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Artículo de método

Prueba de inmunoterapia contra el cáncer en un modelo de ratón humanizado con tumores humanos

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DOI:

10.3791/64606

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16 de diciembre de 2022

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En este artículo

Aviso de erratum

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Resumen

Este protocolo describe la generación de ratones del sistema inmune humano (HIS) para estudios de inmunooncología. Las instrucciones y consideraciones en el uso de este modelo para probar inmunoterapias humanas en tumores humanos implantados en este modelo se presentan con énfasis en la caracterización de la respuesta del sistema inmune humano al tumor.

Resumen

Revertir la naturaleza inmunosupresora del microambiente tumoral es fundamental para el tratamiento exitoso de los cánceres con medicamentos de inmunoterapia. Los modelos de cáncer murino son extremadamente limitados en su diversidad y sufren de una mala traducción a la clínica. Para servir como un modelo preclínico más fisiológico para estudios de inmunoterapia, este protocolo se ha desarrollado para evaluar el tratamiento de tumores humanos en un ratón reconstituido con un sistema inmune humano. Este protocolo único demuestra el desarrollo de ratones del sistema inmune humano (HIS, "humanizados"), seguido de la implantación de un tumor humano, ya sea un xenoinjerto derivado de la línea celular (CDX) o un xenoinjerto derivado del paciente (PDX). Los ratones HIS se generan inyectando células madre hematopoyéticas humanas CD34 + aisladas de la sangre del cordón umbilical en ratones BRGS neonatales (BALB / c Rag2-/- IL2RγC-/- NODSIRPα) altamente inmunodeficientes que también son capaces de aceptar un tumor xenogénico. Se enfatiza la importancia de la cinética y las características del desarrollo del sistema inmune humano y la implantación del tumor. Finalmente, se describe una evaluación en profundidad del microambiente tumoral mediante citometría de flujo. En numerosos estudios que utilizaron este protocolo, se encontró que el microambiente tumoral de tumores individuales se recapitula en ratones HIS-PDX; Los tumores "calientes" exhiben una gran infiltración inmune, mientras que los tumores "fríos" no lo hacen. Este modelo sirve como campo de pruebas para inmunoterapias combinadas para una amplia gama de tumores humanos y representa una herramienta importante en la búsqueda de la medicina personalizada.

Introducción

Los modelos de cáncer de ratón son importantes para establecer mecanismos básicos de crecimiento tumoral y escape inmune. Sin embargo, los estudios de tratamiento del cáncer en modelos de ratón han producido una traducción finita a la clínica debido a los modelos singénicos limitados y las diferencias específicas de la especie 1,2. La aparición de inmunoterapias como un enfoque dominante para controlar los tumores ha reiterado la necesidad de un modelo in vivo con un sistema inmune humano funcional. Los avances en ratones del sistema inmune humano (ratones HIS) durante la última década han hecho posib....

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Protocolo

Todo el trabajo con animales se realizó bajo protocolos con animales aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Colorado Denver (Protocolos IACUC # 00593 y # 00021). Todo el trabajo con animales se realizó de acuerdo con la Oficina de Recursos para Animales de Laboratorio (OLAR), una instalación acreditada por la Asociación Americana para el Cuidado de Animales de Laboratorio, en el Campus Médico Anschutz de la Universidad de Colorado Denver. Todas las muestras de sangre del cordón umbilical humano se obtuvieron como donaciones de donantes no identificados y, por lo tanto, no están sujetas a la aprobación del comité de étic....

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Resultados

Siguiendo el protocolo del tumor del flanco y la línea de tiempo experimental (Figura 1), se estudió el crecimiento tumoral y la respuesta inmunitaria a una terapia dirigida con inhibidores de la tirosina cinasa (TKI) y al tratamiento combinado con nivolumab en dos PDX distintas de cáncer colorrectal humano (CCR). Los fármacos TKI han sido estudiados en hospedadores inmunodeficientes para evaluar el crecimiento tumoral sólo29. Este modelo permitió el estudio de los ca.......

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Discusión

En los últimos 6 años, utilizando nuestra experiencia tanto en inmunología como en ratones humanizados, nuestro equipo de investigación ha desarrollado un modelo preclínico muy necesario para probar inmunoterapias en una variedad de tumores humanos 3,7,30,31. Este protocolo enfatiza la consideración de la variabilidad del modelo, con especial atención a las poblaciones de células T humanas cent.......

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Agradecimientos

Nos gustaría agradecer tanto al Centro de Investigación Animal (OLAR) por su cuidado de nuestros ratones, como al Recurso Compartido de Citometría de Flujo apoyado por la Subvención de Apoyo al Centro de Cáncer (P30CA046934) en nuestro instituto por su inmensa ayuda en todo nuestro trabajo. También agradecemos tanto a Gail Eckhardt como a Anna Capasso por nuestras colaboraciones inaugurales en el estudio de inmunoterapias para PDX humanos en nuestro modelo HIS-BRGS. Este estudio fue apoyado en parte por la Subvención de Apoyo al Centro de Cáncer P30CA06934 de los Institutos Nacionales de Salud con el uso del recurso compartido PHISM (Pre-clinical Human Immune System M....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Jeringa de 1 mL con agujasMcKesson1031815
tubos de 15 mLGrenier Bio-One188271
2-mercaptoetanolSigmaM6250
tubos de 50 mLGrenier Bio-One227261
Separador AutoMACS ProMiltenyi130-092-545
BD Golgi Stop Inhibidor de transporte de proteínas con monensinBD BioscienceBDB563792
BSAFisher ScientificBP1600100
Cell Stim CocktailLife Technologies509305
Chill 15 RackMiltenyi130-092-952
Pipetas de vidrio con tapón de algodónFisher Scientific13-678-8B
Cultrex Extracto de membrana basalR&;D Sistemas363200502
Cytek AuroraCytek
DNaseSigma9003-98-9
eBioscience FoxP3/Factor de transcripción Juego de tampones de tinciónInvitrogen00-5523-00
Célula madre embrionaria FCSGibco10439001
tubos Eppendorf; Volumen de 1,5 mlGrenier Bio-One616201
ExcelMicrosoft
FBSBenchmark100-106 500mL
Ficoll HypaqueGE Healthcare45001752
FlowJo SoftwareBD Biosciences Pinzas
- finoRoboz Quirúrgico RS5045
Pinzas normalesDumontRS4919
FormaldehídoFisherF75P1GAL
Portaobjetos de vidrio esmeriladoCorning1255310
Gentlemacs C-TubesMiltenyi     130-096-334
Disociador GentleMACSMiltenyi130-093-235
pipetas de vidrioDWK Life Sciences63A53
GlutamaxGibco11140050
HBSS con Ca & MgSigma55037C
HEPESCorning MT25060CI
IgG estándarSigmaI2511
IgM estándarSigma401108
IMDMGibco12440053
Liberase DLRoche5466202001
LIVE/DEAD Fixable BlueThermoL23105
MDA-MB-231ATCCHTB-26
MEMGibco1140050
ratón anti-humano IgG-APSouthern BiotechJDC-10
ratón anti-humano IgG-unabeledSouthern Biotechratón H2
anti-humano IgM-APSouthern BiotechUHB
ratón anti-humano IgM-sin etiquetarSur BiotechSA-DA4
MultiRad 350X de precisión
PBSCorning45000-446
Pluma StrepGibco15140122
Placas de Petri FisherScientificFB0875713A
sustrato de p-nitrofeniloThermo34045
PRISMGraphpad
Rec Hu FLT3LR& Sistemas D308-FK-005/CF
Rec Hu IL6R& Sistemas D206-IL-010/CF
Rec Hu SCFR& D systems255SC010
RPMI 1640Corning45000-39
SaponinaSigma8047-15-2
TijerasMcKesson862945
Pipetas serológicas 25mL Fisher Scientific1367811
Filtro estérilNalgene567-0020
Aguamolecular estérilSigma7732-18-5
Analizador de células YetiBio-Rad12004279
Zombie Greenbiolegend423112
Rayos

Referencias

  1. Chulpanova, D. S., Kitaeva, K. V., Rutland, C. S., Rizvanov, A. A., Solovyeva, V. V. Mouse tumor models for advanced cancer immunotherapy. International Journal of Molecular Sciences. 21 (11), 4118(2020).
  2. Olson, B., Li, Y., Lin, Y., Liu, E. T., Patnaik, A. Mouse models for cancer imm....

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Reimpresiones y permisos

Erratum


Formal Correction: Erratum: Testing Cancer Immunotherapeutics in a Humanized Mouse Model Bearing Human Tumors
Posted by JoVE Editors on 5/25/2023. Citeable Link.

An erratum was issued for: Testing Cancer Immunotherapeutics in a Humanized Mouse Model Bearing Human Tumors. The Authors section was updated from:

Jordi M. Lanis1
Matthew S. Lewis1
Hannah Strassburger1
Stacey M. Bagby2
Adrian T. A. Dominguez2
Juan A. Marín-Jiménez3
Roberta Pelanda1
Todd M. Pitts2
Julie Lang1
1Department of Immunology and Microbiology, School of Medicine, University of Colorado Denver Anschutz Medical Campus
2Division of Oncology, School of Medicine, University of Colorado Denver Anschutz Medical Campus
3Department of Medical Oncology, Catalan Institute of Oncology (ICO-L’Hospitalet)

to:

Jordi M. Lanis1
Matthew S. Lewis1
Hannah Strassburger1
Kristina Larsen1
Stacey M. Bagby2
Adrian T. A. Dominguez2
Juan A. Marín-Jiménez3
Roberta Pelanda1
Todd M. Pitts2
Julie Lang1
1Department of Immunology and Microbiology, School of Medicine, University of Colorado Denver Anschutz Medical Campus
2Division of Oncology, School of Medicine, University of Colorado Denver Anschutz Medical Campus
3Department of Medical Oncology, Catalan Institute of Oncology (ICO-L’Hospitalet)

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