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본 문서는 대식세포를 유치하기 위해 종양 세포로부터 조절된 배지의 능력을 평가하는 유용한 시험관내 분석방법을 나타낸다.
종양 관련 대식세포 (TAM)는 암의 다른 모형을 위한 종양 질량에 있는 세포의 큰 비율을 차지합니다. 아교 모세포종 (GBM), 치료법이없는 악성 뇌종양은 종양 질량 의 절반까지 있습니다. TAM은 세포에서 특정 유전자의 활성화에 따라 종양 또는 항종양일 수 있다. 종양에 있는 유전 돌연변이는, 핑거레이토카인 발현을 통제해서, 종양 미세 환경에 TAM의 모집에 영향을 미칠 수 있습니다. 여기서, 우리는 종양 세포로부터의 조절된 배지에 의한 대식세포 모집을 평가하기 위한 정량적 세포 기반 분석방법을 기술한다. 이 분석은 인간 대식세포주 MV-4-11을 사용하여 교모세포종으로부터 조절된 배지에 의한 대식세포 인매력을 연구하여 높은 재현성과 낮은 가변성을 허용합니다. 이 분석으로 생성된 데이터는 종양과 종양 미세 환경 사이의 상호 작용에 대한 더 나은 이해에 기여할 수 있다. 유사한 분석은 종양 세포와 T 세포 및 자연 살인자 (NK) 세포를 포함하여 그밖 면역 세포 사이 상호 작용을 평가하기 위하여 이용될 수 있습니다.
대식세포는 높은 자형질 및 기능적 이질성을가진 면역 세포1. 그들은 숙주 방어 시스템, 조직 수리, 발달및 종양 진행에 중요한 역할을 한다 1. TAM은 고형 종양의 미세 환경의 대식세포입니다. 특정 T는 T 세포 매개 세포 독성 활성을 억제하고, 종양 미세 환경(TME)을 조절하고, 혈관신생, 침입 및 전이 를 촉진하여 종양 성장을 촉진할 수있습니다2,3,4, 5.TAM은 TME에서 가장 풍부한 세포 유형 중 하나이며 더 많은 수의 TAM은 일반적으로 많은유형의 고형 종양에서 환자 생존과 상관 관계가 6. 종양 세포의 명백한 유전 서명은 대식세포를 모집하는 그들의 기능에 영향을 미칩니다. GBM에서, 아무 치료도 없는 공격적인 뇌종양, 대식세포는 종양질량 7의 반까지 나타낼 수 있습니다. 표피 성장 인자 수용체(EGFR)와그의 절단 돌연변이체 EGFRvIII의 공동 증폭은 종양 성장 이점을 부여하는 GBM에서 빈번히 관찰되며, 이는8. EGFR 및 EGFRvIII를 공동 발현하는 세포는 EGFR 또는 EGFRvIII를 발현하는 세포에 비해 더 많은 대식세포를 유치한다 7.
케모카인은 TME6,9에서면역 조성을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 작은 사이토카인의 가족이다. 인간 세포는 50개 이상의 사이토카인10개이상을 발현한다. 종양에서의 면역 침윤은 주로 사이토카인과 사이토카인수용체(11)사이의 상호작용에 의해 실현된다. 면역 세포의 각 유형은 뚜렷한 케모카인 수용체/케모카인을 발현하고 특정 케모카인/케모카인 수용체12를분비하는 세포에 의해 모집될 수 있다. 암세포는 TAM, 조절 T 세포 및 골수성 유래 억제세포(MDSCs)와 같은 면역 세포를 모집하기 위해 특정 케모카인의 발현을 증가시킬 수있다6. 종양에 의해 분비되는 특정 케모카인의 봉쇄는 종양 덩어리로 면역 세포의 침투를 억제하는 유망한 방법이 될 수 있다.
여기서, 우리는 화학피닌 및 대식세포 세포주를 포함하는 종양 세포로부터의 컨디셔닝된 매체를 사용하여 종양-대식세포 상호작용의 시험관내 평가를 허용하는 프로토콜을 기술한다.
1. 중간 준비
2. 세포 준비
1일차:
2일차:
3일차:
3. 체외 대식 세포 매력 분석
결과는 일반적으로 막대 그래프를 통해 표시됩니다(그림 1에도시된 예). 값이 480/520이 높은 샘플은 컨디셔닝된 미디어가 대식세포를 모집할 수 있는 능력이 높다는 것을 나타냅니다. 실험적 필요에 따라 추가 컨트롤을 포함할 수 있습니다. 예를 들어, 중화 항체를 사용하여 대식세포 화학요법을 폐지하고, 동일한 분석법을 수행하기 위해 조절된 매체를 치료할 수 있다. 하나는 또한 추가 케모카인 (즉, CCL2)을 컨디셔닝 된 미디어에 추가 할 수 있으며, 이는 긍정적 인 대조군역할을합니다.
도 1: EGFR 및 EGFRvIII를 공동 발현하는 U87 세포로부터의 컨디셔닝된 매체는 대조군 벡터또는 EGFR/EGFRvIII를 단호하게 발현하는 U87 세포보다 더 많은 대식세포를 유치한다. 이 수치는 An, et al.7에서 수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
이 프로토콜에는 1) Transwell 삽입물의 선택이라는 몇 가지 주요 단계가 있습니다. MV-4-11 세포주, 5 μm 트랜스웰 인서트가 잘 작동합니다. 그러나, 일반적으로 사용되는 단핵구 세포주 THP-1과 같은 다른 세포주, 다른 기공 크기는 더 잘 작동 할 수 있습니다. 2) 다른 세포주가 다른 속도로 증가함에 따라, 세포 수에 따라 조절 된 매체의 부피를 조정하는 것이 중요합니다. 이를 위해, 동일한 실험 조건 하에서 배양된 무세포 방진 매체는 컨디셔닝된 매체를 희석하는데 사용될 수 있다. 3) FBS는 사이토 카인을 포함합니다. 상부 챔버에서 MV-4-11 세포를 시드하기 위해 무혈청 배지를 사용하는 것이 중요합니다. 여기서 FBS를 사용하는 경우 셀 마이그레이션을 관찰할 수 없는 경우도 있습니다.
연구원은 다른 응용 프로그램에 대 한이 분석 이 수정할 수 있습니다. 예를 들어, 다른 종양 세포는, 일차적인 환자 유래 이종이식 배양, 또는 마우스 세포가 전술한 예에서 사용되는 뇌종양 세포주를 대체할 수 있다. 대식세포는 특정 필요에 따라 환자 또는 마우스로부터 1차 대식세포 또는 단핵구에 의해 대체될 수 있다. 한 가지 중요한 점은 연구원이 최상의 결과를 보장하기 위해 동일한 종의 세포를 선택해야한다는 것입니다. 대식세포 화학요법 통로는 높게 보존되더라도, 다른 종 사이 구조의 단백질 순서의 변이는 실험 결과를 해석하기 위하여 합병증의 층을 추가할 수 있습니다.
TAM은 암 면역학 13,14에서점점 더 많은 관심을 끌고 있다. 종양에 있는 다른 유전 변경이 종양 미세 환경에 있는 TAM 그리고 그밖 면역 세포의 모집에 어떻게 영향을 미치는지 아직도 추가 연구 결과를 기다리고 있습니다. Transwell 삽입의 공극 크기를 변경해서, 이 분석은 종양과 T 세포 및 NK 세포와 같은 그밖 면역 세포 사이 상호 작용을 공부하기 위하여 이용될 수 있습니다. Transwell 분석법을 사용하여 종양-면역 상호 작용을 평가하는 한 가지 장점은 특정 종양 유전자/돌연변이가 특정 유형의 면역 세포의 모집에 미치는 영향을 쉽게 입증할 수 있다는 것입니다. 또한, 이 분석은 게놈 넓은 스크린을 위해 확장하기 쉽습니다. 이 분석은 종양 면역 세포 상호 작용을 공부하는 연구원을 위한 추가 가능성을 엽니다. 추가적으로, 이 분석은 종양 세포에서 컨디셔닝된 매체가 대식세포/그밖 면역 세포의 전사 단면도에 어떻게 영향을 미치는지 공부하기 위하여 이용될 수 있습니다.
모든 어세이에는 한계가 있습니다. 이러한 분석의 경우, 조절된 배지는 시험관 내에서 배양된 종양 세포로부터이다. 여기에서 분비된 케모카인은 생체 내에서 자란 종양에 의해 분비되는 것과 다를 수 있습니다. 추가적으로, 대식세포 세포주 세포주세포는 더 현상적이고 전사적으로 다양한 대식세포에 침투하는 종양과 다르다. 따라서, 다른 시험관 내 및 생체내 방법을 이용한 시험관 내 발견의 추가 확인이 필요하다.
윌리엄 A. 와이즈는 StemSynergy 치료제의 공동 설립자입니다. 제니 안은 공개할 것이 없다.
교부금 지원: Z. An은 알렉스의 레모네이드 스탠드 재단, 미국 뇌종양 협회, NIH T32CA108462 및 획기적인 생물 의학 연구 프로그램으로부터 지원을 받았으며, 이는 부분적으로 샌드러 재단에 의해 지원됩니다. W. 와이즈는 NIH 보조금 R01CA221969, R01NS091620, P50CA097257, U01CA217864, P30CA82103에 의해 지원되었다; 새뮤얼 G. 왁스만 암 연구 재단; 그리고 에블린과 매티 앤더슨 의자.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.1 μm filtration cup | Thermo fisher | 566-0010 | |
0.45 μm filter unit | Millipore | SLHA033SS | |
10 mL serological pipettes | Olympus plastics | 12-104 | |
15 mL sterile centrifuge tubes | Olympus plastics | 28-103 | |
1 mL pipette tip | ART molecular bioproducts | 2779-RI | |
2 mL aspirating pipet | Falcon | 357558 | |
24-well plate | Millipore | ECM507 | Part of ECM507, or can be purchased separately |
4x lysis buffer | Millipore | ECM507 | Part of ECM507, or can be purchased separately |
5 μm Transwell insert | Millipore | ECM507 | Part of ECM507, or can be purchased separately |
75 cm2 flask | Corning | 430641U | |
Accutase | Innovative cell technologies | AT-104 | |
B27 | Gibco | 12587-010 | |
CyQuant Dye | Millipore | ECM507 | Part of ECM507, or can be purchased separately |
DMEM | Gibco | 11965-092 | |
DMEM:F12 | Gibco | 10565-018 | |
EGF | Peprotech | AF-100-15 | |
FBS | Gibco | 26140 | |
FGF | Peprotech | 100-18B | |
IMDM | Gibco | 12440-053 | |
PBS | Gibco | 14190-144 | |
Pen Strep | Gibco | 15140-122 | |
Trypan blue | Biorad | 1450021 |
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