جيل من لقاح جديد للخلايا التشجرية باستخدام الميلانوما والخلايا الجذعية السرطانية الحرشفية
Summary
أظهر لقاح الخلايا الجذعية السرطانية (CSC) القائم على الخلايا التشعبية (DC) الذي تم تقييمه في مضيفي الخلايا المناعية النجينية مناعة مضادة للورم أعلى بكثير من لقاحات DC التقليدية النابضة بخلايا الورم السائبة غير المتجانسة.
Abstract
حددنا الخلايا الجذعية السرطانية (CSC) الغنية من المورين الميلانوما D5 syngeneic إلى C57BL/6 الفئران والسرطان الحرشفي SCC7 syngeneic إلى الفئران C3H باستخدام ALDEFLUOR / ALDH كعلامة، واختبار المناعة باستخدام تحلل الخلية كمصدر للمضادات لنبض الخلايا المستنعرة (DCs). DCs نبض مع ALDHعالية CSC lysates تسبب أعلى بكثير مناعة مضادة للورم واقية من DCs نبض مع lysates من ليسات الخلايا السرطانية كلها غير مفرزة في كل من النماذج وفي وضع الانبثاث الرئة وs.c. وضع نمو الورم، على التوالي. وكانت هذه الظاهرة بسبب الاستجابات الفكاهية الناجمة عن لقاح CSC وكذلك الاستجابات الخلوية المضادة ل CSC. على وجه الخصوص ، أنتجت الطحال المعزولة عن المضيف الخاضع للقاح CSC-DC كمية أعلى بكثير من IFNγ و GM-CSF من الخلايا الطحال المعزولة عن المضيف التي تخضع للقاح خلايا الورم غير المفرزة. تدعم هذه النتائج الجهود الرامية إلى تطوير لقاح علاجي قائم على CSC للاستخدام السريري في بيئة مساندة.
Introduction
الخلايا الجذعية السرطانية هي مقاومة نسبيا للعلاج الكيميائي التقليدي والعلاج الإشعاعي1,2. من ناحية أخرى، قد يكون هذا السكان من الخلايا الخلايا المسؤولة عن الانتكاس وتطور السرطان بعد علاجات السرطان التقليدية1-4. بسبب عدم التعبير عن مستضدات الورم المتمايزة على الخلايا الجذعية السرطانية ، قد تفلت الخلايا الجذعية السرطانية من التدخلات المناعية الحالية للعلاج للسرطان ، والتي تم تصميمها في الغالب لاستهداف المستضدات على الخلايا السرطانية المتمايزة. لذلك، قد يحمل وضع استراتيجيات جديدة تستهدف الخلايا الجذعية السرطانية وتدميرها وعودا بزيادة الفعالية العلاجية لعلاج السرطان الحالي. وتحقيقا لهذه الغاية، قمنا بعزل مجموعات الخلايا الجذعية السرطانية المخصبة من ورمين حيوانيين (سرطان الجلد D5 وسرطان الخلايا الحرشفية SCC7)، واستخدمناها كمصدر مستضد لنبض خلايا تقديم المستضد (الخلايا التغصنية، DC) لإعداد لقاح CSC-TPDC. ثم قمنا بتقييم مناعة مضادة للورم الناجمة عن لقاح CSC-TPDC في مضيفي الكومبييت المناعي السينغيني والفئران B6 والفئران C3H على التوالي. تمت مقارنة فعالية مضاد التومور الناجم عن CSC-TPDC مع لقاح DC التقليدي النابض بالليست من الخلايا السرطانية غير المتجانسة غير المحصنة (H-TPDC) ، والذي سبق استخدامه من قبل مجموعتنا5،6، وكذلك من قبل محققين آخرين7 في كل من الدراسات قبل السريرية وفي التجارب السريرية.
Protocol
Representative Results
Discussion
ويحول المضيفون الذين يعانون من نقص المناعة، مثل فئران SCID، دون إجراء تقييمات مناعية لمركبات الكربون الكلورية فلورية بسبب الافتقار إلى المناعة التكيفية داخل المضيفين. في هذه الدراسة، قمنا بتقييم المناعة من CSCs في المضيفين المناعة، والتي يمكن أن تحاكي عن كثب إعدادات المريض. تعتبر مركبات الكربون الكلورية فلورية المخصبة مناعية ويمكن أن تحفز على مناعة وقائية أكثر فعالية للورم عندما يتم تحميل اللسات الخاصة بها إلى DCs كلقاح مقارنة بخلايا الورم غير المحددة التي تنبض بالخلايا. ومن الناحية الميكانيكية، منحت الحماية عن طريق الاستقراء الانتقائي للأجسام المضادة التفاعلية CSC والخلايا التائية8 وكذلك إنتاج السيتوكين من النوع 1، مثل IFNο و GM-CSF.
معظم العلاجات المناعية الحالية، بما في ذلك اللقاحات القائمة على الخلايا التغصنية ونقل الخلايا التائية بالتبني، مصممة لاستهداف المستضدات المتمايزة للورم. ولذلك فإن مراكز مكافحة الإصابة بالشلل، التي قد لا تعبر عن هذه المستضدات المتمايزة، قد تفلت من هذه الاستهدافات المناعية. وعلى النقيض من ذلك، فإن لقاح CSC المصمم لاستهداف الخلايا الجذعية السرطانية على وجه التحديد قد يدمر هذه المجموعة الخاصة من الخلايا السرطانية، وبالتالي يحسن الفعالية العلاجية للقاح عن طريق منع انتكاس الورم والانبثاث.
في كل من الخلايا السرطانية المستزرعة والأورام التي تم حصادها حديثا ، حددنا السكان المخصبين ب CSC عن طريق قياس التدفق الخلوي استنادا إلى نشاط ألدهيد ديهيدروجيناز العالي. يمكن عزل هذه الخلاياالعالية ALDH عن طريق فرز التدفق لاستخدامها كمصدر مستضد لنبض DC لتوليد CSC-TPDCs. المقارنة باستخدام ALDH الخلاياالعالية المعزولة عن الخلايا السرطانية المستزرعة مقابل الأورام التي تم حصادها حديثا أظهرت عدم وجود فرق كبير في مصطلح تحريض المناعة المضادة CSC8. وكشفت هذه النتائج عن إمكانية استخدام CSCs معزولة إما عن الخلايا السرطانية المستزرعة أو من الأورام التي تم حصادها حديثا للتطبيق السريري.
لكي يكون اللقاح ذا صلة سريرية، يجب فحصه في بيئة علاجية. ويجري الآن إجراء هذه التجارب في مختبرنا.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعم هذا العمل صندوق ويل وجين كالدويل للأبحاث الممنوحة من مركز جامعة ميشيغان الشامل للسرطان، وجزؤا من منحة المعاهد القومية للصحة CA82529 ومؤسسة جيلسون لونغنباو.
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).
