Melanom ve Skuamöz Kanser Kök Hücreleri Kullanılarak Yeni Bir Dendritik Hücre aşısının Üretilmesi
Summary
Singeneik immün yetmetik konakçılarda değerlendirilen kanser kök hücre (KSS) bazlı dendritik hücre (DC) aşısı, heterojen dökme tümör hücreleri ile nabızlanan geleneksel DC aşılarına göre önemli ölçüde daha yüksek antitümör bağışıklık göstermiştir.
Abstract
Murine melanom D5 syngeneic’ten C57BL/6 farelere ve Skuamöz kanser SCC7 singenetiğinden C3H farelerine kadar kanser kök hücre (CSC) ile zenginleştirilmiş popülasyonları aldefluor/ALDH’yi belirteç olarak kullanarak belirledik ve hücre lisatını dendritik hücreleri (DC) nabızlamak için antijen kaynağı olarak kullanarak immünojenikliklerini test ettik. ALDHyüksek CSClyazlarla nabız atan DC’ler, her iki modelde ve akciğer metastaz ayarında ve s.c’de sıralanmamış tüm tümör hücresi lysates’lerinin lysates’i ile nabız atan DC’lere göre önemli ölçüde daha yüksek koruyucu antitümör bağışıklığına neden oldu. sırasıyla tümör büyüme ayarı. Bu fenomen, CSC aşısı kaynaklı humoral ve hücresel anti-CSC yanıtlarından kaynaklandı. Özellikle, CSC-DC aşısına maruz kalan konakçıdan izole edilen splenositler, sıralanmamış tümör hücresi kalsat darbeli-DC aşısına maruz kalan konakçıdan izole edilen splenositlerden önemli ölçüde daha yüksek miktarda IFNφ ve GM-CSF üretti. Bu sonuçlar, adjuvan bir ortamda klinik kullanım için otolog CSC tabanlı terapötik aşı geliştirme çabalarını desteklemektadır.
Introduction
Kanser kök hücreleri geleneksel kemoterapi ve radyoterapiye nispeten dirençlidir1,2. Öte yandan, bu hücre popülasyonu, geleneksel kanser tedavilerinden sonra kanserlerin nüks etmesinden ve ilerlemesinden sorumlu hücreler olabilir1-4. Farklılaştırılmış tümör antijenlerinin kanser kök hücreleri üzerinde ifade eksikliği nedeniyle, kanser kök hücreleri, çoğunlukla farklılaştırılmış tümör hücreleri üzerindeki antijenleri hedeflemek için tasarlanmış olan kanser tedavisinin mevcut immünolojik müdahalelerinden kaçabilir. Bu nedenle, özellikle kanser kök hücrelerini hedef alan ve yok eden yeni stratejilerin geliştirilmesi, mevcut kanser tedavisinin terapötik etkinliğini artırmaya yönelik sözler verebilir. Bu amaçla, iki hayvan tümöründen (melanom D5 ve skuamöz hücreli kanser SCC7) kanser kök hücre (CSC) zenginleştirilmiş popülasyonları izole ettik ve CSC-TPDC aşısını hazırlamak için antijen sunum hücrelerini (dendritik hücreler, DC) nabızlamak için bir antijen kaynağı olarak kullandık. Daha sonra CSC-TPDC aşısının indüklediği antitümör bağışıklığı sırasıyla singeneik immün yetmetik konakçılarda, B6 farelerde ve C3H farelerinde değerlendirdik. CSC-TPDC kaynaklı antitümör etkinliği, daha önce grubumuz5,6tarafından kullanılan sıralanmamış heterojen tümör hücrelerinden (H-TPDC) ve diğer araştırmacılar tarafından hem klinik öncesi çalışmalarda hem de klinik çalışmalarda7 ile atımlı geleneksel DC aşısı ile karşılaştırıldı.
Protocol
Representative Results
Discussion
SCID fareleri gibi bağışıklık sistemi baskılanmış konaklar, konakçılarda adaptif bağışıklık eksikliği nedeniyle CSC’lerin immünolojik değerlendirmelerini önler. Bu çalışmada, hasta ayarlarını daha yakından taklit edebilecek, immün yetmeseent konakçılarda KSS’lerin immünojenikliğini değerlendirdik. Zenginleştirilmiş CSC’ler immünojeniktir ve lysates’leri seçilmemiş tümör hücresi lisat darbeli PCC’lere kıyasla aşı olarak DC’lere yüklendiğinde daha etkili tümör koruyucu bağışıklığa neden olabilir. Mekanistik olarak, koruma, CSC-reaktif antikorların ve T hücrelerinin8’in seçici indüksiyonunun yanı sıra IFNφ ve GM-CSF gibi tip 1 sitokin üretimi ile sağlandı.
Dendritik hücre bazlı aşılar ve benimsenen T hücre transferi de dahil olmak üzere mevcut immünoterapilerin çoğu tümör farklılaşmış antijenleri hedeflemek için tasarlanmıştır. Bu farklılaştırılmış antijenleri ifade edemeyen CSC’ler bu immünolojik hedeflemeden kaçabilir. Buna karşılık, özellikle kanser kök hücrelerini hedeflemek için tasarlanan CSC aşısı, kanser hücrelerinin bu özel popülasyonunu yok edebilir ve böylece tümörün nüks ve metastazını önleyerek aşının terapötik etkinliğini artırabilir.
Hem kültürlü tümör hücrelerinde hem de taze hasat edilen tümörlerde, yüksek aldehit dehidrogenaz aktivitesine dayalı akış sitometrisi ile CSC ile zenginleştirilmiş popülasyon belirledik. Bu tür ALDHyüksek hücreleri, CSC-TPDC’leri oluşturmak için DC’yi nabızlamak için bir antijen kaynağı olarak kullanılacak akış sıralama ile izole edilebilir. Kültürlü tümör hücrelerinden izole edilen ALDHyüksek hücrelerinin ve yeni hasat edilen tümörlerin karşılaştırılmasının, anti-CSC bağışıklığının indüksiyonu açısından önemli bir fark göstermedi8. Bu sonuçlar, kültürlü tümör hücrelerinden veya klinik uygulama için yeni hasat edilmiş tümörlerden izole edilmiş CSC’leri kullanma potansiyelini ortaya koydu.
Klinik olarak alakalı olması için, bir aşının terapötik bir ortamda incelenmesi gerekir. Bu deneyler şu anda laboratuvarımızda yapılmaktadır.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Michigan Üniversitesi Kapsamlı Kanser Merkezi’nin Will ve Jeanne Caldwell Endowed Araştırma Fonu ve kısmen NIH grant CA82529 ve Gillson Longenbaugh Vakfı tarafından desteklendi.
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).
