Summary

Neutrophilen-Isolierung und Analyse zur Bestimmung ihrer Rolle in der Lymphom-Zellempfindlichkeit therapeutische Mittel

Published: March 25, 2016
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Summary

Neutrophils are the most abundant type of white blood cells. The isolation of neutrophils from human blood by density gradient separation method and the differentiation of human promyelocytic (HL60) cells along the granulocytic pathway are described here; to test their role on sensitivity of lymphoma cells to anti-lymphoma agents.

Abstract

Neutrophils are the most abundant (40% to 75%) type of white blood cells and among the first inflammatory cells to migrate towards the site of inflammation. They are key players in the innate immune system and play major roles in cancer biology. Neutrophils have been proposed as key mediators of malignant transformation, tumor progression, angiogenesis and in the modulation of the antitumor immunity; through their release of soluble factors or their interaction with tumor cells. To characterize the specific functions of neutrophils, a fast and reliable method is coveted for in vitro isolation of neutrophils from human blood. Here, a density gradient separation method is demonstrated to isolate neutrophils as well as mononuclear cells from the blood. The procedure consists of layering the density gradient solution such as Ficoll carefully above the diluted blood obtained from patients diagnosed with chronic lymphocytic leukemia (CLL), followed by centrifugation, isolation of mononuclear layer, separation of neutrophils from RBCsby dextran then lysis of residual erythrocytes. This method has been shown to isolate neutrophils ≥ 90 % pure. To mimic the tumor microenvironment, 3-dimensional (3D) experiments were performed using basement membrane matrix such as Matrigel. Given the short half-life of neutrophils in vitro, 3D experiments with fresh human neutrophils cannot be performed. For this reason promyelocytic HL60 cells are differentiated along the granulocytic pathway using the differentiation inducers dimethyl sulfoxide (DMSO) and retinoic acid (RA). The aim of our experiments is to study the role of neutrophils on the sensitivity of lymphoma cells to anti-lymphoma agents. However these methods can be generalized to study the interactions of neutrophils or neutrophil-like cells with a large range of cell types in different situations.

Introduction

Angeborene Immunzellen bilden einen wesentlichen Teil der Zellen innerhalb der Tumor – Mikroumgebung und wurden mit Tumor Malignität in Patienten und Tiermodellen von Krebs 1 verbunden. Vor kurzem hat es sehr geschätzt werden , dass eine chronische Immunreaktionen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Tumorprogression, Metastasierung und Resistenz gegen Chemotherapien 2 spielen. Makrophagen sind wichtige angeborenen Immunzellen , die direkt gezeigt worden ist, um Tumorzellantwort auf Chemotherapie 3,4 regulieren. Allerdings ist die Rolle der Neutrophilen, wichtige Akteure in der angeborenen Immunsystems, bei der Regulierung der Tumor Reaktion auf Anti-Krebs-Behandlung nicht bekannt. Die Ziele dieser Protokolle sind eine schnelle und glaubwürdige Methode zu verwenden Neutrophilen von CLL Patienten Blutproben zu trennen und HL60-Zellen entlang der granulocytic Weg, um ihre Rolle zu unterscheiden bei der Regulierung der Empfindlichkeit von Lymphomzellen zu Anti-Lymphom-Agenten zu studieren.

<p class= "jove_content"> Neutrophile sind die am häufigsten vorkommende zelluläre Komponente des angeborenen Immunsystems im Blut 5 und wirken als erste Verteidigungslinie gegen Mikroorganismen 6 eindringen. Neutrophile haben eine wesentliche Rolle 7 wirksam angeborenen Immunantwort zusätzlich zu den variablen Effektor – Funktionen in verschiedenen pathologischen Zuständen in steigenden. Daher ist eine schnelle und glaubwürdige Methode Neutrophile von anderen Blutzellen, wie Dichtegradient – Trennverfahren zu isolieren, ist für in vitro – Studien erforderlich. Unter Verwendung dieses Verfahrens zur Isolierung von Neutrophilen erleichtert die weitere Forschung auf Neutrophilen-vermittelten immunologischen Funktionen in vivo und ex vivo.

Die Fähigkeit , reine Populationen von Neutrophilen zu erhalten , ist ein wichtiger erster Schritt für die Untersuchung von Patienten mit immunologischen Erkrankungen 8. Dichtegradienten-Trennungsverfahren ist ein ideales Verfahren, bei dem eine hohe Ausbeute an Zellen erhalten wird. Die method beinhaltet die Zugabe von Dichtegradient-Lösung in den Boden eines Röhrchens verdünnten Humanblut durch Zentrifugation für 35 min bei 300 g ohne Bruch enthält, gefolgt. Der Ring der einkernigen Zellen erscheint an der Schnittstelle und die Neutrophilen liegen unterhalb des ersteren. Diese Verfahren haben erhebliche Vorteile gegenüber anderen verfügbaren Verfahren, wie Neutrophilen – Isolierungs – Kits , die 9 viel teurer sind. Zusätzlich Neutrophilen aus menschlichem Blut durch kommerzielle Kits unter Verwendung von Antikörpern, die an einen Oberflächenmarker spezifisch für humane Neutrophile, erhöhen das Risiko von Zell-Aktivierung oder Differenzierung zu isolieren. Dichtegradienten Trennungsverfahren erlaubt die Isolierung von neutrophilen Granulozyten innerhalb eines kurzen Zeitraums. Innerhalb der gleichen Schritt werden mononukleäre Zellen ebenfalls abgetrennt und gewonnen. Es ist eine grundlegende Technik, bei dem eine hohe Ausbeute an reinen Zellen, um erhaltene funktionelle Integrität zu erzielen.

Um den Tumor microenv zu imitierenironment wurden 3D-Experimente durchgeführt. In Anbetracht der kurzen Halbwertszeit von Neutrophilen in vitro, sind die 3D – Experimente mit frischen menschlichen Neutrophilen nicht schlüssig. Dimethylsulfoxid (DMSO) und Retinsäure (RA) mit Hilfe der Differenzierungsinduktoren Aus diesem Grund promyelocytic (HL60-Zellen) induziert in Neutrophilen-ähnliche Zellen zu differenzieren. Mit differenzierten HL60 – Zellen (HL60 diff) wird verhindert , dass unterschiedliche Reaktionen von Neutrophilen, die aufgrund Isolierung von verschiedenen Spendern.

Invitro – 3D – Kulturmodelle stellen eine Zwischenstufe zwischen Invitro – 2D – Modelle und in vivo Modellen. Im 2D-Kultur, breiteten sich die Zellen auf Kunststoff-Oberfläche unnatürliche Zelle Anhänge abgeschiedenen Proteine ​​bilden, die auf dieser synthetischen Oberfläche denaturiert werden. Umgekehrt können die Zellen in 3D-Kulturform natürliche Zell-Zell-Anlagen, da die Zellen und die extrazelluläre Matrix synthetisieren sie das natürliche Material, an dem sie angebracht sind.Aus diesem Grund 3D Kokultur Modellen, insbesondere zwischen Krebszellen und anderen Zelltypen, ist der Beitrag zu Tumorwachstum, Angiogenese und Metastasierung sehr nützlich für die Anzeige. Als Ergebnis machen 3D – Kulturen die Zellkultur , die physiologischen Bedingungen nachahmen , die mit 10 in vivo existieren.

Protocol

1. Neutrophilen-Isolierung und Co-Kultur mit primären leukämischen Zellen HINWEIS: Die Verfahren wurden im Rahmen der Genehmigung von Lyon Krankenhaus Ethikkommission bei allen Patienten durchgeführt, informierte Zustimmung zu unterzeichnen. Isolierung von primären leukämischen Zellen und Neutrophile Sammeln Sie Rohre aus dem peripheren Blut auf EDTA (1,8 mg EDTA pro Milliliter Blut) von Patienten mit chronischer lymphatischer Leukämie diagnostizier…

Representative Results

Dichtegradiententrennung hier beschriebenen Verfahren liefert primären leukämischen Zellen und unstimulierte aus dem Blut von CLL – Patienten isoliert Neutrophilen 1A die verschiedenen Blutschichten nach Dichtegradientenzentrifugation (von oben nach unten darstellt , die erhalten. Blutplättchen und Plasma, weißen Ring der einkernigen Zellen darstellt, Dichtegradientenlösung, Granulozyten und Erythrozyten). 1B und 1C zeigen die Unterschiede in den mo…

Discussion

Hier beschrieben, eine wirksame, einfach, schnell und preiswert Protokoll zur Isolierung von Neutrophilen aus menschlichem Blut mit hoher Reinheit Dichtegradientenzentrifugation Ansatzes und innerhalb der gleichen Schritt mononukleären Zellen werden ebenfalls abgetrennt und gewonnen. Die isolierten Zellpopulationen sind ≥90% rein.

Es sind mehrere Verfahren für neutrophile Isolierung aus menschlichem Blut zur Verfügung. Diese umfassen ähnliche Verfahren unter Verwendung von diskontinuie…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This work was supported by the Institute National du Cancer (INCa-DGOS-4664).

Materials

RPMI 1640  Gibco Invitrogen 21875-034
Fetal bovine serum (FBS) Gibco Invitrogen 10270-106
Phosphate-buffered saline (PBS contains calcium and magnesium) Gibco Invitrogen 14040-091
N-acetyl-L-alanyl-L-glutamine (L-Glutamine) Life technologies 25030-024
Penicillin streptomycin (Pen Strep) Life technologies 15140-122
Bruton's tyrosine kinase (Btk) inhibitor (Ibrutinib)  CliniSciences A3001
Vincristine  EG labo
BD Matrigel basement membrane matrix  BD Biosciences 354234 Put at 4 oC overnight before the day of the experiment
Red cell lysis buffer  BD Biosciences 555899
Ficoll (Pancoll) PAN Biotech P04-60500
Dextran  Sigma-Aldrich D8906
Dimethyl sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich D8418
Retinoic acid Sigma-Aldrich R2625
Bovine serum albumin (BSA) Sigma-Aldrich A7906
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Sigma-Aldrich E5134
Sodium chloride (NaCl) Euromedex S3014
Annexing V-FLOUS staining kit  Roche 11 988 549 001
Kit RAL 555 Modified Giemsa staining kit Cosmos Biomedical CB361550-0000
LSRII flow cytometry BD Biosciences
Cytocentrifuge Thermo Scientific
Leica DMR-XA microscope Leica Microsystems
Cellometer Auto T4 Cell Viability Counter Nexcelom  Bioscience

References

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Citer Cet Article
Hirz, T., Dumontet, C. Neutrophil Isolation and Analysis to Determine their Role in Lymphoma Cell Sensitivity to Therapeutic Agents. J. Vis. Exp. (109), e53846, doi:10.3791/53846 (2016).

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