Summary

माउस Monocyte के आइसोलेशन प्रोटोकॉल-व्युत्पंन वृक्ष कोशिकाओं और उनके बाद में ट्यूमर प्रतिरक्षा परिसरों के साथ इन विट्रो सक्रियण

Published: May 31, 2018
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Summary

Monocyte-व्युत्पंन डीसी (MoDC) खतरे से जुड़े अणुओं की मामूली मात्रा में समझ सकते है और इसलिए आसानी से प्रधानमंत्री हैं । हम रक्त और ट्यूमर और प्रतिरक्षा परिसरों के साथ उनके सक्रियण से MoDC के अलगाव के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हुए प्रमुख सावधानियों है कि क्रम में उनके समयपूर्व सक्रियण से बचने के लिए विचार किया जाना चाहिए पर प्रकाश डाला ।

Abstract

वृक्ष कोशिकाओं (डीसी) विषम कोशिका आबादी है कि उनके सेल झिल्ली मार्करों में अलग हैं, प्रवास के पैटर्न और वितरण, और उनके प्रतिजन प्रस्तुति और टी सेल सक्रियण क्षमता में । प्रयोगात्मक ट्यूमर मॉडल के अधिकांश टीकाकरण डीसी के लाखों की आवश्यकता के बाद से, वे व्यापक रूप से अस्थि मज्जा या तिल्ली से अलग कर रहे हैं. हालांकि, इन डीसी काफी प्रतिरक्षा परिसरों (आईसी) को अपनी प्रतिक्रियाओं में रक्त और ट्यूमर डीसी से अलग है, और संभवतः अंय Syk-युग्मित लेक्टिन रिसेप्टर्स के लिए । महत्वपूर्ण बात, खतरे के लिए डीसी की संवेदनशीलता को देखते हुए जुड़े अणुओं, endotoxins या एंटीबॉडी की उपस्थिति है कि crosslink सक्रियकरण रिसेप्टर्स अलग कदम में से एक में डीसी की भड़काना में परिणाम सकता है और इस तरह के मापदंडों को प्रभावित, या कम से खुराक, उन्हें सक्रिय करने के लिए आवश्यक. इसलिए, यहां हम रक्त और ट्यूमर से MoDC अलग करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन करते हुए उनके समयपूर्व सक्रियण से परहेज । इसके अलावा, एक प्रोटोकॉल ट्यूमर आईसी के साथ MoDC सक्रियण के लिए प्रदान की जाती है, और उनके बाद विश्लेषण ।

Introduction

उनकी खोज के बाद से, वृक्ष कोशिकाओं (डीसी) अपने अद्वितीय टी सेल भेदभाव को तिरछा करने की क्षमता के कारण व्यापक अनुसंधान का ध्यान केंद्रित किया गया है1। पिछले कई दशकों में, एक व्यापक अनुसंधान के प्रयास के लिए विभिंन डीसी सबसेट और उनके समारोह ट्यूमर प्रगति और प्रतिरक्षा 2के दौरान परिभाषित करने की मांग की है । dc विषम कोशिका आबादी है कि उनके पैटर्न में एक दूसरे से अलग पहचान रिसेप्टर्स, ऊतक वितरण, और प्रवासी और प्रतिजन प्रस्तुति क्षमताओं3,4,5से बना रहे हैं । अन्य डीसी सबसेट की तुलना में, monocyte-व्युत्पन्न डीसी (MoDC) ट्यूमर में कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में हैं और आसानी से परिसंचारी या ट्यूमर घुसपैठ monocytes6,7से उत्पन्न किया जा सकता है. इसलिए, कई नैदानिक अपने रिश्तेदार की व्यापकता का लाभ लेने की मांग परीक्षण vivo में पर आधारित है और ऑटोलॉगस MoDC के पूर्व vivo हेरफेर के लिए टी सेल उन्मुक्त 8,9में ।

इसी तरह, प्रायोगिक ट्यूमर मॉडलों के डीसी आधारित टीकाकरण 2-3 सीरियल इंजेक्शन, 5-7 दिन के अलावा, 1-2 x 106 सक्रिय डीसी ट्यूमर एंटीजन के साथ स्पंदित की आवश्यकता है । इसलिए, डीसी के इस बड़ी संख्या को प्राप्त करने के लिए, सबसे माउस अध्ययन मुख्यतः अस्थि मज्जा (बी. ए.) जीएम-सीएसएफ से 7-9 दिनों के लिए (IL-4 माउस की स्थापना में आवश्यक नहीं है) में MoDC संस्कृति का इस्तेमाल किया है10,11। बहरहाल, यह देखते हुए कि जीएम सीएसएफ नॉकआउट चूहों समग्र सामांय डीसी डिब्बे 12,13है, और मिश्रित है कि संस्कृति से प्राप्त की आबादी,14 इन डीसी के शारीरिक प्रासंगिकता सवाल में कहा गया है दिया ।

वैकल्पिक रूप से, डीसी नियमित रूप से तिल्ली कोशिकाओं से अलग किया जा सकता है । हालांकि, dc केवल के बारे में 0.3-0.8% कुल तिल्ली कोशिकाओं (लगभग 7 x 105 dc/तिल्ली), और इन कोशिकाओं के, केवल CD103+ dc और MoDC वापस लसीकावत् अंगों के लिए माइग्रेट कर सकते हैं में शामिल हैं । चूंकि MoDCs प्लीहा डीसी की आबादी के लगभग 10-15% शामिल15,16, सबसे अलगाव प्रोटोकॉल लगभग 1 x 10 तिल्ली प्रति5 MoDC उपज । MoDC का विस्तार transfected B16 कोशिकाओं है कि जीएम सीएसएफ स्रावित इंजेक्शन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, एक १०० प्लीहा MoDC में वृद्धि गुना में जिसके परिणामस्वरूप17। हालांकि, डीसी टीके के विकास के लिए MoDC के उपयोग के बाद से इस प्रक्रिया मनुष्यों में नहीं किया जा सकता है और प्राप्त MoDC पहले से ही उच्च सक्रिय है सीमित है ।

डीसी की पर्याप्त संख्या प्राप्त करने के अलावा, ऑटोलॉगस कैंसर कोशिकाओं के खिलाफ प्रभावी डीसी टीके के विकास के लिए एक और चुनौती ट्यूमर सेटिंग में पर्याप्त खतरे संकेतों की कमी को पूरी तरह से सक्रिय डीसी शामिल है । सह stimulatory संकेतों की प्रेरण आमतौर पर पैटर्न पहचान रिसेप्टर्स (पीआरआर), या सी प्रकार लेक्टिन संकेतन रास्ते18,19,20,21के सक्रियण के माध्यम से प्राप्त की है । डीसी सक्रिय करने के लिए एक और दृष्टिकोण अपने एंटीजन को सतह Fcγ रिसेप्टर्स (FcγR) के साथ बातचीत के माध्यम से लेने की क्षमता कारनामे । दरअसल, महत्वपूर्ण पांडुलिपियों के एक नंबर है कि ट्यूमर के साथ सक्रिय बीएम पुरोगामी से MoDC के इंजेक्शन आईजीजी आईसी नियत्रंण सेटिंग्स में ट्यूमर के विकास को रोका जा सकता है पता चला है, और स्थापित ट्यूमर के उंमूलन के लिए नेतृत्व कर सकते है22,23 .

हाल के दो पत्रों में, कर्ंमी एट अल. पता चला है कि इसके विपरीत में BMDC और तिल्ली डीसी, रक्त और ट्यूमर से MoDC अतिरिक्त उत्तेजनाओं के बिना आईजीजी आईसी का जवाब नहीं कर सकते । यह FcγR संकेतन24,25को विनियमित करने के tyrosine phosphatases के उच्च intracellular स्तर की उपस्थिति के कारण पाया गया । डीसी में एक महत्वपूर्ण चौकियों को परिभाषित करके, यह काम सफल डीसी आधारित टीकाकरण के लिए आवश्यकताओं में एक महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान की है । अतिरिक्त उत्तेजनाओं के लिए आवश्यकता FcγR संकेतन सक्षम करने के लिए, और संभवतः अंय लेक्टिन एक समान फास्फारिलीकरण झरना का उपयोग रिसेप्टर्स से संकेत, इस प्रकार अपने अलगाव के दौरान डीसी की भड़काना से बचने के लिए की जरूरत को रेखांकित करता है ।

इसलिए, वर्तमान प्रोटोकॉल रक्त और ट्यूमर से MoDC के अलगाव का वर्णन करता है, जो बीएम और तिल्ली डीसी से स्पष्ट रूप से अलग है, और इस प्रक्रिया के दौरान विचार करने के काबिल सावधानियों पर प्रकाश डाला गया ।

Protocol

नीचे प्रोटोकॉल माउस MoDC के अलगाव को देखें, अभी तक समग्र सिद्धांतों अंय डीसी सबसेट कोशिकाओं पर लागू होते हैं, के रूप में अच्छी तरह से कर सकते हैं । 12-16-सप्ताह पुराने C57Bl/6j चूहों प्रयोगशाला पशु देखभाल की मांयता…

Representative Results

हम शुरू में भोले syngeneic और allogeneic चूहों से एंटीबॉडी की क्षमता की तुलना करने के लिए ट्यूमर कोशिकाओं को बांध । इस अंत करने के लिए, B16F10 और LMP ट्यूमर कोशिका लाइनों paraformaldehyde में तय की और बड़े पैमाने पर धोया ग?…

Discussion

डीसी की बड़ी संख्या को देखते हुए टीका लगाने चूहों के लिए आवश्यक (लगभग 2-4 x 10 6 एक माउस प्रति डीसी), चूहों में टीकाकरण रणनीतियों के अधिकांश बीएम और उनके पूर्व vivo सक्रियण द्वारा पीछा तिल्ली से डीसी के अ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

कोई

Materials

Ficoll-Paque PREMIUM GE-Healthcare 17-5442-02
OptiPrep StemCell Technologies 07820
CD45 MicroBeads Miltenyi 130-052-301
EasySep Monocyte Isolation Kit StemCell Technologies 19861
Collagenase IV Sigma C9697-50MG Test each lot for endotoxin
DNase I Sigma DN25-10MG
HBSS ThermoFisher 14025092
FBS ThermoFisher 16140071 Test each lot for endotoxin
PE-CD11c Biolegend 117307
APC-CD11b Biolegend 101211
Brilliant Violet 650 MHCII Biolegend 107641
AF48- CD86 Biolegend 105017
APC/Cy7-Ly-C6 Biolegend 108423
PE/Cy7-CD15 Biolegend 135523

References

  1. Steinman, R. M., Banchereau, J. Taking dendritic cells into medicine. Nature. 449 (7161), 419-426 (2007).
  2. Palucka, K., Banchereau, J. Dendritic-cell-based therapeutic cancer vaccines. Immunity. 39 (1), 38-48 (2013).
  3. Mildner, A., Jung, S. Development and function of dendritic cell subsets. Immunity. 40 (5), 642-656 (2014).
  4. Merad, M., Sathe, P., Helft, J., Miller, J., Mortha, A. The dendritic cell lineage: ontogeny and function of dendritic cells and their subsets in the steady state and the inflamed setting. Annual review of immunology. 31, 563-604 (2013).
  5. Guilliams, M., et al. Dendritic cells, monocytes and macrophages: a unified nomenclature based on ontogeny. Nature reviews. Immunology. 14 (8), 571-578 (2014).
  6. Spitzer, M. H., et al. Systemic Immunity Is Required for Effective Cancer Immunotherapy. Cell. 168 (3), 487-502 (2017).
  7. Guilliams, M., et al. Unsupervised High-Dimensional Analysis Aligns Dendritic Cells across Tissues and Species. Immunity. 45 (3), 669-684 (2016).
  8. Anguille, S., Smits, E. L., Lion, E., van Tendeloo, V. F., Berneman, Z. N. Clinical use of dendritic cells for cancer therapy. Lancet Oncol. 15 (7), e257-e267 (2014).
  9. Wimmers, F., Schreibelt, G., Skold, A. E., Figdor, C. G., De Vries, I. J. Paradigm Shift in Dendritic Cell-Based Immunotherapy: From in vitro Generated Monocyte-Derived DCs to Naturally Circulating DC Subsets. Front Immunol. 5, 165 (2014).
  10. Banchereau, J., Palucka, A. K. Dendritic cells as therapeutic vaccines against cancer. Nature reviews. Immunology. 5 (4), 296-306 (2005).
  11. Inaba, K., Swiggard, W. J., Steinman, R. M., Romani, N., Schuler, G. Isolation of dendritic cells. Curr Protoc Immunol. , (2001).
  12. Greter, M., et al. GM-CSF controls nonlymphoid tissue dendritic cell homeostasis but is dispensable for the differentiation of inflammatory dendritic cells. Immunity. 36 (6), 1031-1046 (2012).
  13. Vremec, D., et al. The influence of granulocyte/macrophage colony-stimulating factor on dendritic cell levels in mouse lymphoid organs. Eur J Immunol. 27 (1), 40-44 (1997).
  14. Helft, J., et al. GM-CSF Mouse Bone Marrow Cultures Comprise a Heterogeneous Population of CD11c(+)MHCII(+) Macrophages and Dendritic Cells. Immunity. 42 (6), 1197-1211 (2015).
  15. Dong, M. B., Rahman, M. J., Tarbell, K. V. Flow cytometric gating for spleen monocyte and DC subsets: differences in autoimmune NOD mice and with acute inflammation. J Immunol Methods. 432, 4-12 (2016).
  16. Drutman, S. B., Kendall, J. C., Trombetta, E. S. Inflammatory spleen monocytes can upregulate CD11c expression without converting into dendritic cells. J Immunol. 188 (8), 3603-3610 (2012).
  17. Hanada, K., Tsunoda, R., Hamada, H. GM-CSF-induced in vivo expansion of splenic dendritic cells and their strong costimulation activity. J Leukoc Biol. 60 (2), 181-190 (1996).
  18. Gilboa, E. DC-based cancer vaccines. J Clin Invest. 117 (5), 1195-1203 (2007).
  19. Melief, C. J., van der Burg, S. H. Immunotherapy of established (pre)malignant disease by synthetic long peptide vaccines. Nat Rev Cancer. 8 (5), 351-360 (2008).
  20. Palucka, K., Banchereau, J. Cancer immunotherapy via dendritic cells. Nat Rev Cancer. 12 (4), 265-277 (2012).
  21. Bol, K. F., Schreibelt, G., Gerritsen, W. R., de Vries, I. J., Figdor, C. G. Dendritic Cell-Based Immunotherapy: State of the Art and Beyond. Clin Cancer Res. 22 (8), 1897-1906 (2016).
  22. Rafiq, K., Bergtold, A., Clynes, R. Immune complex-mediated antigen presentation induces tumor immunity. J Clin Invest. 110 (1), 71-79 (2002).
  23. Schuurhuis, D. H., et al. Immune complex-loaded dendritic cells are superior to soluble immune complexes as antitumor vaccine. J Immunol. 176 (8), 4573-4580 (2006).
  24. Carmi, Y., et al. Allogeneic IgG combined with dendritic cell stimuli induce antitumour T-cell immunity. Nature. 521 (7550), 99-104 (2015).
  25. Carmi, Y., et al. Akt and SHP-1 are DC-intrinsic checkpoints for tumor immunity. JCI Insight. 1 (18), e89020 (2016).
  26. Kenkel, J. A., et al. An Immunosuppressive Dendritic Cell Subset Accumulates at Secondary Sites and Promotes Metastasis in Pancreatic Cancer. Cancer Res. 77 (15), 4158-4170 (2017).
  27. Salmon, H., et al. Expansion and Activation of CD103(+) Dendritic Cell Progenitors at the Tumor Site Enhances Tumor Responses to Therapeutic PD-L1 and BRAF Inhibition. Immunity. 44 (4), 924-938 (2016).
  28. Roslansky, P. F., Novitsky, T. J. Sensitivity of Limulus amebocyte lysate (LAL) to LAL-reactive glucans. J Clin Microbiol. 29 (11), 2477-2483 (1991).
  29. Jahr, H., Pfeiffer, G., Hering, B. J., Federlin, K., Bretzel, R. G. Endotoxin-mediated activation of cytokine production in human PBMCs by collagenase and Ficoll. J Mol Med (Berl). 77 (1), 118-120 (1999).
  30. Zhang, X., Morrison, D. C. Lipopolysaccharide-induced selective priming effects on tumor necrosis factor alpha and nitric oxide production in mouse peritoneal macrophages. J Exp Med. 177 (2), 511-516 (1993).
  31. Hirohashi, N., Morrison, D. C. Low-dose lipopolysaccharide (LPS) pretreatment of mouse macrophages modulates LPS-dependent interleukin-6 production in vitro. Infect Immun. 64 (3), 1011-1015 (1996).
  32. Deng, H., Maitra, U., Morris, M., Li, L. Molecular mechanism responsible for the priming of macrophage activation. J Biol Chem. 288 (6), 3897-3906 (2013).
  33. Cella, M., et al. A novel inhibitory receptor (ILT3) expressed on monocytes, macrophages, and dendritic cells involved in antigen processing. J Exp Med. 185 (10), 1743-1751 (1997).
  34. Kramer, P. R., Winger, V., Reuben, J. PI3K limits TNF-alpha production in CD16-activated monocytes. Eur J Immunol. 39 (2), 561-570 (2009).
  35. Rose, D. M., et al. Fc gamma receptor cross-linking activates p42, p38, and JNK/SAPK mitogen-activated protein kinases in murine macrophages: role for p42MAPK in Fc gamma receptor-stimulated TNF-alpha synthesis. J Immunol. 158 (7), 3433-3438 (1997).
  36. Rezzonico, R., Imbert, V., Chicheportiche, R., Dayer, J. M. Ligation of CD11b and CD11c beta(2) integrins by antibodies or soluble CD23 induces macrophage inflammatory protein 1alpha (MIP-1alpha) and MIP-1beta production in primary human monocytes through a pathway dependent on nuclear factor-kappaB. Blood. 97 (10), 2932-2940 (2001).
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Santana-Magal, N., Rasoulouniriana, D., Saperia, C., Gutwillig, A., Rider, P., Engleman, E. G., Carmi, Y. Isolation Protocol of Mouse Monocyte-derived Dendritic Cells and Their Subsequent In Vitro Activation with Tumor Immune Complexes. J. Vis. Exp. (135), e57188, doi:10.3791/57188 (2018).

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