P8C-304

3 downloads 0 Views 552KB Size Report
of diseases such as sepsis or cancer…. Flow cytometry (FCM) is ... surface expression of TF antigen and its high intrinsic procoagulant potential. +33 496.122.
Tissue factor bearing microparticles:  optimization of flow cytometric detection Jérémie Bez, Tarik Bouriche, Philippe Poncelet

Research and Technology/BioCytex, Marseille, France

Results: AnnV‐FITC staining of MPs in presence of Ca²+ and FCM‐based detection of micro‐clots  MPs in buffer

2000 MP/uL

1000 MP/uL

500 MP/uL

250 MP/uL

125 MP/uL

62 MP/uL

31 MP/uL

16 MP/uL

8 MP/uL

4 MP/uL

FS Log 

Tissue factor (TF) is a transmembrane glycoprotein that is present on  the  plasma  membrane  of  many  cells  and  microparticles.  TF  is  a  receptor  for  factor  VII/VIIa that  is  required  for  the  initiation  of  blood  coagulation.  Positive  microparticles  (TF‐MPs)  are  highly  procoagulant and have been tightly linked to thrombosis in a variety  of diseases such as sepsis or cancer…. Flow cytometry (FCM) is the  most  often  used  method  for  detection  of  TF‐MPs  in  Platelet‐Free  Plasma  samples  (PFPs)  .  Such  detection  is  challenged  by  the  weak  surface expression of TF antigen and its high intrinsic procoagulant potential.

SBTF1-PE

Introduction:

P8C‐304

MPs in plasma

SS Log 

AnnV-FITC

Effect of direct thrombin inhibitors  (DTI) 

MP minimum size

T=0 h a‐DNP‐PE

Small size of MP  requires specific  adaptations of FCM protocols 

AnnV‐FITC

AnnexinV‐FITC: TAU Technologies BV Binding buffer:10xC with AnnV‐F, TAU Technologies BV rHirudin STAGO,  ref.00830: Each  1  mL vial  (2000  ATU/mL)  is  distributed  into  100*10µL  aliquots,  kept  frozen  at  ‐80°C  and  used  extemporaneously  at  2  ATU/mL final  concentration  in  Ca²+ containing binding buffer. MPFP: Normal human plasma pool (STAGO, F) was submitted to  2  round of ultra‐centrifugation (100,000g 90 mn) and frozen at ‐80°C  into aliquots for future use. TF‐MPs: Purified from culture supernatants of a pancreatic cell line  bxpc‐3 (kind gift from Dr. A Pélegrin, IRCM, Montpellier, F). Anti‐TF MAbs: ‐ HTF1‐PE (BDIS/Pharmigen) ‐ SBTF1‐PE:  Prototype  reagent  (BioCytex,  Marseille,  F),  characterised  as  shown  below  against  well‐known,  previously  mapped anti‐TF MAbs.

MAb SBTF1 TF9‐1D10

HTF1

TF9‐5B7

SBTF1 (B4C9)

TF

T=2 h

New standardized limit

VD8

TF

SBTF3 (B5C3)

TF9‐10H10 TF8‐5G9

SBTF1‐PE 

0.3 µm 0.1 µm

Old standardized limit

DABIGATRAN

0.5 µm

AnnV‐FITC

TF‐MPs spiked plasma  after dual  staining with AnnV‐FITC in DTI‐containing binding buffer. DTI  provided either as  r‐Hirudin (2  ATU/mL,  Stago), GPRP (2 mM), Dabigatran (2 µM).  Note:  staining without DTI  induced short  time clotting,  impeding FCM analysis (not shown).

Clot formation in Ca²+

buffer 

AnnV‐FITC

SSC 

FSC

1 µm (MP maximum size)

T=1 h

HIRUDINE

MP‐size window standardized using "Megamix Plus"  Megamix Plus beads

0 ATU/mL

2 ATU/mL GPRP

FCM  analysis  was  performed  on  a  Gallios cytometer,  (Beckman‐ Coulter). MP‐size window was standardized using Megamix‐Plus FSC  beads with cut‐off at 0.3 µm‐eq

DTI protecting effect

SBTF1‐PE 

Materials and Methods:

FSC

Our  aim  was  to  optimize  FCM‐based  detection  protocol  for  TF‐MPs.  We  here  show  that,  despite  using  adequate  fluorescent  anti‐TF  antibody  conjugates,  a  yet  un‐recognized  plasma  micro‐clotting  artefact    impedes  the  detection  of  such  a  highly  pro‐coagulant  material.

 When purified TF‐MPs derived from highly TF  pancreatic tumor cells (bxpc‐3)  where spiked into MPFP  and analyzed after AnnV‐FITC staining in presence of Ca²+, MPs were not detected as expected and replaced in the MP  gate by new non fluorescent events.  Note the presence in highest concentrations of spiking of events with elevated levels of Side and Forward scatter corresponding to µ‐aggregates of MP +/‐ fibrin strands or µ‐clots.  Prevalence and size of such µ‐aggregates seems to be linked to the level of TF‐MPs spiking.  Clot is visible  in  tube  with highest TF‐MPs level after only a  few minutes  following addition  of Ca²+ containing binding buffer, highly suggesting TF‐MPs induced coagulation despite the 1:10 final dilution of plasma.

SBTF1‐PE 

Aim:

AnnV‐FITC

SSC 

TF‐MPs  rich  plasma  was  stained  with/without  Hirudin in  Binding  Buffer  (2  ATU/mL)  and  FCM  analysis  operated  immediately , 1h or 2h after addition of bb+. In the absence  of DTI, detection of TF‐MPs is:  Almost  feasible  just  after  dilution  (T=  0h),  although µ‐aggregation is already visible (arrows).  Difficult  at  T=  1h  with  major  interference  of  dual‐stained µ‐aggregates which entraps fluorescent reagents and appears  as  a  "comet"  of  dual  positive  events  (red  arrows)  and  large  MP‐like events with high scatter levels (black arrows).  Impossible at T= 2h with major clot having entrapped all MP  (no more events seen, same as with buffer alone).

clot buffer with Ca²+

buffer wo Ca²+

Comparing AnnV+  staining with Ca2+ buffer (left) with its negative control tube diluted with Ca2+‐free buffer (right)  shows  the presence of visible clot (image courtesy of Dr Sukesh C. Nair & coll., Hematology unit, CMC Vellore, India). 

In the presence of DTI, detection of TF‐MPs remains feasible  at  any  time;  no  µ‐aggregate  detected  by  FCM  and  no  clot  formed in the tubes.

Lactadherin‐FITC staining of MPs   DNP PE 

a‐TF SBTF1 (B4C9)

a‐TF HTF1

Premature clot formation,  initially observed in  TF‐MPs rich plasma has also been occasionnaly observed in pathological plasma samples.  Here,  it happened in  normal  fresh PFP  stored for  one night at 2‐8°C.  The likely explanation lies  in  the previously reported cold‐induced activation  of plasma  factors (mainly FVII  and FIX),  which may create artefactual,  TF‐MPs independent,  coagulation  via  the intrinsic pathway.

Staining  of  TF+MP  spiked  in  MPFP  using  anti‐TF  MAb‐PE  conjugates SBTF1 (clone B4C9) or HTF1 and Lactadherin‐FITC.  This  shows  higher  intensity  TF  staining  with  SBTF1  and  illustrates presence of TF‐MPs.  a‐DNP‐PE is used as matched irrelevant IgG1 control.

Conclusion: Bez et al, @ Symposium focused on TF & FVII, UNC, Chapel-Hill (May 2012)

3D  map  of  TF  molecules  using  well  defined  anti‐TF  MAbs from  Scripps Institute (kind gift from Pr W. Ruf, La Jolla) SBTF‐1  is  a  high  affinity  MAb detecting  TF  on  a  very  accessible  epitope,  located  on  the  head  of  TF,  far  from  the  cell  membrane  in  contrast to TF8‐5G9, and not in a partially cryptic domain, as is the  case with HTF‐1

[email protected] [email protected]

 FCM analysis of TF‐MPs needs to be optimized using adequate anti‐TF MAb conjugates.  Since premature clot formation  can also be encountered in  normal  plasma  samples,  especially when these have been kept some time in the cold, adding anti‐coagulant in Annexin binding buffer appears mandatory in all situations.  Although Heparin has been initially proposed (ref. 1), we advocate for the use of hirudin, a direct  thrombin inhibitor that shows simpler and more direct mode of action (e.g. no influence on AT, nor on liberation of membrane TFPI, …). ref. 1) Iversen et al, J Immunol Methods, 2013

+33 496.122.040

BioCytex, 140 ch. de l'Armée d'Afrique, 13010 Marseille, FRANCE