في المختبر التمايز نموذج الذاكرة البشرية العادية ب الخلايا إلى خلايا البلازما المعمرة
Summary
تستخدم نظم الاستزراع متعدد خطوة، نحن تقرير خلية بفي المختبر إلى خلية البلازما تمايز النموذجي.
Abstract
تفرز كميات كبيرة من الأجسام المضادة خلايا البلازما (أجهزة الكمبيوتر) وتطوير من الخلايا ب أنه قد تم تنشيط. أجهزة الكمبيوتر هي نادرة الخلايا الموجودة في نخاع العظام أو الغشاء المخاطي وضمان حصانة humoral. نظراً لتردد منخفض والموقع، دراسة لأجهزة الكمبيوتر من الصعب في الإنسان. أبلغنا أ ب للكمبيوتر نموذج التمايز في المختبر باستخدام مجموعات مختارة من الجزيئات السيتوكينات والتنشيط التي تسمح بإعادة إنتاج التمايز الخلية متسلسلة تحدث المجراة في. في هذا النموذج في المختبر، ذاكرة الخلايا ب (MBCs) سوف تفرق في ما قبل بلاسمابلاستس (بريببس)، بلاسمابلاستس (PBs)، أوائل أجهزة الكمبيوتر، وأخيراً، إلى المعمرة أجهزة الكمبيوتر، مع النمط الظاهري إغلاق لنظرائهم في الأشخاص الأصحاء. بنينا المعلوماتية الحيوية وصول مفتوح أيضا أدوات لتحليل المعلومات الأكثر بروزا من جيب البيانات المتصلة بالتمييز بين أجهزة الكمبيوتر. يمكن استخدام هذه الموارد لدراسة ب البشرية إلى التمييز بين أجهزة الكمبيوتر، وفي الدراسة الحالية، ونحن التحقيق في تنظيم التعبير الجيني عوامل جينية خلال ب البشرية إلى التمييز بين أجهزة الكمبيوتر.
Introduction
التفريق بين الخلايا ب إلى خلايا البلازما (أجهزة كمبيوتر) ضروري للحصانة humoral وحماية البلد المضيف ضد العدوى1. ب للكمبيوتر التمايز يرتبط بتغييرات كبيرة في قدرات النسخ والايض لاستيعاب لإفراز الأجسام المضادة. وقد درست عوامل النسخ التي تتحكم ب للتمايز الكمبيوتر على نطاق واسع وكشف شبكات الحصرية بما في ذلك النسخ المحددة ب والكمبيوتر عوامل (TFs)2. في الخلايا ب، وهي PAX5، و BCL6، و BACH2 TFs أولياء الأمور من الخلية بهويه2،3. سوف إخماد جينات الخلية بتحريض IRF4، PRDM1 ترميز BLIMP1 و XBP1 PC TF وحمل منسقة إفراز جسم خلية برنامج النسخي3،4،5. هذه التغييرات النسخي منسقة ترتبط بتفعيل النسخ الجينات Ig جنبا إلى جنب مع التحول من شكل غشاء زمنياً بشكل يفرز الغلوبولين المناعي السلسلة الثقيلة2،3، 4-ب إلى التمايز الكمبيوتر مرتبط بتحريض المورثات المشتركة في هيولى ووظائف المتزامن مع تنشيط استجابة (الاستعراض) البروتين تكشفت المعروفة للعب دور رئيسي في جهاز الكمبيوتر باستيعاب التوليف جهاز غولجي ويفرز المناعية6،7. TF XBP1 يلعب دوراً رئيسيا في هذا التكيف الخلوي8،،من910.
ب خلايا وأجهزة الكمبيوتر هي الجهات الفاعلة الرئيسية من الحصانة humoral. فهم البيولوجية العمليات التي تتحكم في الإنتاج وبقاء خلايا البلازما العادية أمر حاسم في التدخلات العلاجية التي بحاجة إلى ضمان فعالية الاستجابات المناعية ومنع المناعة الذاتية أو نقص المناعة. أجهزة الكمبيوتر هي خلايا نادرة مع التمايز المراحل المبكرة التي تجري في المواقع التشريحية التي تعوق توصيف كامل البيولوجية، وبخاصة في الإنسان. تستخدم نظم الاستزراع متعدد خطوة، أبلغنا ب في المختبر نموذج التمايز PC. يستنسخ هذا النموذج بتمايز الخلية متسلسلة والنضج التي تحدث في أجهزة مختلفة في الجسم الحي11،،من1213. في خطوة أولى، يتم تنشيط أولاً لمدة أربعة أيام قبل تركيبة يجند وأوليجوديوكسينوكليوتيديس وسيتوكين CD40 خلايا الذاكرة ب وتفرق في بريبلاسمابلاستس (بريببس). في خطوة ثانية، هي التي يسببها بريبلاسمابلاستس تفرق في بلاسمابلاستس (PBs) عن طريق إزالة التحفيز CD40L وأوليجوديوكسينوكليوتيديس وتغيير تركيبة سيتوكين. في خطوة ثالثة، هي التي يسببها بلاسمابلاستس تفرق في أوائل أجهزة الكمبيوتر عن طريق تغيير تركيبة سيتوكين11،12. خطوة الرابعة وقدم للحصول على أجهزة الكمبيوتر ناضجة تماما باستزراع هذه أجهزة مبكرة مع نخاع العظام الخلايا اللحمية مكيفة المتوسطة أو تحديد عوامل النمو13. أجهزة الكمبيوتر هذه ناضجة يمكن البقاء على قيد الحياة منذ عدة أشهر في المختبر وإفراز كميات عالية من الغلوبولين المناعي (الشكل 1). من المثير للاهتمام، ولدينا نموذج في المختبر يجمل التغييرات النسخي المنسقة وفي النمط الظاهري ب مختلف مراحل الكمبيوتر التي يمكن أن يكون تم اكتشافها في المجراة11،،من1213،14 ،15. أجهزة الكمبيوتر هي الخلايا النادرة ونموذجنا التمايز في المختبر يسمح للدراسة ب البشرية إلى التمايز PC.
Protocol
Representative Results
Discussion
في الإنسان، جهاز كمبيوتر هي خلايا نادرة مع مراحل التمايز تجري في الأماكن التشريحية التي تعوق توصيف كامل البيولوجية. وقد وضعنا ب في المختبر لنموذج التمايز الكمبيوتر باستخدام نظم الاستزراع متعدد خطوة حيث يتم بعد ذلك تطبيق تركيبات مختلفة من السيتوكينات وجزيئات التنشيط بغية إعادة إنتاج الت?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
بتأييد هذا العمل بمنح من “الإنكا الفرنسية” (المعهد الوطني للسرطان دو) معهد (PLBIO15-256) ووكالة الاستخبارات الوطنية (التعادل-تخطي) وسرطان إيتمو (ملم وترينيداد وتوباغو).
Materials
| anti-CD2 magnetic beads | Invitrogen | 11159D | |
| Anti-CD138-APC | Beckman-Coulter | B49219 | |
| Anti-CD19-APC | BD | 555415 | |
| Anti-CD20-PB | Beckman-Coulter | B49208 | |
| Anti-CD27-PE | BD | 555441 | |
| Anti-CD38-PE | Beckman-Coulter | A07779 | |
| Anti-histidine | R&D Systems | MAB050 | |
| CpG ODN(PT) | Sigma | T*C*G*T*C*G*T*T*T*T*G*T*C* G*T*T*T*T*G*T*C*G*T*T |
|
| human Transferin | Sigma-Aldrich | T3309 | |
| IFN-α | Merck | Intron A | |
| IMDM | Gibco | 31980-022 | |
| Recombinan Human CD40L-hi | R&D Systems | 2706-CL | |
| Recombinant Human APRIL | R&D Systems | 5860-AP-010 | |
| Recombinant Human IL-10 | R&D Systems | 217-IL- | |
| Recombinant Human IL-15 | Peprotech | 200-15-10ug | |
| Recombinant Human IL-2 Protein | R&D Systems | 202-IL- | |
| Recombinant Human IL-6 | Peprotech | 200-06 |
References
- Shapiro-Shelef, M., Calame, K. Regulation of plasma-cell development. Nature Reviews Immunology. 5 (3), 230-242 (2005).
- Nutt, S. L., Hodgkin, P. D., Tarlinton, D. M., Corcoran, L. M. The generation of antibody-secreting plasma cells. Nature Reviews Immunology. 15 (3), 160-171 (2015).
- Shaffer, A. L., et al. Blimp-1 orchestrates plasma cell differentiation by extinguishing the mature B cell gene expression program. Immunity. 17 (1), 51-62 (2002).
- Minnich, M., et al. Multifunctional role of the transcription factor Blimp-1 in coordinating plasma cell differentiation. Nature Immunology. 17 (3), 331-343 (2016).
- Klein, U., et al. Transcription factor IRF4 controls plasma cell differentiation and class-switch recombination. Nature Immunology. 7 (7), 773-782 (2006).
- Gass, J. N., Gunn, K. E., Sriburi, R., Brewer, J. W. Stressed-out B cells? Plasma-cell differentiation and the unfolded protein response. Trends in Immunology. 25 (1), 17-24 (2004).
- Goldfinger, M., Shmuel, M., Benhamron, S., Tirosh, B. Protein synthesis in plasma cells is regulated by crosstalk between endoplasmic reticulum stress and mTOR signaling. European Journal of Immunology. 41 (2), 491-502 (2011).
- Yoshida, H., Matsui, T., Yamamoto, A., Okada, T., Mori, K. XBP1 mRNA is induced by ATF6 and spliced by IRE1 in response to ER stress to produce a highly active transcription factor. Cell. 107 (7), 881-891 (2001).
- Shaffer, A. L., et al. XBP1, downstream of Blimp-1, expands the secretory apparatus and other organelles, and increases protein synthesis in plasma cell differentiation. Immunity. 21 (1), 81-93 (2004).
- Reimold, A. M., et al. Plasma cell differentiation requires the transcription factor XBP-1. Nature. 412 (6844), 300-307 (2001).
- Jourdan, M., et al. Characterization of a transitional preplasmablast population in the process of human B cell to plasma cell differentiation. Journal of Immunology. 187 (8), 3931-3941 (2011).
- Jourdan, M., et al. An in vitro model of differentiation of memory B cells into plasmablasts and plasma cells including detailed phenotypic and molecular characterization. Blood. 114 (25), 5173-5181 (2009).
- Jourdan, M., et al. IL-6 supports the generation of human long-lived plasma cells in combination with either APRIL or stromal cell-soluble factors. Leukemia. , (2014).
- Kassambara, A., et al. Global miRNA expression analysis identifies novel key regulators of plasma cell differentiation and malignant plasma cell. Nucleic Acids Research. 45 (10), 5639-5652 (2017).
- Kassambara, A., et al. GenomicScape: an easy-to-use web tool for gene expression data analysis. Application to investigate the molecular events in the differentiation of B cells into plasma cells. PLOS Computational Biology. 11 (1), 1004077 (2015).
- Miremadi, A., Oestergaard, M. Z., Pharoah, P. D., Caldas, C. Cancer genetics of epigenetic genes. Human Molecular Genetics. 16, 28-49 (2007).
- Pei, H., et al. The histone methyltransferase MMSET regulates class switch recombination. Journal of Immunology. 190 (2), 756-763 (2013).
- Le Gallou, S., et al. IL-2 requirement for human plasma cell generation: coupling differentiation and proliferation by enhancing MAPK-ERK signaling. Journal of Immunology. 189 (1), 161-173 (2012).
- Cocco, M., et al. In vitro generation of long-lived human plasma cells. Journal of Immunology. 189 (12), 5773-5785 (2012).
- Leung-Hagesteijn, C., et al. Xbp1s-negative tumor B cells and pre-plasmablasts mediate therapeutic proteasome inhibitor resistance in multiple myeloma. Cancer Cell. 24 (3), 289-304 (2013).
- Orlowski, R. Z. Why proteasome inhibitors cannot ERADicate multiple myeloma. Cancer Cell. 24 (3), 275-277 (2013).
- Ding, B. B., Bi, E., Chen, H., Yu, J. J., Ye, B. H. IL-21 and CD40L synergistically promote plasma cell differentiation through upregulation of Blimp-1 in human B cells. Journal of Immunology. 190 (4), 1827-1836 (2013).
- Tsai, C. M., et al. Galectin-1 promotes immunoglobulin production during plasma cell differentiation. Journal of Immunology. 181 (7), 4570-4579 (2008).
- Tsai, C. M., et al. Galectin-1 and galectin-8 have redundant roles in promoting plasma cell formation. Journal of Immunology. 187 (4), 1643-1652 (2011).
- Anginot, A., Espeli, M., Chasson, L., Mancini, S. J., Schiff, C. Galectin 1 modulates plasma cell homeostasis and regulates the humoral immune response. Journal of Immunology. 190 (11), 5526-5533 (2013).
- Belnoue, E., et al. Homing and adhesion patterns determine the cellular composition of the bone marrow plasma cell niche. Journal of Immunology. 188 (3), 1283-1291 (2012).
- Belnoue, E., et al. APRIL is critical for plasmablast survival in the bone marrow and poorly expressed by early-life bone marrow stromal cells. Blood. 111 (5), 2755-2764 (2008).
- Huard, B., et al. APRIL secreted by neutrophils binds to heparan sulfate proteoglycans to create plasma cell niches in human mucosa. Journal of Clinical Investigation. 118 (8), 2887-2895 (2008).
- Ame-Thomas, P., et al. Human mesenchymal stem cells isolated from bone marrow and lymphoid organs support tumor B-cell growth: role of stromal cells in follicular lymphoma pathogenesis. Blood. 109 (2), 693-702 (2007).
- Ramachandrareddy, H., et al. BCL6 promoter interacts with far upstream sequences with greatly enhanced activating histone modifications in germinal center B cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (26), 11930-11935 (2010).
- Li, G., Zan, H., Xu, Z., Casali, P. Epigenetics of the antibody response. Trends in Immunology. 34 (9), 460-470 (2013).
- Miles, R. R., Crockett, D. K., Lim, M. S., Elenitoba-Johnson, K. S. Analysis of BCL6-interacting proteins by tandem mass spectrometry. Molecular & Cellular Proteomics. 4 (12), 1898-1909 (2005).
- McManus, S., et al. The transcription factor Pax5 regulates its target genes by recruiting chromatin-modifying proteins in committed B cells. The EMBO Journal. 30 (12), 2388-2404 (2011).
- Ahmadnejad, M., et al. Elevated expression of DNMT1 is associated with increased expansion and proliferation of hematopoietic stem cells co-cultured with human MSCs. Blood Research. 52 (1), 25-30 (2017).
- Beguelin, W., et al. EZH2 is required for germinal center formation and somatic EZH2 mutations promote lymphoid transformation. Cancer Cell. 23 (5), 677-692 (2013).
- Herviou, L., Cavalli, G., Cartron, G., Klein, B., Moreaux, J. EZH2 in normal hematopoiesis and hematological malignancies. Oncotarget. 7 (3), 2284-2296 (2016).
- Beguelin, W., et al. EZH2 enables germinal centre formation through epigenetic silencing of CDKN1A and an Rb-E2F1 feedback loop. Nature Communications. 8 (1), 877 (2017).
- Herviou, L., et al. PRC2 targeting is a therapeutic strategy for EZ score defined high-risk multiple myeloma patients and overcome resistance to IMiDs. Clinical Epigenetics. 10 (1), 121 (2018).
- Asangani, I. A., et al. Characterization of the EZH2-MMSET histone methyltransferase regulatory axis in cancer. Molecular Cell. 49 (1), 80-93 (2013).
- Pei, H., et al. MMSET regulates histone H4K20 methylation and 53BP1 accumulation at DNA damage sites. Nature. 470 (7332), 124-128 (2011).
- Cui, J., et al. EHMT2 inhibitor BIX-01294 induces apoptosis through PMAIP1-USP9X-MCL1 axis in human bladder cancer cells. Cancer Cell International. 15 (1), 4 (2015).
- Santo, L., et al. Preclinical activity, pharmacodynamic, and pharmacokinetic properties of a selective HDAC6 inhibitor, ACY-1215, in combination with bortezomib in multiple myeloma. Blood. 119 (11), 2579-2589 (2012).
- Amengual, J. E., et al. Dual Targeting of Protein Degradation Pathways with the Selective HDAC6 Inhibitor ACY-1215 and Bortezomib Is Synergistic in Lymphoma. Clinical Cancer Research. 21 (20), 4663-4675 (2015).
- Schoenhals, M., et al. Forced KLF4 expression increases the generation of mature plasma cells and uncovers a network linked with plasma cell stage. Cell Cycle. 15 (14), 1919-1928 (2016).
