Method Article
Burada, tümör taşıyan farelere transferinden sonra anti-anjiyojenik tümör ilişkili nötrofiller terapötik potansiyelini gösteriyoruz. Bu protokol, nötrofil aktivitesini ex vivo olarak işlemek ve daha sonra tümörlerin geliştirilmesinde in vivo olarak işlevselliğini değerlendirmek için kullanılabilir. Potansiyel nötrofil bazlı immünoterapileri incelemek için uygun bir modeldir.
Nötrofiller, tümörijenezde düzenlenmesi katkısı artan dikkat çekiyor. Bu hücreler heterojen ve tümör ortama bağlı olarak yanlısı veya anti-tümör kapasitesine sahip olabilir. Tümör bağlamında nötrofil fonksiyonlarını düzenleyen önemli sitokinlerden biri ben interferonlar türüdür. İnterferonlar varlığında, nötrofil anti-tümör özellikleri kazanmak, sitotoksisite veya bağışıklık sisteminin stimülasyon dahil. Bunun tersi olarak, bir interferon sinyalinin eksikliği, tümör anjiyogenezinin güçlü stimülasyon ile karakterize belirgin Pro-tümör aktivitesinde sonuçlanır. Son zamanlarda, nötrofiller yanlısı anjiyojenik özelliklerinin bu hücrelerdeki nikotinamid phosphoribosyltransferase (NAMPT) sinyalizasyon yolunun aktivasyonuna bağlı olduğunu gösterebiliriz. Tümör ilişkili nötrofiller bu yolun inhibisyonu onların güçlü anti-anjiyojenik fenotipi yol açar. Burada, yeni kurulan modelimizi, manipüle tümör ilişkili nötrofiller (Tans) ' nın tümörojenik potansiyelinin in vivo olarak değerlendirilmesine olanak tanıyarak gösteriyoruz. Kısa bir süre, Pro-anjiyojenik tümör ilişkili nötrofiller tümör taşıyan interferon-eksikliği fareler izole edilebilir ve NAMPT sinyalizasyon bloke ederek Anti-anjiyojenik fenotipi içine repolarize. Bu hücrelerin anjiyojenik aktivite daha sonra bir aort halka tahlil kullanılarak değerlendirilebilir. Anti-anjiyojenik TANs tümör taşıyan vahşi tip alıcılara aktarılabilir ve tümör büyümesi 14 gün boyunca izlenmelidir. Günde 14 fare feda edilir, tümör kaldırıldı ve vazkülarizasyon ile kesilmiş değerlendirildi. Genel olarak, protokollerimiz, yapay nötrofil hücre hattı modellerini kullanmaya gerek kalmadan, tümör ilişkili nötrofiller gibi primer hücrelerin anjiyojenik kapasitesini değerlendirmek için yeni bir araç sağlar. Vc
Tip ı Interferonlar (ıfns) neoplasias ana tepkiler stimülasyon önemli bir rol oynar, tip ı ıFN eksikliği önemli ölçüde yüksek tümör büyümesi sonuçları sinyal1. Bu süreçte yer alan mekanizmalardan biri, koloniye uyarıcı faktör 3 reseptör (CSF3R) aşağı sinyal2ile kontrol edilen tümör ilişkili nötrofiller, tümör-genetik aktivitesinin düzenlenmesi. Koloniye uyarıcı faktör 3 (CSF3) veya granülosit kolonisi uyarıcı faktör, nikotinamid phosphoribosyltransferase (nampt)3,4içeren sinyalizasyon etkinleşmeye gösterilmiştir. NAMPT, glikoliz geliştirir ve DNA onarımı, gen ifadesi ve stres tepkisi kanser hücrelerinin hayatta kalma ve proliferasyon teşvik düzenleyen nikotinamide adenin dinükleotit sentezini için bir oran sınırlayıcı enzimdir5. NAMPT, kolorektal, ovaryalı, meme, mide, prostat kanseri ve gliomas6dahil olmak üzere birden fazla kanser tipinde aşırı ifade edilir. NAMPT sadece tümör hücreleri için değil, aynı zamanda miyeloid hücreler gibi tümörlerde bulunan diğer hücre türlerinin geniş bir çeşitliliği için de önemlidir-onların farklılaşma4Sürücüler, apoptozis inhibe ve çoklu sitokinlerin ifade teşvik veya makrofajlar içinde matris-aşağılayıcı enzimler7.
Tümör ilişkili nötrofiller tümör büyümesinin önemli modülatörlerini temsil eder. BRONZLAŞMA fonksiyonları nötrofiller bu sitokinler Prime anti-tümör aktivitesi olarak, türü ı ıFN kullanılabilirlik güçlü bağlıdır. Aksine, ıfns yokluğunda bu hücrelerin tümör aktivasyonunu destekler, özellikle kendi yanlısı anjiyojenik özellikleri. Bununla anlaşmada, INS eksikliği fareler önemli ölçüde daha büyük ve daha iyi vaskülarize tümörlerin geliştirmek, hangi güçlü yanlısı tümörü ile sızan/Pro-anjiyojenik nötrofiller1,2,8, 9,10. Daha da önemlisi, bu tür Pro-anjiyojenik TANs NAMPT yüksek aktivite göstermek, nötrofiller Pro-tümör polarizasyon temel rolünü düşündürmektedir.
Nötrofiller Ly6G antikor veya göç inhibisyonu kullanarak tükenmesi (CXCR2 antikor) azalmış tümör anjiyogenez sonuçları, büyüme, ve metasjen1,8. Yine de, oluşturulan monoklonal antikorlar immunogenic, ve onların yönetimi yaşam tehdit yan etkileri bir dizi ile ilişkilidir11. Nötrofil tumoriogenicity modüle nampt inhibitörü FK866 gibi küçük moleküller ile tedavi, bu tür komplikasyonları önlemek için yardımcı olabilir. Ne yazık ki, NAMPT farmakolojik sistemik inhibisyonu, tümör büyümesi üzerinde terapötik etkisi yanında, gastrointestinal toksisite ve trombositopeni de dahil olmak üzere şiddetli yan etkilere yol açar. Bu nedenle, nampt inhibitörlerinin sistemik uygulanması mümkün değildir12,13,14.
Bu nedenle, burada NAMPT aktivitesinin doğrudan yalıtılmış TANs 'de engellendiği bir protokol öneriyoruz. Bu tür anti-tümör nötrofiller sonra adoptively bir tümör taşıyan ev sahibi aktarılır. Bu protokol, bileşiklerin sistemik toksik yan etkilerini önlemeye yardımcı olur, ancak hedef hücreler üzerindeki etkisi sürdürülecektir.
Hayvan konuları dahil tüm prosedürler düzenleyici yetkililer tarafından onaylanmıştır: LANUV (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW) ve Regierungspräsidium Tübingen, Almanya. Tüm manipülasyonlar steril reaktifler ve aletler (şırıngalar, makas, forseps, tek kullanımlık neşter, Petri Yemekleri) kullanılarak steril koşullarda (laminar akış kaputu altında) yapılmalıdır.
Not: protokol genel şeması Şekil 1' de gösterilir.
1. B16F10 melanom hücre hattının hazırlanması
2. farelerde Allogenik tümör modeli
3. TAN yalıtımı
4. in vitro TANs NAMPT inhibisyonu
5. aort halka tahlil kullanarak TANs anjiyojenik özelliklerinin tahmini
6. Allogenik tümör modelinde tedavi nötrofillerin evlatlık aktarımı
7. tümör büyüme ölçümü, histolojik muayene
Burada açıklanan prosedürü kullanarak, Ifnar1-/- nötrofiller tümörlerden izole edildi ve 2 h için nampt inhibitörü FK866 ile tedavi edildi. tedavi edilmemiş Ifnar1-/- nötrofiller bir kontrol olarak kullanıldı. Tedavinin etkinliği anjiyogenez (matris bozulması, göç, proliferasyon, yeniden yapılanma) içinde yer alan önemli adımları yansıtan aort halka tahlil kullanılarak değerlendirildi. FK866 tedavi nötrofiller, tedavi edilmemiş hücrelere kıyasla aort şube oluşumunu uyarmak için önemli ölçüde azalmış kapasiteye sahip olduğunu gösterebiliriz (Şekil 3A, 3B). FK866-tedavi edilen anti-anjiyojenik nötrofiller tümör taşıyan fareler içine subkutan enjekte edildi (gün 0 kanat ve gün 2 serum). Tedavi edilmemiş Ifnar1-/- nötrofiller (Şekil 4A, 4B) ile enjekte edilen fareler ile karşılaştırıldığında, önemli ölçüde bozulmuş tümör büyümesini gözlemleyebiliriz. Çıkarılan tümörlerin histolojik incelenmesi, FK866-tedavi edilmiş tans ile tedavi edilen farelerden izole edilmiş tümörlerde anjiyogenezin önemli bastırılmasına neden olduğu gibi, tedavi edilmemiş Ifnar1-/- nötrofiller ile enjekte edilenlere kıyasla ( Şekil 5A , B).
Şekil 1. Protokol şeması. Adım 1. B16F10 melanom hücre hattının hazırlanması; 2. farelerde Allogenik tümör modeli; 3. tümörlerden TANs yalıtım; 4. in vitro TANs NAMPT inhibisyonu; 5. aort halka tahlil TANs anjiyojenik özelliklerinin tahmini; 6. Allogenik tümör modelinde tedavi nötrofillerin evlatlık transferi; 7. tümör büyüme izleme, histolojik muayene. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.
Şekil 2. TANs sıralama için strateji gating. CD11b+ Ly6GHi Alive nötrofiller saflık ile tümörlerden sıralanır ≥ 95%. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.
Şekil 3. FK866 tedavisinden sonra TANs anjiyojenik özelliklerinin bastırılması. FK866 veya orta ile tedavi sıralanmış Ifnar1-/-tans anjiyojenik özellikleri aort yüzük tahlil kullanılarak tahmin edildi. Şube oluşumu 14 gün boyunca izleniyor, 14 gün içinde temsili sonuçlar sunulmuştur (A). FK866 ile tedavi endotel dalları sayısını önemli ölçüde düşürüldü (B). Veriler medyan, çeyrek Aralık ve Min-Max, * p < 0.05 olarak gösterilir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.
Şekil 4. FK866-tedavi nötrofiller evlatlık transferinden sonra tümör büyümesini geciktirme. TANs 'in tümör büyümesi üzerinde etkisi değerlendirildi. TANs izole edildi, FK866 ile tedavi ve yukarıda açıklandığı gibi tümör taşıyan fareler içine enjekte. Günde 14 fare feda edildi, tümörler kaldırıldı ve analiz edildi. Ifnar1-/- FK866 ile tedavi edilen TANs karşılaştırıldı. (A) tümör büyümesi ölçüldü, (B) tümör kütlesi ve (C) boyutu tahmin edildi. Veriler medyan, çeyrek Aralık ve Min-Max, * p < 0.05 olarak gösterilir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.
Şekil 5. FK866-tedavi nötrofiller evlatlık transferinden sonra bastırılmış tümör vaskülarizasyon. Tümörler yukarıda açıklandığı gibi izole edildi (şek 4). Gemi olgunlaşma Anti-SMA antikorları (olgun gemiler) ve anti-gama laminin (endotel hücreler) kullanılarak değerlendirildi. (A) tümörün boyama temsili GÖSTERILIR: sma (yeşil), laminin (kırmızı). Ölçek çubukları: 50 μm. (B) FK866 (yeşil) veya orta (kırmızı) Ile yetiştirilen tanların evlatlık transferinden sonra tümör vaskülarizasyonun ölçülmesini, medyan, ara dörtsel Aralık ve Min-Max, * p < 0.05 olarak gösterilir. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.
Cerrahi ve farmakolojik kanser tedavisinde ilerlemeye rağmen başarılı tedavi bir zorluk olarak kalır. Bağışıklık hücrelerinin tümör büyümesi düzenlenmesi önemli bir rol oynamak için bilinen bu yana, bu tür hücrelerin tümörleri inhibe yeni yöntemler kurulmalıdır. Burada, Anti-anjiyojenik tümör ilişkili nötrofillerin evlatlık aktarımı yoluyla tümör büyümesini bastırmak için yeni bir yaklaşım gösteriyoruz. FK866 inhibitörü kullanarak TANs 'de Pro-anjiyojenik NAMPT sinyallerinin seçmeli olarak hedeflenmesi, sistemik FK866 tedavi üzerine gözlenen yan etkileri önler.
Protokolün en kritik kısmı, taze izole primer nötrofiller kullanma ihtiyacıdır. Nötrofiller, kısa yaşam hücreleridir, apoptozis geçiren veya yalıtım prosedürü sırasında aktive edilir. Murine nötrofiller, hücre sıralama da dahil olmak üzere tüm yalıtım adımları sırasında 4 °C ' de medyada tutulmalıdır. Nötrofiller izolasyonu mümkün olan en kısa sürede yapılmalıdır ve deneme duraklatılmamalıdır. FC-Block kullanımı, NK hücreleri gibi yüksek FC-reseptör ifadesi ile hücrelerin spesifik olmayan lekenin azaltılması sağlar. Ayrıca, gating stratejisini basitleştirmek ve antikor bağlayıcı nedeniyle nötrofiller aktivasyonunu önlemek için floresan konjuçe antikorların sayısını en aza indirmek için tavsiye ederiz.
Protokolün sınırlama adım tümörlerde bu hücrelerin nispeten düşük miktarda nedeniyle tümörler canlı nötrofil yalıtım (Melanoma tek canlı hücrelerin% 1 ' den fazla değil). Bu sadece akış cytometri tabanlı sıralama kullanılarak mümkün olabilir. Aynı zamanda, bu protokol için kan nötrofiller kullanımı NAMPT ifade sadece küçük düzenleme nedeniyle kaçınılmalıdır ve onların düşük işlevsellik, hangi tümör dokusu varış üzerine değiştirildi16. Muhtemelen, kan nötrofiller kullanmak için, daha önce tümör kaynaklı büyüme faktörleri kullanılarak aktive edilmelidir.
Nötrofil apoptoz önlemek için, FK866 ile kısa tedavi (2-4 h) tavsiye edilir, Tans canlılığı üzerinde etkisi olmadığı gibi, uzun süreli tedavi nötrofil apoptozis indükler16. Toplam olarak, protokol, fare Melanom tümör modelinde tümör büyümesini işlevsel olarak bastırmak için EX vitro manipüle edilmiş anti-anjiyojenik nötrofiller potansiyelini gösterir.
Yazarların ifşa etmesi gereken hiçbir şey yok.
Çalışmalarımız Deutsche Krebshilfe, Grant numarası: 111647 ve Alman Araştırma Konseyi (DFG), Grant numarası: JA 2461/2-1 ' den gelen hibe tarafından destekleniyordu.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
15 ml tubes | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 62,554,502 | |
50 ml tubes | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 227261 | |
5ml / 10ml / 25ml sterile tipps for the automatic pipette | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 6006180 / 607180 / 760180 | |
6 well flat-bottom cell culture plates | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 833,920 | |
96 well flat-bottom cell culture plates | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 655180 | |
96 well U-bottom cell culture plates | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 65018 | |
AMG EVOS fl digital inverted microscope | AMG, Bothel, U.S. | ||
anti-mouse CD11b | BD Pharmigen, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 553312 | clone M1/70, APC-conjugated, 0.2mg/mL |
anti-mouse Ly6G | BioLegend, California, U.S. | 127608 | clone 1A8, PE-conjugated, 0.2mg/mL |
BD FACS AriaII | BD Biosciences, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | cell sorter | |
Caliper | Vogel Germany, Kevelaer, Germany | ||
Casy cell counter | Innovatis, Roche Innovatis AG, Bielefeld, Germany | ||
Cell Trics 50µm / 100 µm sterile filters | Sysmex Partec GmbH, Goerlitz, Germany | 04-004-2327 / 04-004-2328 | |
Centrifuge Rotina 420 R | Andreas Hettich, Tuttlingen, Germany | 4706 | |
Collagenase D | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | 11088858001 | |
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dilactate) | BioLegend, California, U.S. | 422801 | Stock: 5mg/ml |
Dispase I | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | D4818-2MG | |
DMEM | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 41966-029 | DMEM complete: DMEM + 10% FBS + 1% penicillin-streptomycin |
DMSO (Dimethylsufoxide) | WAK-Chemie Medical GmbH, Steinbach, Germany | WAK-DMSO-10 | CryoSure-DMSO |
DNase I | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | DN25-100MG | |
DPBS | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 14190-094 | |
Endothelial cell growth medium | PromoCell, Heidelberg, Germany | c-22010 | |
FBS (Fetal Bovine Serum) | Biochrom, Berlin, Germany | S0115 | |
Fc-block (Anti-mouse CD16/32) | BD Pharmingen, Becton Dickinson,Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 553142 | clone 2.4G2, Stock: 0.5mg/mL |
FK 866 hydrochloride | Axon Medchem, Groningen, Netherlands | Axon 1546 | Stock: 100 mM |
Goat Anti-Rabbit IgG H&L | Abcam, Cambridge, U.K. | ab97075 | Cy3-conjugated, Stock: 0.5 mg/mL |
Heracell 240i CO2 Incubator | Thermo Fisher Scientific, Waltham, U.S. | 51026334 | |
IMDM | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 12440-053 | IMDM complete: IMDM + 10% FBS + 1% penicillin-streptomycin |
Isis GT420 shaver | B. Braun Asculap, Suhl, Germany | 90200714 | |
Matrigel Matrix basement membrane | Corning Life Sciences, Amsterdam, Netherlands | 7205011 | |
Microtome Cryostat Microm HM 505 N | Microm International GmbH, Walldorf, Germany | ||
Monoclonal Anti-Actin, α-Smooth Muscle | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | F3777 | FITC-conjugated, no information about stock concentration |
Needles 0.4 mm x 16 mm | BD Microlance, Becton Dicson, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 302200 | |
Neomount | Merck, Darmstadt, Germany | HX67590916 | |
Normal goat serum | Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, U.S. | 005-000-121 | |
Penicillin Streptomycin | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 15140-122 | |
Pipetus automatic pipette | Hirschmann Laborgeräte, Eberstadt, Germany | 9907200 | |
ProLong Gold Antifade Mountant with DAPI | Invitrogen, Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | P36935 | |
rabbit anti mouse Laminin gamma 1 chain | Immundiagnostik, Bensheim, Germany | AP1001.1 | No information about stock concentration |
StemPro Accutase | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | A1105-01 | |
Sterile disposal scalpel (no. 15) | MedWare, Naples, U.S. | 120920 | |
Syringes 1 ml | BD Plastipak, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 303172 | |
Syringes 10 ml | BD Discardit II, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 309110 | |
T75 sterile cell culture flasks | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 833,911,302 | |
Tissue-Tek O.C.T. Compound | Sakura Finetek, Torrance, U.S. | 4583 | |
Zeiss AxioObserver.Z1 Inverted Microscope with ApoTome Optical Sectioning | Carl Zeiss, Oberkochen, Germany |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır