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Recientemente desarrollamos un dispositivo ECP en miniatura escalable de ratón a hombre, la placa TI (figura 1A), y diseñamos los protocolos de tratamiento correspondientes. El dispositivo y el protocolo reproducen las principales características celulares e in vivo del ECP inmunizante, denominado "transimmunización".
El protocolo de transimmunización de murina de prueba de principio11 (figura 1B) consiste en el pasaje de la placa de ti extracorpórea de las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de ratones portadores de tumor junto con apopético 8-MOPa– expuesto células tumorales. En particular, la cámara de TI es transparente y de tamaño para que coincida con el formato de diapositiva de microscopía estándar, lo que permite una fácil visualización de las interacciones celulares dentro de la placa de TI en cualquier punto del Protocolo (video 1). Las células inmunes activadas por TI-Plate son incubadas durante la noche con las célulasdel tumor apopético de 8-MOP a-expuesta, facilitando la captación de células tumorales, el procesamiento y la transferencia de antígenos tumorales a los DCS. Al día siguiente, la mezcla celular coincubada se devuelve al torrente sanguíneo del animal que lleva el tumor. Los animales de control se someten a procedimientos de recolección de sangre idénticos, para normalizar los efectos de los linfocitos en el crecimiento tumoral, pero en su lugar reciben reperfusiones de PBS. El crecimiento tumoral en todos los animales se supervisa durante todo el experimento.
En estudios que utilizan el melanoma singénico murino YUMM 1.7 modelo18, el protocolo de transimmunización se repitió dos veces a la semana durante tres semanas, para un total de seis tratamientos en cada animal (figura 1B). La terapia pareció bien tolerada en todos los animales tratados (> 100), y mostró consistentemente reducción del crecimiento tumoral de YUMM 1.7 en animales tratados versus control, como se observó en 9 experimentos independientes realizados durante 2 años (figura 2A, B). Los resultados muestran datos acumulativos de crecimiento tumoral en animales tratados con transimmunización y control sobre todos los experimentos realizados (figura 2A), así como curvas de crecimiento tumoral representativas para animales individuales dentro de un experimento, para proporcionar un sentido de variabilidad en el sistema (figura 2B).
Descubrimos que el éxito del protocolo depende críticamente de la presencia de monocitos en el PBMC Tratado, la presencia de plaquetas en la fracción PBMC y el paso de pasaje de la placa TI. Cuando se omite el pasaje de la placa, o cuando las plaquetas o monocitos se agotan de la fracción PBMC, el efecto terapéutico ya no se observa (figura 3a). El tratamiento también requiere la presencia de células tumorales apopónticas. Es ineficaz en ausencia de las células inmunitarias o de una fuente de antígeno, o en presencia de antígeno no coincidente, por ejemplo cuando los ratones que tienen tumores YUMM 1.7 son tratados usando células de carcinoma de colon MC38 (figura 3B). Para un desenlace vacunal, también es fundamental evitar la exposición a la PBMC a 8-MOP a. 8-MOPA-expuesta PBMC no sólo abrogate, o posiblemente incluso inversa, inmunidad antitumoral (Figura 3C), pero también inhiben el potencial de inmunización de las células no expuestas, como en el experimento donde un número igual de 8-MOPA-expuesto y 8-MOP Se utilizaron PBMC protegidos con unefecto antitumoral observable (Figura 3C).
Con PBMC humano, la cámara de TI y el protocolo de transimmunización conducen a la activación exitosa de los monocitos en DC, indistinguibles por la superficie celular y los marcadores de activación intracelular de los logrados por la placa clínica ECP (tabla 1). Como en los estudios de ratón, la activación de CC (figura 4a) y la capacidad de los controladores de dominio generados por transimmunización para procesar y presentar antígeno (Figura 4B,C) dependen críticamente de la presencia de plaquetas en el PBMC, y en el pasaje de la placa ti. El DCs humano activado por Transimmunización puede procesar y presentar de manera eficaz los antígenos peptídicos (Figura 4B) o los antígenos de las célulastumorales humanas de 8-MOP a-expuestas, para activar las líneas celulares T-específicas del antígeno humano in vitro ensayos (figura 4C), en un ti y de manera dependiente de las plaquetas (Figura 4B, C).

Figura 1: esquemas de cámara y Protocolo de Transimmunización (TI). (A) diagrama y especificaciones de la cámara de tratamiento de transimmunización (placa ti). (B) Descripción esquemática del flujo de trabajo experimental de tratamiento de transimmunización. Brevemente, los animales son inoculados subcutáneamente (s.c.) con células tumorales singénicas; los animales con tumores palpables son tratados dos veces por semana por el sorteo de sangre, el aislamiento de PBMC de la sangre, el paso de flujo PBMC a través de la placa TI autóloga recubierta de plaquetas en presencia de células tumorales tratadas con 8-MOP/UVA, PBMC y co-incubación de células tumorales durante la noche, y la reinyección de las células por vía intravenosa en los mismos animales portadores de tumor. El volumen del tumor se mide a lo largo del experimento. Esta cifra ha sido modificada a partir de11. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: la Transimmunización controla el crecimiento de tumores singénicos YUMM 1.7 melanoma. (A) volumen tumoral yumm 1.7 con el tiempo trazado para ratones C57BL/6 inoculados con 1 x 105 yumm 1.7 células tumorales, y recibir seis tratamientos de transimmunización (línea negra), o seis tratamientos de control (línea gris). Los datos son acumulativos de nueve experimentos independientes realizados durante dos años. (B) datos de un experimento único representativo de yumm 1.7 transimmunizaton, con cada línea mostrando el crecimiento del tumor para un ratón individual. (A y B) Los ratones de "control de PBS" en todos los experimentos se sangraron en el mismo horario que los animales experimentales, pero recibieron seis reinfusiones estériles de PBS. Las barras de error representan SEM, los valores p calculados para cada punto de tiempo utilizando la prueba de comparaciones múltiples de Sidak; * *, p = 0,0013; , p < 0,0001. Esta cifra ha sido modificada a partir de11. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: la transimmunización requiere monocitos y plaquetas en la fracción de PBMC aprobada por placa de ti, así comoun tratamiento de 8-MOP a las células tumorales con antígeno y 8-MOPa ahorradores de PBMC. (A) volumen tumoral yumm 1.7 con el tiempo trazado para ratones C57BL/6 inoculados con células tumorales 1 * 105 yumm 1.7, y recibiendo seis tratamientos de transimmunización (líneas negras sólidas), seis tratamientos de control (líneas grises sólidas), o seis tratamientos de ti donde los monocitos o plaquetas se agotaron de PBMC antes del paso de pasaje de la placa (utilizando kits de depleción a-CD11b y a-CD41, respectivamente), o pasaje de placa fue omitido (líneas de puntos). (B) volumen del tumor con el tiempo trazado para ratones C57BL/6 inoculados con 1 x 105 yumm 1.7 células tumorales, y recibir seis tratamientos de transimmunización (líneas negras sólidas), seis tratamientos de control (líneas grises sólidas), PBMC solo (línea discontinua), 8- Solocélulas yumm 1.7 tratadas con MOP, o ti que utilizan células tumoralesMC38 tratadas con 8 MOP (líneas de puntos). (C) volumen del tumor con el tiempo trazado para ratones C57BL/6 inoculados con células tumorales de 1 x 105 yumm 1.7, y recibiendo seis tratamientos de transimmunización (líneas negras sólidas), seis tratamientos de control (líneas grises sólidas), seis tratamientos de ti donde PBMC fueron expuestos uniformemente a 8-MOP a inmediatamente antes del pasaje de la placa, seis tratamientos de ti donde PBMC estaban uniformemente expuestos a 8-MOP a inmediatamente después del pasaje de la placa, o seis tratamientos donde las células ti después del pasaje de la placa se mezclaron 1:1 con un número igual de PBMC que se han expuesto uniformemente a la irradiación de 8-MOP (líneas de puntos). (A, B y C) Los ratones de "control de PBS" en todos los experimentos se sangraron en el mismo horario que los animales experimentales, pero recibieron seis reinfusiones estériles de PBS. Se proporcionan datos para experimentos representativos. Las barras representan SEM, valores P calculados para cada punto de tiempo utilizando la prueba de comparaciones múltiples de Sidak; *, p < 0,05; * *, p < 0,01; , p < 0,001; , p < 0,0001; NS = diferencias no significativas. Esta cifra ha sido modificada a partir de11. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: el protocolo de TI con cámara de TI induce rápidamente la maduración de CC, el perfil de activación único y la capacidad de activación de células T en PBMC humano, dependiente del pasaje de la placa y las plaquetas.
A. FACS análisis de los marcadores indicados en células CD11c+ entre el PBMC humano recién aislado ("control"), PBMC tratado con el protocolo de ti ("ti"), o PBMC tratado con ti donde se omitió el pasaje de la placa, las plaquetas se agotaron utilizando el a-CD41 kit de perlas antes del pasaje de la placa, o ambos de los anteriores se realizaron. Los datos Resumen seis experimentos independientes con tres donantes de sangre. Las barras representan valores medio, mientras que las barras de error representan SEM. valores P para cada comparación calculada mediante la prueba t emparejada; *, p < 0,05; * *, p < 0,01. Los paneles han sido modificados a partir de11. B. los PBMC humanos tratados con plaquetas o con plaquetas empobrecido se coincubaron durante la noche con un péptido irrelevante (SIINFEKL), o con péptido largo para la proteína de VPH E7 asociada al carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello. El PBMC se utilizaron entonces para estimular una línea humana CD8 T célula específicamente reactiva al péptido E7. La estimulación de células T se midió mediante la producción de IFNg después de 5 días de cultivo. (C) PBMC humano con tratamiento de plaquetas o de plaquetas empobrecido, fueron coincubados durante la noche con un carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello de 8-MOP tratado conunalínea de células SCC61, ya sea expresando (SCC61 VPH E6/7) o no expresando (SCC61 sin VPH ) las proteínas antigénicas VPH E6 y E719. El PBMC se utilizaron entonces para estimular una línea humana CD8 T célula específicamente reactiva al péptido E7. La estimulación de células T se midió mediante la producción de IFNg después de 5 días de cultivo. (B y C) Los datos muestran experimentos representativos con tres réplicas en cada uno. Las barras representan valores medio, mientras que las barras de error representan SEM. valores P para cada comparación calculada utilizando la prueba de comparaciones múltiples de Sidak; , p < 0,001; , p < 0,0001. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| marcador | parámetro | Untreated | Placa ECP con protocolo de TI | Placa de TI con protocolo de TI | valor p ECP vs TI |
| HLA-DR | Δ MFI | 100,1 ± 42,4 | 439,8 ± 152,5 | 417,7 ± 152,2 | Ns |
| CD80 | Δ | 3,9 ± 1,1 | 22,3 ± 7,2 | 24,5 ± 7,2 | Ns |
| CD83 | Δ MFI | 0,3 ± 0,2 | 53,3 ± 9,7 | 51,4 ± 17,4 | Ns |
| CD86 | Δ MFI | 10,8 ± 1,7 | 103,9 ± 23,4 | 87,1 ± 17,6 | Ns |
| PLAUR | Δ MFI | 54,5 ± 12 | 721,4 ± 183,6 | 528,7 ± 135,5 | Ns |
| ICAM1 | Δ MFI | 12,2 ± 1,6 | 179,6 ± 28,5 | 192,5 ± 25,4 | Ns |
| ITGB5 | Δ MFI | 53,6 ± 25,7 | 97,1 ± 31,6 | 103,8 ± 32,8 | Ns |
| CCL2 (MCP-1) | Δ | 0,6 ± 0,5 | 70,1 ± 6,7 | 55,2 ± 8,9 | Ns |
| CXCL5 | Δ | 0,7 ± 0,4 | 39,1 ± 7,2 | 41,5 ± 4,7 | Ns |
| CXCL16 | Δ | 0,3 ± 0,2 | 28,0 ± 8,8 | 35,3 ± 11,7 | Ns |
| CD105 (endoglin) | Δ MFI | 3,6 ± 0,3 | 124,3 ± 25,4 | 141,8 ± 33,2 | Ns |
| CD112 (nectina 2) | Δ MFI | 10,9 ± 1,8 | 47,3 ± 5,2 | 50,9 ± 9,2 | Ns |
| CD120a (TNFR-1) | Δ MFI | 10,1 ± 2,6 | 2,2 ± 1,4 | 1,8 ± 1,1 | Ns |
| CD137L (4-1BBL) | Δ MFI | 2,9 ± 1,5 | 1,0 ± 0,4 | 1,2 ± 0,6 | Ns |
Tabla 1: el protocolo de TI con cámara de ti induce rápidamente la maduración de CC equivalente a la inducida por el protocolo de TI con la cámara clínica ECP. Análisis FACS del cambio de los marcadores indicados de los correspondientes controles IgG en células CD11c + humanas vivas entre cualquier PBMC recién aislado ("sin tratar"), PBMC pasó a través de la placa clínica ECP siguiendo el protocolo de TI ("placa ECP con protocolo de TI") y analizado después de la incubación durante la noche, o PBMC tratado con el protocolo de TI ("placa de TI con protocolo") y analizado después de la incubación durante la noche. Para los marcadores, como HLA-DR, donde se modificó toda la población celular, los datos se expresan como cambios en la intensidad media de fluorescencia (IMF). Para los marcadores en los que solo un subconjunto de celdas expresan el marcador, como CCL2, la diferencia en las celdas de porcentaje positivo de marcador de CD11c en vivo + PBMC se representa en su lugar. Los datos Resumen seis experimentos independientes con tres donantes de sangre. Los datos de cada marcador se expresan como un error estándar de la media (SEM). Valores P para cada comparación calculada mediante la prueba t emparejada; NS = diferencias no significativas. La tabla ha sido modificada a partir de11.

Video 1: imágenes de células vivas de las interacciones de plaquetas e inmunoglobulina dentro de la placa de TI.
El PBMC se preparó como se describe en la sección 2 del protocolo anterior y se expuso a la placa de transimmunización como se describe en la sección 4, excepto que el período de incubación estática en el paso 4.2.3 se redujo de 1 h a 30 min. Durante el protocolo de ti, la placa de ti, que es idéntica en tamaño a una diapositiva de microscopio estándar, se ha instalado en la etapa de retención deslizante de un sistema de imágenes de fluorescencia y las celdas dentro de ella se imágenes a 40 aumentos y a 37 ° c durante el llenado de la placa (4.2.2 ), de incubación de placas (4.2.3) y de caudal de placa (4.3.5). Se adquirieron imágenes continuas y se produjeron películas utilizando el software de "rutina de escaneo automatizado". Los subtítulos debajo del video indican la etapa del protocolo en el que se están filmando las celdas. Las flechas y los círculos del vídeo, con los subtítulos asociados, señalan las celdas y las áreas de interés. La barra de escala de 10 μM está presente en la esquina inferior derecha a lo largo del vídeo. Por favor, haga clic aquí para ver este video. (Haga clic con el botón derecho para descargar.)