human cells. Curr Protoc Immunol. , (2008).
  22. Yerly, D., et al. Increased cytotoxic T-lymphocyte epitope variant cross-recognition and functional avidity are associated with hepatitis C virus clearance. J Virol. 82, 3147-3153 (2008).
check_url/it/51627?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Quah, B. J. C., Wijesundara, D. K., Ranasinghe, C., Parish, C. R. The Use of Fluorescent Target Arrays for Assessment of T Cell Responses In vivo. J. Vis. Exp. (88), e51627, doi:10.3791/51627 (2014).

View Video