יצירת חיסון חדשני לתאים דנדריטיים באמצעות מלנומה ותאי גזע סרטניים קשקשיים
Summary
מוערך במארחים חיסוניים סינגניים, תא גזע סרטני (CSC) מבוסס תאים דנדריטיים (DC) החיסון הפגין חסינות antitumor גבוהה משמעותית מאשר חיסונים DC מסורתיים פעמו עם תאים סרטניים בתפזורת הטרוגנית.
Abstract
זיהינו תא גזע סרטני (CSC)-מועשר אוכלוסיות מן מורין מלנומה D5 סינגנית C57BL/6 עכברים ואת סרטן קשקש SCC7 סינג’יני לעכברים C3H באמצעות ALDEFLUOR / ALDH כסמן, ובדק את האימונוגניות שלהם באמצעות ליזל התא כמקור של אנטיגנים דופק תאים דנדריטיים (DCs). DCs פעמו עם ALDHגבוה CSC lysates המושרה חסינות antitumor מגן גבוה משמעותית מאשר DCs פעמו עם lysates של ליסטים תאים סרטניים שלמים לא ממוינים בשני הדגמים בהגדרת גרורות ריאות ו s.c. הגדרת צמיחת הגידול, בהתאמה. תופעה זו נבעה מתגובות הומוריסטיות ומושרות על ידי CSC וכן תגובות אנטי-CSC תאיות. בפרט, טחול מבודד מהמארח נתון חיסון CSC-DC המיוצר כמות גבוהה משמעותית של IFNγ ו- GM-CSF מאשר טחול מבודד מהמארח נתון חיסון תאי גידול לא ממוין lysate פעמו-DC. תוצאות אלו תומכות במאמצים לפתח חיסון טיפולי מבוסס CSC אוטולוגי לשימוש קליני בסביבה אדג’ובנטית.
Introduction
תאי גזע סרטניים עמידים יחסית לכימותרפיה והקרנות קונבנציונליות1,2. מצד שני, אוכלוסייה זו של תאים עשויה להיות התאים האחראים על הישנות והתקדמות של סרטן לאחר טיפולים מסורתיים בסרטן1-4. בשל חוסר ביטוי של אנטיגנים סרטניים מובחנים על תאי גזע סרטניים, תאי גזע סרטניים עשויים לברוח התערבויות אימונולוגיות הנוכחי של טיפול בסרטן, אשר נועדו בעיקר למקד את האנטיגנים על תאים סרטניים מובחנים. לכן, פיתוח אסטרטגיות חדשות במיוחד מיקוד והרס תאי גזע סרטניים עשוי להחזיק הבטחות להגדיל את היעילות הטיפולית של הטיפול בסרטן הנוכחי. למטרה זו, בודדנו אוכלוסיות מועשרות בתאי גזע סרטניים (CSC) משני גידולים מן החי (מלנומה D5 וסרטן תאי קשקש SCC7), והשתמשנו בהם כמקור אנטיגן לדופק תאים מציגים אנטיגן (תאים דנדריטיים, DC) כדי להכין את החיסון CSC-TPDC. לאחר מכן הערכנו את חסינות האנטיטומור הנגרמת על ידי חיסון CSC-TPDC במארחים האימונו-כשירים הסיגניים, עכברי B6 ועכברי C3H בהתאמה. היעילות CSC-TPDC-induced antitumor הושווה עם החיסון DC המסורתי פעמו עם lysate מתאי גידול הטרוגניים לא ממוינים (H-TPDC), אשר שימש בעבר על ידי הקבוצה שלנו5,6, כמו גם על ידי חוקרים אחרים7 הן במחקרים פרה קליניים והן בניסויים קליניים.
Protocol
Representative Results
Discussion
המארחים immunocompromised, כגון עכברי SCID, למנוע הערכות אימונולוגיות של CSCs בשל היעדר חסינות הסתגלות בתוך המארחים. במחקר זה, הערכנו את האימונוגניות של CSCs במארחים חיסוניים, אשר יכול לחקות באופן הדוק יותר את הגדרות המטופל. CSCs מועשרים הם אימונוגניים ויכולים לגרום לחסינות יעילה יותר להגנה מפני גידולים כאשר הליסטים שלהם נטענים ל- DCs כחיסון בהשוואה למחשבי DCs עם פעימות ליאסט של תאים סרטניים שלא נבחרו. מבחינה מכנית, ההגנה הוענקה על ידי אינדוקציה סלקטיבית של נוגדנים תגובתי CSC ותאי T8, כמו גם ייצור של ציטוקינים מסוג 1, למשל IFNγ ו- GM-CSF.
רוב האימונותרפיות הנוכחיות, כולל חיסונים מבוססי תאים דנדריטיים והעברת תאי T מאמצים, נועדו למקד אנטיגנים מובחנים בגידולים. CSCs, אשר לא יכול לבטא אנטיגנים אלה מובחנים ולכן עשוי לברוח אלה מיקוד אימונולוגי. לעומת זאת, חיסון CSC שנועד במיוחד למקד תאי גזע סרטניים עלול להרוס אוכלוסייה מיוחדת זו של התאים הסרטניים, ובכך לשפר את היעילות הטיפולית של החיסון על ידי מניעת הישנות הגידול גרורות.
הן בתאי הגידול התרבותיים והן בגידולים שנקטפו זה עתה, זיהינו אוכלוסייה מועשרת ב- CSC על ידי ציטומטריית זרימה המבוססת על פעילות אלדהיד דהידרוגנאז גבוהה. תאיםגבוהים אלה ALDH יכול להיות מבודד על ידי מיון זרימה כדי לשמש כמקור אנטיגן דופק DC כדי ליצור CSC-TPDCs. השוואה באמצעות תאיםגבוהים ALDH מבודדים מתאי גידול מתורבת לעומת גידולים שנקטפו טריים לא הפגינו הבדל משמעותי בטווח של אינדוקציה של חסינות נגד CSC8. תוצאות אלו חשפו את הפוטנציאל להשתמש CSCs מבודדים או מתאי גידול מתורבתים או גידולים שנקטפו טריים ליישום קליני.
כדי להיות רלוונטי מבחינה קלינית, חיסון צריך להיבדק בסביבה טיפולית. ניסויים אלה מבוצעים כעת במעבדה שלנו.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי קרן המחקר של וויל וז’אן קולדוול של המרכז המקיף לסרטן באוניברסיטת מישיגן ובחלקה על ידי NIH grant CA82529 וקרן גילסון לונגנבו.
Materials
| ALDHEFLOUR KIT | Stemcell Technologies | 1700 |
| Murine IL-4 | Pepro Tech | 214-14 |
| Murine GM-CSF | Pepro Tech | 315-03 |
| Mouse IFN-ɣ ELISA KIT | BD Biosciences | 555138 |
| Mouse GM-CSF ELISA KIT | BD Biosciences | 555167 |
| OptiPrep Density Gradient Medium | Sigma Aldrich | D1556 |
| BD OptEIA TMB Substrated Reagent Set | BD Biosciences | 555214 |
| Equipment | ||
| BD FACS Aria Cell Sorter | BD Biosciences | 336834 |
| Kcjunior | Bio-Tek Instruments | 176058 |
References
- Shafee, N., Smith, C. R., et al. Cancer stem cells contribute to cisplatin resistance in Brca1/p53-mediated mouse mammary tumors. Cancer Res. 68, 3243-3250 (2008).
- Nandi, S., Ulasov, I. V., et al. Low-dose radiation enhances survivin-mediated virotherapy against malignant glioma stem cells. Cancer Res. 68, 5778-5784 (2008).
- Dallas, N. A., Xia, L., et al. Chemoresistant colorectal cancer cells, the cancer stem cell phenotype, and increased sensitivity to insulin-like growth factor-I receptor inhibition. Cancer Res. 69, 1951-1957 (2009).
- Yamauchi, K., Yang, M., et al. Induction of cancer metastasis by cyclophosphamide pretreatment of host mice: an opposite effect of chemotherapy. Cancer Res. 68, 516-520 (2008).
- Chang, A. E., Redman, B. G., et al. A phase I trial of tumor lysate-pulsed dendritic cells in the treatment of advanced cancer. Clin. Cancer Res. 8, 1021-1032 (2002).
- Ito, F., Li, Q., Shreiner, A. B., et al. Anti-CD137 monoclonal antibody administration augments the antitumor efficacy of dendritic cell-based vaccines. Cancer Res. 64, 8411-8419 (2004).
- Kirk, C. J., Hartigan-O’Connor, D., et al. T cell-dependent antitumor immunity mediated by secondary lymphoid tissue chemokine: augmentation of dendritic cell-based immunotherapy. Cancer Res. 61, 2062-2070 (2001).
- Ning, N., Pan, Q., et al. Cancer stem cell vaccination confers significant antitumor immunity. Cancer Res. 72, 1853-1864 (2012).
- Ginestier, C., Liu, S., et al. CXCR1 blockade selectively targets human breast cancer stem cells in vitro and in xenografts. J. Clin. Invest. 120, 485-497 (2010).
- Carpentino, J. E., Hynes, M. J., et al. Aldehyde dehydrogenase-expressing colon stem cells contribute to tumorigenesis in the transition from colitis to cancer. Cancer Res. 69, 8208-8215 (2009).
- Charafe-Jauffret, E., Ginestier, C., et al. Breast cancer cell lines contain functional cancer stem cells with metastatic capacity and a distinct molecular signature. Cancer Res. 69, 1302-1313 (2009).
