好中球系統細胞の質量細胞法解析に対する全骨髄の調製
Summary
ここでは、好中球系統細胞の高次元質量細胞法(Time-Of-Flight、CyTOFによるサイトメトリー)分析のために、マウスまたはヒトから単離された新鮮な骨髄(BM)を処理するプロトコルを提示する。
Abstract
本稿では、BM CyTOF分析全体のために新しいBMで好中球系統細胞を保存するように最適化されたプロトコルを紹介する。このプロトコルを用いて、好中球系統細胞に焦点を当てた血統系を評価するために、骨髄バイアス39抗体CyTOFパネルを用いた。CyTOFの結果は、オープンリソースの次元低減アルゴリズムviSNEで分析され、データがこのプロトコルの結果を実証するために提示された。我々は、このプロトコルに基づいて新しい好中球系統細胞集団を発見した。新鮮な全BM調製のこのプロトコルは、1)、CyTOF分析を用いて、BM全体から未確認の細胞集団を発見し、2、白血病などの血液疾患を有する患者に対する全BM欠陥を調査し、3)の最適化を支援する。新鮮な全体BMを利用する蛍光活性化フローサイトメトリープロトコル。
Introduction
過去数十年の間に、サイトメトリー法はBMの人工システムを調査するための強力なツールとなっています。これらの方法には、蛍光活性化フローサイトメトリーおよび重金属標識抗体を用いたCyTOFの新しい方法が含まれる。彼らは、独自の表面マーカー発現プロファイルを同定することにより、異種生物標本における多くの細胞型の発見につながった。より多くのチャネルに関連するスペクトルの重複が増加すると、蛍光活性化フローサイトメトリーアプリケーションのデータ不正確性が高くなります。したがって、蛍光活性化フローサイトメトリー分析のために目的の細胞集団を濃縮するために、不要な細胞を日常的に除去する。例えば、Ly6G(またはGr-1)およびCD11bは成熟した骨髄細胞マーカーと見なされ、Ly6G+(またはGr-1+)およびCD11b+細胞は、フローサイトメトリー分析の前に磁気濃縮キットを使用してBMサンプルから定期的に除去される。造血幹細胞および前駆細胞(HSPC)または1つのダンプカクテルチャネル1、2、3でこれらのマーカーを組み合わせることによって。もう一つの例は、好中球がヒト血液試料から日常的に除去され、免疫学的研究のために末梢血単核細胞(PBMC)を濃縮することである。しかし、マウスまたはヒトから分離された全骨髄は、サイトメトリー分析のために無傷で調査されることはめったにない。
最近、CyTOFは、ヘマトポエティックシステム4、5、6を調査するための画期的なツールとなっています。CyTOFでは、フルオロフォ標識抗体は、重元素レポーター標識抗体に置き換えられます。この方法は、スペクトルの重なりを気にすることなく、同時に40以上のマーカーの測定を可能にします。それは前の枯渇のステップかダンプチャネルなしで無傷の生物標本の分析を可能にした。そのため、従来の2次元フローサイトメトリープロットから高含有量の次元性を持つヘマトポエティックシステムを総合的に見ることができます。枯渇またはゲーティングプロセス中に過去に省略された細胞集団は、CyTOF4,5によって生成された高次元データを用いて明らかになるようになりました。我々は、骨髄リネージ7に焦点を当てた血統系の39のパラメータを同時に測定する抗体パネルを設計した。従来のフローサイトメトリーデータと比較して、CyTOFによって生成された前例のない単一細胞高次元データの解釈と可視化は困難です。計算科学者は、高次元データセットの可視化のための次元低減技術を開発しました。本稿では、T分散確率的近傍埋め込み(t-SNE)技術を用いてCyTOFデータを解析し、高次元構造を保存しながら2次元地図上で高次元結果を提示するアルゴリズムviSNEを用いた。データの8,9,10.tSNE プロットでは、同様のセルがサブセットにクラスタ化され、色を使用してセルのフィーチャが強調表示されます。例えば、図1では、ミエロイド細胞は、CyTOF(図1)4に起因する33の表面マーカーの発現パターンの類似性に基づいて、複数の細胞サブセットに分布している。ここでは、viSNE分析7により、以前に報告された39マーカーCyTOFパネルを用いてマウス骨髄を調べた。CyTOFデータのviSNE分析は、HSPC(CD117+)と好中球(Ly6G+)特性(図2)7の両方を示した未確認細胞集団を明らかにした。
結論として、我々はCyTOF分析のための新鮮な全骨髄を処理するためのプロトコルを提示する。この記事では、マウスの骨髄を例に、このプロトコルはヒト骨髄サンプルの処理にも使用できます。ヒト骨髄サンプルに特異的な詳細は、プロトコルにも記載されています。このプロトコルの利点は、インキュベーション時間や温度などの詳細が含まれており、骨髄全体の好中球系統細胞を維持し、無傷の骨髄全体の調査を可能にする。このプロトコルは、蛍光活性化フローサイトメトリーアプリケーションに対しても容易に改変されてもよい。
Protocol
Representative Results
Discussion
過去数十年にわたり、蛍光ベースのフローサイトメトリーは、細胞系統および不均一性1、2、3を研究する主な方法として使用された。フローサイトメトリーは多次元データを提供していますが、この方法はパラメータとスペクトルの重なりの選択によって制限されます。フローサイトメトリーの弱点を克服するために、蛍…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
LJIフローサイトメトリーコアに対して、質量サイトメトリー手順の支援を賜りますようお礼申し上げます。この作業は、NIH助成金R01HL134236、P01HL136275、およびR01CA202987(すべてC.C.H)およびADA7-12-MN-31(04)(C.C.H.およびY.P.Z)によってサポートされました。
Materials
| CyTOF Antibodies (mouse) | |||
| Anti-Mouse CD45 (Clone 30-F11) -89Y | Fluidigm | Cat# 3089005B | |
| Anti-Human/Mouse CD45R/B220 (Clone RA36B2)-176Yb | Fluidigm | Cat# 3176002B | |
| Anti-mouse CD105 (Clone MJ7/18)-Purified | Biolegend | Cat# 120402; RRID:AB_961070 | |
| Anti-mouse CD115 (CSF-1R) (Clone AFS98)-Purified | Biolegend | Cat# 135502; RRID:AB_1937293 | |
| Anti-Mouse CD117/c-kit (Clone 2B8)-166Er | Fluidigm | Cat# 3166004B | |
| Anti-mouse CD11a (Clone M17/4)-Purified | Biolegend | Cat# 101101; RRID:AB_312774 | |
| Anti-Mouse CD11b (Clone M1/70)-148Nd | Fluidigm | Cat# 3148003B | |
| Anti-Mouse CD11c (Clone N418)-142Nd | Fluidigm | Cat# 3142003B | |
| Anti-mouse CD127 (IL-7Rα) (Clone A7R34)-MaxPar Ready | Biolegend | Cat# 133919; RRID:AB_2565433 | |
| Anti-Mouse CD150 (Clone TC1512F12.2)-167Er | Fluidigm | Cat# 3167004B | |
| Anti-mouse CD16.2 (FcγRIV) (Clone 9E9)-Purified | Biolegend | Cat# 149502; RRID:AB_2565302 | |
| Anti-Mouse CD162 (Clone 4RA10 (RUO))-Purified | BD Biosciences | Cat# 557787; RRID:AB_647340 | |
| Anti-mouse CD169 (Siglec-1) (Clone 3D6.112)-Purified | Biolegend | Cat# 142402; RRID:AB_10916523 | |
| Anti-mouse CD182 (CXCR2) (Clone SA044G4)-Purified | Biolegend | Cat# 149302; RRID:AB_2565277 | |
| Anti-mouse CD183 (Clone CXCR3-173)-Purified | Biolegend | Cat# 126502; RRID:AB_1027635 | |
| Anti-mouse CD335 (NKp46) (Clone 29A1.4)-MaxPar Ready | Biolegend | Cat# 137625; RRID:AB_2563744 | |
| Anti-mouse CD34 (Clone MEC14.7)-Purified | Biolegend | Cat# 119302; RRID:AB_345280 | |
| Anti-mouse CD41 (Clone MWReg30)-MaxPar Ready | Biolegend | Cat# 133919; RRID:AB_2565433 | |
| Anti-Mouse CD43 (Clone S11)-146Nd | Fluidigm | Cat# 3146009B | |
| Anti-Mouse CD48 (Clone HM48.1)-156Gd | Fluidigm | Cat# 3156012B | |
| Anti-mouse CD62L (Clone MEL-14)-MaxPar Ready | ThermoFisher | Cat# 14-1351-82; RRID:AB_467481 | |
| Anti-mouse CD71 (Clone RI7217)-Purified | Biolegend | Cat# 113802; RRID:AB_313563 | |
| Anti-mouse CD90 (Clone G7)-Purified | Biolegend | Cat# 105202; RRID:AB_313169 | |
| Anti-Mouse F4/80 (Clone BM8)-159Tb | Fluidigm | Cat# 3159009B | |
| Anti-mouse FcεRIα (Clone MAR-1)-MaxPar Ready | Biolegend | Cat# 134321; RRID:AB_2563768 | |
| Anti-mouse GM-CSF (MP1-22E9 (RUO))-Purified | BD Biosciences | Cat# 554404; RRID:AB_395370 | |
| Anti-Mouse I-A/I-E (Clone M5/114.15.2)-174Yb | Fluidigm | Cat# 3174003B | |
| Anti-Mouse Ki67 (Clone B56 (RUO))-Purified | BD Biosciences | Cat# 556003; RRID:AB_396287 | |
| Anti-Mouse Ly-6A/E (Sca-1) (Clone D7)-169Tm | Fluidigm | Cat# 3169015B | |
| Anti-Mouse Ly6B (Clone 7/4)-Purified | abcam | Cat# ab53457; RRID:AB_881409 | |
| Anti-mouse Ly-6G (Clone 1A8)-MaxPar Ready | Biolegend | Cat# 127637; RRID:AB_2563784 | |
| Anti-Mouse NK1.1 (Clone PK136)-165Ho | Fluidigm | Cat# 3165018B | |
| Anti-Mouse Siglec-F (Clone E50-2440 (RUO))-Purified | BD Biosciences | Cat# 552125; RRID:AB_394340 | |
| Anti-Mouse TCRβ (Clone H57-597)-143Nd | Fluidigm | (Clone H57-597)-143Nd | |
| Anti-mouse TER-119/Erythroid Cells (Clone TER-119)-MaxPar Ready | Biolegend | Cat# 116241; RRID:AB_2563789 | |
| Chemicals, Peptides and Recombinant Proteins | |||
| Antibody Stabilizer | CANDOR Bioscience | Cat# 130050 | |
| Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | Cat# A4503 | |
| Cisplatin-194Pt | Fluidigm | Cat# 201194 | |
| eBioscience 1X RBC Lysis Buffer | ThermoFisher | Cat# 00-4333-57 | |
| eBioscience Foxp3 / Transcription Factor Staining Buffer Set | ThermoFisher | Cat# 00-4333-57 | |
| EQ Four Element Calibration Beads | Fluidigm | Cat# 201078 | |
| Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | ThermoFisher | Cat# AM9260G | |
| Fetal Bovine Serum | Omega Scientific | Cat# FB-02 | |
| HyClone Phosphate Buffered Saline solution | GE Lifesciences | Cat#SH30256.01 | |
| Intercalator-Ir | Fluidigm | Cat# 201192B | |
| MAXPAR Antibody Labeling Kits | Fluidigm | http://www.dvssciences.com/product-catalog-maxpar.php | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | Cat# 158127 | |
| Sodium azide | Sigma-Aldrich | Cat# S2002 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | Cat# X100 | |
| Trypsin EDTA 1X | Corning | Cat# 25-053-Cl | |
| Experimental Model: Organism/Strains | |||
| Mouse: C57BL/6J | The Jackson Laboratory | Stock No: 000664 | |
| Software Alogrithm | |||
| Bead-based Normalizer | Finck et al., 2013 | https://med.virginia.edu/flow-cytometry-facility/wp-content/uploads/sites/170/2015/10/3_Finck-Rachel_CUGM_May2013.pdf | |
| Cytobank | Cytobank | https://www.cytobank.org/ | |
| Cytofkit v1.r.0 | Chen et al., 2016 | https://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/cytofkit.html | |
| t-SNE | van der Maaten and Hinton, 2008 | https://cran.r-project.org/web/packages/Rtsne/index.html | |
Riferimenti
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