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Methodenartikel

Echtzeit-Zytotoxizitätsassays in menschlichem Vollblut

12K Aufrufe

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DOI:

10.3791/51941

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7. November 2014

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Vollblut Zytotoxizitätsassay (WCA) ist ein Zytotoxizitätstest durch Einbau Hochdurchsatz-Zellpositionierungstechnologie mit Fluoreszenzmikroskopie und automatisierte Bildverarbeitung entwickelt. Hier beschreiben wir, wie Lymphom-Zellen mit einem anti-CD20-Antikörper behandelt werden können, in Echtzeit in menschlichem Vollblut zur quantitativen Analyse bereitzustellen zelluläre Zytotoxizität untersucht werden.

Zusammenfassung

Ein Live-zellbasierten Vollblut Zytotoxizitätstest (WCA), die Zugriff auf Zeitinformation des gesamten Zell-Cytotoxizität kann mit Hochdurchsatz-Zellpositionierungstechnologie entwickelt. Die gezielten Tumorzellpopulationen werden zuerst die Immobilisierung in ein Array-Format vorprogrammiert und mit grün fluoreszierenden cytosolischen Farbstoffen markiert. Im Anschluss an die Zellenanordnung Bildung werden Antikörper-Medikamenten in Kombination mit menschlichem Vollblut zugegeben. Propidiumiodid (PI) wird dann zugegeben, um den Zelltod zu bewerten. Die Zellenanordnung ist mit einem automatischen Abbildungssystem analysiert. Während cytosolischen Farbstoff beschriftet die gezielte Tumorzellpopulationen, Etiketten PI die toten Tumorzellpopulationen. Somit kann der Anteil der Ziel-Krebszelltötung durch die Berechnung der Anzahl der überlebenden Zellen gezielt auf die Anzahl der toten Zielzellen zu quantifizieren. Mit diesem Verfahren können die Forscher zeitabhängig und dosisabhängige Zell-Cytotoxizität Informationen zuzugreifen. Bemerkenswert ist, keine gefährliche RadioChemikalien verwendet werden. Die hier vorgestellte WCA hat mit Lymphom, Leukämie und soliden Tumorzelllinien getestet. Daher ermöglicht WCA Forscher Wirksamkeit von Medikamenten in einem hoch relevanten ex vivo Zustand zu beurteilen.

Einleitung

Jüngste Fortschritte in der Pharmaindustrie haben zu einem erhöhten Interesse an der Verwirklichung der spezifischen Identifikationen von Tumorzell-Antikörper und personalisierte Krebstherapien führten; sind jedoch mehrere Hindernisse in dem Verfahren auftreten. Nur 5% der Mittel, die Antikrebsaktivität in der präklinischen Entwicklung haben werden, nachdem dafür ausreichende Wirksamkeit in Phase II-III Test 1,2 lizenziert. Die vorklinische Strategien (sowohl in vitro als auch in vivo) sind suboptimal, wie viele Beispiele wurden aufgrund ihrer unterschiedlichen Blutkomponenten 3-5 gezeigt, dass die Antitumor-Arzneimittel in der Human- u....

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Protokoll

1. Zielzellpräparation

  1. Aufrechtzuerhalten Zielzellen (z. B. Raji-Lymphomzellen) in Wachstumsmedium (RPMI 1640-Kulturmedium, das mit 10% hitzeinaktiviertem fötalem Rinderserum (FBS), 4 nM L-Glutamin und 500 IU / ml Penicillin / Streptomycin) bei 37 o C in einer 5% CO 2 -Inkubator.
  2. Zentrifugieren Sie die Probe auf die Zielzellen zu pelletieren in einer 15 ml Tube. Zentrifugation Zeit schwankt mit verschiedenen Zelltypen; Zentrifuge für 3 Minuten bei 468 × g für Raji-Zellen.
  3. Zuerst absaugen alle Blasen auf der Oberfläche des Überstandes gebildet, und entfernen Sie das gesamte Überstand.
  4. 10 ml PBS au....

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Ergebnisse

Anti-CD20-Antikörper und Lymphomzellen (Raji-Zellen und MC / CAR) wurden als Modellsystem, um die Vollblut Zytotoxizitätsassay (WCA) 7,8 demonstrieren gewählt. Raji-Zellen hatte eine hohe Kopienzahl von CD20 auf der Zelloberfläche, während MC / CAR Zellen hatten niedrige Kopienzahl von CD20 auf ihrer Membran. Zielzellen wurden zunächst grün mit grünen Fluoreszenz cytosolischen Farbstoffen gefärbt und auf der 96-Well-Platte angeordnet. 10,000 - 50,000 Ziellymphomzellen wurden in jede Vertiefung immobilisiert. .......

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Diskussion

WCA ist ein kritischer in vitro Anti-Krebs-Screening-Tool mit Einzelzellauflösung 12-16, idealerweise nach traditionellen Zielvorführungen wie CDC und ADCC-Assays 9-11, und vor präklinischen Tierversuchen verwendet. Derzeit sind primäre Ziel Screening-Assays wie CDC oder ADCC-Assays alle in einer vereinfachten Medien oder eines Puffersystems durchgeführt. , Wirkstoffkandidaten, die Wirksamkeit in diesen vereinfachten Puffersystem zeigen, sind jedoch nicht immer wirksam in der komplexeren V.......

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Offenlegungen

Autoren haben keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Danksagungen

Wir danken National Cancer Institute IMAT Programm von NIH für die Finanzierung dieser Arbeit [R33 CA174616-01A1].

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
96-Well-Plattenkits für die Zellanhaftung AdherenAP9601
Suspension Einzelzell-Array 8-Well-Kammer-ObjektträgerAdherenSS0801
Adhärent Einzelzell-Array 8-Well-Kammer-ObjektträgerAdherenSS0802
Lymphom-Zelllinie CD20+ATCCCCL-86Raji-Zellen
Lymphom-Zelllinie CD20-ATCCCRL-8083MC/CAR
RPMI 1640 mit L-GlutaminLife Technologies11875-119
Fötales RinderserumThermoSH30070.01HI
Peni/StrepLife Technologies15070063
Zytosolischer FarbstoffLife TechnologiesC7025Cell Tracker Grünes
Rituxan (Biosimilar)Eureka Therapeutics
Menschliches VollblutAllcellsWB001
Propidium IodidSigmaP4170-10MG
Automatisches BildgebungssystemMolekulare GeräteKontakt AnbieterCell Reporter
ZellzählprogrammMolekulare GeräteKontakt AnbieterCell Reporter

Referenzen

  1. Hutchinson, L., Kirk, R. High drug attrition rates--where are we going wrong. Nat Rev Clin Oncol. 8, 189-1890 (2011).
  2. Moreno, L., Pearson, A. D. Attrition rates be reduced in cancer drug discovery. Informa healthcare. 8, 363-368 (2013).
  3. Seok, J., et al. <....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Zytotoxizität im VollblutZielkrebszellenPropidiumiodidautomatisches BildgebungssystemBildung von Zell-ArraysAnti-CD20-Antikörperfluoreszierende zytosolische FarbstoffeWirksamkeit der Wirkstoffzytotoxizität