Generierung eines neuartigen Dendritisch-Zell-Impfstoffs mit Melanom- und Plattenkrebs-Stammzellen
Summary
Bewertet in syngeneimmunen immunkompetenten Wirten zeigte der Krebsstammzell-Impfstoff (CSC) eine signifikant höhere Antitumorimmunität als herkömmliche DC-Impfstoffe, die mit heterogenen Massentumorzellen gepulst wurden.
Abstract
Wir identifizierten Krebsstammzell(CSC)-angereicherte Populationen von murinen Melanom D5 syngenen bis C57BL/6 Mäuse n. Chr. und dem Plattenepithelkarzinom SCC7 syngeneic zu C3H-Mäusen mit ALDEFLUOR/ALDH als Marker, und testeten ihre Immunogenität mit dem Zelllysat als Quelle von Antigenen, um dendritische Zellen (DCs) pulsieren zu lassen. DCs, die mitALDH-hohen CSC-Lysaten gepulst wurden, induzierten eine signifikant höhere schützende Antitumorimmunität als DCs, die mit den Lysaten unsortierter ganzer Tumorzelllysate in beiden Modellen und in einer Lungenmetastasierung und einer s.c gepulst wurden. Tumorwachstumseinstellung. Dieses Phänomen war auf CSC-Impfstoff-induzierte humorale sowie zelluläre Anti-CSC-Antworten zurückzuführen. Insbesondere Splenozyten, die vom Host isoliert wurden, der DemCSC-DC-Impfstoff ausgesetzt war, produzierten eine signifikant höhere Menge an IFN und GM-CSF als Splenozyten, die vom Wirt isoliert wurden, der einem unsortierten Tumorzelllysat-Geflossen-DC-Impfstoff unterzogen wurde. Diese Ergebnisse unterstützen die Bemühungen, einen autologen Therapeutischen Impfstoff auf CSC-Basis für den klinischen Einsatz in einem adjuvanten Umfeld zu entwickeln.
Introduction
Krebsstammzellen sind relativ resistent gegen konventionelle Chemo- und Strahlentherapie1,2. Auf der anderen Seite könnte diese Population von Zellen die Zellen sein, die für den Rückfall und das Fortschreiten von Krebs nach traditionellen Krebstherapien verantwortlich sind1-4. Aufgrund der fehlenden Expression differenzierter Tumorantigene auf Krebsstammzellen können Krebsstammzellen aktuellen immunologischen Therapien bei Krebs entfliehen, die meist darauf ausgelegt sind, die Antigene auf die differenzierten Tumorzellen zu zielen. Daher kann die Entwicklung neuer Strategien, die speziell auf die Krebsstammzellen abzielen und diese zerstören, Versprechen halten, die therapeutische Wirksamkeit der aktuellen Krebsbehandlung zu erhöhen. Zu diesem Zweck isolierten wir Krebsstammzellen (CSC) angereicherte Populationen aus zwei Tiertumoren (Melanom D5 und Plattenepithelkarzinom SCC7) und verwendeten sie als Antigenquelle, um Antigen-präsentierende Zellen (dendritische Zellen, DC) zur Vorbereitung des CSC-TPDC-Impfstoffs zu pulsieren. Anschließend werteten wir die durch den CSC-TPDC-Impfstoff induzierte Antitumorimmunität bei den syngenischen immunkompetenten Wirten, B6-Mäusen bzw. C3H-Mäusen. Die CSC-TPDC-induzierte Antitumor-Wirksamkeit wurde mit dem traditionellen DC-Impfstoff verglichen, der mit Lysat aus unsortierten heterogenen Tumorzellen (H-TPDC) gepulst wurde, der zuvor von unserer Gruppe5,6sowie von anderen Forschern7 sowohl in präklinischen Studien als auch in klinischen Studien verwendet wurde.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die immungeschwächten Wirte, wie Z. CCID-Mäuse, schließen immunologische Beurteilungen von CSCs aus, da es an adaptiver Immunität innerhalb der Hosts fehlt. In dieser Studie haben wir die Immunogenität von CSCs bei immunkompetenten Wirten untersucht, die Patienteneinstellungen genauer nachahmen könnten. Angereicherte CSCs sind immunogen und könnten eine wirksamere Tumorschutzimmunität hervorrufen, wenn ihre Lysate als Impfstoff auf DCs geladen werden, verglichen mit nicht ausgewählten Tumorzelllysat-pulsierten DCs. Mechanistisch wurde der Schutz durch selektive Induktion von CSC-reaktiven Antikörpern und T-Zellen8 sowie durch die Herstellung von Typ-1-Zytokin, z. B. IFN und GM-CSF, gewährt.
Die meisten der aktuellen Immuntherapien, einschließlich dendritischer zellbasierter Impfstoffe und der Adoptiv-T-Zelltransfer, sind auf tumordifferenzierte Antigene ausgerichtet. CSCs, die diese differenzierten Antigene möglicherweise nicht ausdrücken, können daher diesen immunologischen Targetings entgehen. Im Gegensatz dazu kann ein CSC-Impfstoff, der speziell auf Krebsstammzellen abzielt, diese spezielle Population der Krebszellen zerstören und so die therapeutische Wirksamkeit des Impfstoffs verbessern, indem er Tumorrückfälle und Metastasen verhindert.
Sowohl in kultivierten Tumorzellen als auch in frisch geernteten Tumoren identifizierten wir die CSC-angereicherte Population durch Durchflusszytometrie auf Basis einer hohen Aldehyd-Dehydrogenase-Aktivität. SolcheALDH-Hochzellen könnten durch Durchflusssortierung isoliert werden, um als Antigenquelle verwendet zu werden, um DC zu pulsieren, um CSC-TPDCs zu erzeugen. VergleichmitALDH-Hochzellen, die aus kultivierten Tumorzellen im Vergleich zu frisch geernteten Tumoren isoliert wurden, zeigte kein signifikanter Unterschied in der Termität der Induktion der Anti-CSC-Immunität8. Diese Ergebnisse zeigten das Potenzial, CSCs zu verwenden, die entweder aus kultivierten Tumorzellen oder aus frisch geernteten Tumoren für die klinische Anwendung isoliert sind.
Um klinisch relevant zu sein, muss ein Impfstoff in einem therapeutischen Umfeld untersucht werden. Diese Experimente werden nun in unserem Labor durchgeführt.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde vom Will and Jeanne Caldwell Endowed Research Fund des University of Michigan Comprehensive Cancer Center und teilweise von NIH Grant CA82529 und der Gillson Longenbaugh Foundation unterstützt.
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
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