O Uso de fluorescentes alvo Matrizes para a Avaliação de respostas de células T<em> In vivo</em
Summary
A capacidade de monitorar as respostas das células T em detalhe, in vivo é importante para o desenvolvimento da nossa compreensão da resposta imune. Aqui nós descrevemos o uso de matrizes alvo fluorescentes (ACL) em um ensaio in vivo de células T em que avalia> 250 parâmetros simultaneamente por citometria de fluxo.
Abstract
A capacidade de monitorar as respostas das células T in vivo é importante para o desenvolvimento da nossa compreensão da resposta imune e da criação de imunoterapias. Aqui nós descrevemos o uso de tecnologia de matriz alvo fluorescente (FTA), que utiliza corantes vitais, tais como éster carboxifluoresceína succinimidyl (CFSE), corantes excitáveis a laser violeta (violeta CellTrace: CTV) e corantes excitáveis de laser vermelho (celular Proliferação Dye eFluor 670: CPD ) para combinatorialmente linfócitos etiqueta rato em> 250 agrupamentos de células fluorescentes discerníveis. Aglomerados de células dentro dessas ACL pode ser pulsada com histocompatibilidade principal (MHC) de péptidos de ligação de classe I e MHC de classe II e assim actuar como células-alvo para as células CD8 + e células T CD4 +, respectivamente. Estas células FTA permanecer viável e totalmente funcional, e pode, portanto, ser administrado em ratos para permitir a avaliação de CD8 + T mediada por células morte de células alvo FTA e CD4 + T hel meditado-cellp de TLC células B alvo de células em tempo real in vivo, por citometria de fluxo. Desde> 250 células alvo pode ser avaliada de uma só vez, a técnica permite o monitoramento de respostas de células T contra vários epítopos de antígeno em várias concentrações e em múltiplas repetições. Como tal, a técnica pode medir as respostas das células T, tanto a um (por exemplo, a magnitude da resposta cumulativa) quantitativa e um (por exemplo, avidez funcional. Eo epitopo de reactividade cruzada da resposta) qualitativa nível. Aqui, nós descrevemos como esses TLCs são construídos e dar um exemplo de como eles podem ser aplicados para avaliar as respostas de células T induzidas por uma vacina de vírus da varíola recombinante.
Introduction
As células T desempenham um papel central na resposta imune adaptativa e são frequentemente alvo de manipulação em imunoterapia. As células CD4 + T efectoras responder ao antigénio estranho pela secreção de citocinas que regulam muitos aspectos da imunidade e também podem ajudar directamente as células B para fabricar anticorpos. As células T citotóxicas CD8 + (CTLs) podem também responder ao antigénio estranho pela secreção de citocinas, bem como desempenha um papel central em matar directamente as células que expressam um antigénio estranho. A interacção fundamental que inicia estas funções efectoras de células T envolve a interacção do receptor de células T (TCR) com peptídeos estranhos apresentados em moléculas de MHC na superfície das células. As células CD4 + T reconhecem péptidos apresentados em moléculas de MHC de classe II nas células que apresentam os antigénios e células T CD8 + reconhecem péptidos apresentados em moléculas de MHC de classe I que são normalmente apresentadas em células microbianas infectado.
Em ordempara avaliar o papel de células T desempenham na resposta imune, é essencial que as suas funções efectoras são medidos por técnicas fiáveis e sensíveis. Os métodos comuns de avaliação de resposta das células T incluem; MHC class-I/II/peptide tetramer reatividade; produção de citocinas por ELISPOT e coloração de citocinas intracelulares; e matando a capacidade em 51 ensaios de Cr-lançamento. Estes ensaios, no entanto, são tipicamente realizados ex vivo com estimulação in vitro, ou fornecer uma visão limitada em função das células T. Idealmente, ao medir as respostas das células T, seria benéfico para os avaliar in situ, in vivo à medida que ocorrem, sem a manipulação de células T, de modo a evitar alterações nos parâmetros funcionais que podem ocorrer através de estimulação in vitro. Alguns dos mais vulgarmente usados em células T ensaios funcionais in vivo são baseados na medição de morte por CTL mediada de células alvo pulsadas com péptidos do MHC de classe I de ligação, que são enumerados in vivovia sua detecção através de marcação fluorescente com corantes vitais como CFSE. Embora estes tipos de ensaios podem monitorar morte mediada por CTL de metas quando acontecem in vivo, eles já tinham uma capacidade relativamente limitada para avaliar a morte de múltiplos alvos que apresentam diferentes concentrações e tipos diferentes de epítopos peptídicos, que é necessário para permitir que os parâmetros qualitativos, tais avidez tão funcional e variante epítopo reatividade cruzada a ser avaliado. Estes ensaios também não fornece nenhuma informação sobre as respostas mediadas por células T CD4 +.
Para superar muitas das limitações com os métodos atuais usados para avaliar as respostas das células T, que recentemente desenvolveu um ensaio multiplex com base em matrizes fluorescentes alvo (ACL), que permite o monitoramento de respostas de células T contra> 250 células alvo simultaneamente em um animal por citometria de fluxo 1, 2. FTAs são compostas de linfócitos marcados com SEVeral concentrações e combinações de corantes vitais como CFSE, CTV e CPD permitindo> 250 grupos de células de fluorescência único a ser gerado. Uma vez que estas células permanecem viáveis e completamente funcional, que pode ser injectado no animal para permitir a monitorização da sua interacção com células T efectoras in vivo 3. Por exemplo, os agregados de células FTA podem ser pulsadas com péptidos do MHC-I de ligação à classe para permitir a avaliação de morte por CTL específica de antigénio mediada por células-alvo 1. Além disso, os agregados de células FTA também podem ser pulsadas com péptidos de MHC de classe II de ligação, permitindo a avaliação do antigénio específico para a célula T auxiliar (T H), avaliando a actividade de activação (por avaliação de marcadores de activação, como CD69, CD44 e / ou CD62L) de células B dentro do FTA rolamento peptídeo cognato 2. Uma vez que mais de 250 alvos pode ser detectado em simultâneo, é possível medir as respostas de CTL e de T H contra muitos grupos de células alvo pulsadas com npeptídeos umerous em diferentes concentrações ea inclusão de muitas repetições. Por isso, o ensaio FTA fornece um nível sem precedentes de avaliação da resposta das células T efetoras in vivo.
Aqui, descrevemos em pormenor a construção de um FTA e mostram como podem ser aplicados para avaliar as respostas de células T in vivo. O processo descreve a construção de um FTA composta de 252 agrupamentos de células discerníveis por meio da utilização de três corantes vitais, composta de seis repetições de 42 conjuntos de células pulsadas com o MHC de classe I e II, os péptidos de ligação. A rotulagem de 42 conjuntos de células ocorre em 10 ml de fundo cónico de tubos e que é útil para colocar estes em um suporte para tubos, conforme ilustrado na Tabela 1. Esse método pode ser ajustado para um número menor de aglomerados discerníveis como requerido ao reduzir a quantidade de rotulagem de cada corante realizada 1.
Destaca-se a utilidade do ensaio, mostrando como ele pode medir responses geradas pela vacinação pox-vírus recombinante contra múltiplos epitopos em um pequeno grupo de ratos. Isto mostra como o ensaio de TLC pode ser usado para medir as respostas cumulativas e avidez funcional através de, respectivamente, o uso da área sob a curva (AUC) de avaliações e medições da concentração de péptido eficaz necessária para produzir respostas máximas metade (EC 50).
Protocol
Representative Results
Discussion
A vantagem de ensaios baseados em TLC é que eles permitem a discriminação de> 250 populações de células alvo viável e completamente funcional a partir de um único animal hospedeiro por citometria de fluxo. Isso proporciona um nível de complexidade para in vivo fluem ensaios baseados citometria de que não foi possível antes. Isto é realçado nas duas experiências com animais mostradas acima, em que as respostas aos epítopos virais 7 distintas em 6 concentrações poderiam ser monitorizadas em re…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado por subsídios do projeto # 1010395 (BQ e PB) e # 525431 (CR), e um Programa de Grant # 455395 (CP) do Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa Médica da Austrália, um Centro Australiano para Hepatite e HIV Virologia EOI 2012 bolsa (CR e RJJ) e uma bolsa da Fundação Bootes Gordon and Gretel (BQ e CR). Queremos agradecer Harpreet Vohra e Michael Devoy por sua excelente manutenção do laboratório JCSMR FACS, a Facilidade Australian Cancer Research Foundation Biomolecular Resource, JCSMR, ANU, para síntese de peptídeos, e Dr. David Boyle, CSIRO Animais Laboratórios de Saúde, Geelong, Austrália por fornecer os estoques de vacinas HIV pais.
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 |
References
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