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Nous avons récemment développé un appareil ECP miniature évolutif de la souris à l’homme, la plaque TI (figure 1a) et conçu des protocoles de traitement correspondants. L’appareil et le protocole reproduisent les principales caractéristiques cellulaires et in vivo de la vaccination des ECP, appelées «transimmunization».
Le protocole de transimmunization murin11 (figure 1b) de la preuve de principe consiste en un passage de la plaque extracorporelle TI de cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) à partir de souris porteuses de tumeurs ainsi que d’apoptotiques 8-MOPA– exposés cellules tumorales. En particulier, la chambre TI est transparente et dimensionnée pour correspondre au format standard de la glissière de microscopie, ce qui permet une visualisation aisée des interactions cellulaires au sein de la plaque TI à n’importe quel point du protocole (vidéo 1). Les cellules immunitaires activées par la TI-plate sont incubées pendant la nuit avec les cellules tumorales apoptotiquesAexposées à 8 MOP, facilitant l’absorption des cellules tumorales, le traitement et le transfert d’antigènes tumoraux aux DCS. Le jour suivant, le mélange de cellules co-incubées est retourné dans le flux sanguin de l’animal porteur de tumeurs. Les animaux témoins subissent des procédures de prélèvement de sang identiques, pour normaliser les effets de la lymphodéplétion sur la croissance tumorale, mais reçoivent au lieu de cela des réinfusions de PBS. La croissance tumorale chez tous les animaux est surveillée tout au long de l’expérience.
Dans des études utilisant le mélanome de murin syngénique de la Yumm 1.7, modèle18, le protocole de transimmunization a été répété deux fois par semaine sur trois semaines, pour un total de six traitements chez chaque animal (figure 1b). La thérapie est apparue bien tolérée chez tous les animaux traités (> 100), et a constamment montré une réduction de la croissance tumorale de YUMM 1.7 chez les animaux traités versus témoins, comme observé dans 9 expériences indépendantes menées sur 2 ans (figure 2a, B). Les résultats montrent des données cumulatives de croissance tumorale chez les animaux traités par la transimmunization et témoins sur toutes les expériences réalisées (figure 2a), ainsi que des courbes de croissance de tumeurs représentatives pour les animaux individuels au sein d’une expérience, pour donner un sens de la variabilité du système (figure 2b).
Nous avons constaté que le succès du protocole dépend de façon critique de la présence de monocytes dans le PBMC traité, de la présence de plaquettes dans la fraction PBMC et de l’étape de passage de la plaque TI. Lorsque le passage de la plaque est omis, ou lorsque les plaquettes ou les monocytes sont épuisés de la fraction PBMC, l’effet thérapeutique n’est plus observé (figure 3A). Le traitement nécessite également la présence de cellules tumorales apoptotiques. Il est inefficace en l’absence des cellules immunitaires ou d’une source d’antigène, ou en présence d’antigène mal apparié, par exemple lorsque des souris porteuses de tumeurs YUMM 1.7 sont traitées à l’aide de cellules du carcinome du côlon MC38 (figure 3b). Pour un résultat immunisant, il est également essentiel d’éviter l’exposition au PBMC àla8-MOP A. 8-MOPa-exposé PBMC non seulement abrogate, ou peut-être même inverser, immunité anti-tumorale (figure 3C), mais aussi inhiber le potentiel immunisant des cellules non exposées, comme dans l’expérience où un nombre égal de 8-MOPA-exposés et 8-MOP Les PBMC protégés par un aont été utilisés sans effet antitumoral observable (figure 3C).
Avec le PBMC humain, la chambre de TI et le protocole de transimmunization conduisent à une activation réussie des monocytes dans le courant continu, indiscernable par la surface cellulaire et les marqueurs d’activation intracellulaire de celui obtenu par la plaque clinique ECP (tableau 1). Comme dans les études de souris, l’activation DC (figure 4a) et la capacité des DCS générés par la transimmunization de traiter et de présenter l’antigène (figure 4b,C) dépendent de façon critique de la présence de plaquettes dans le PBMC, et sur le passage de la plaque TI. Le DCs humain activé par la Transimmunization peut traiter et croiser efficacement des antigènes peptidiques (figure 4b) ou des antigènes de cellules tumorales humaines entières de 8-MOPa, pour activer des lignées cellulaires T spécifiques à l’antigène humain dans in vitro (figure 4C), de façon TI et dépendante des plaquettes (figure 4b, C).

Figure 1: schémas de chambre et de protocole de Transimmunization (TI). A) schéma et spécifications de la chambre de traitement de la transimmunization (plaque TI). B) Description schématique du processus expérimental de traitement de la transimmunization. Brièvement, les animaux sont inoculés par voie sous-cutanée (s.c.) avec des cellules tumorales syngéniques; les animaux avec des tumeurs palpables sont traités deux fois par semaine par prélèvement sanguin, l’isolement du PBMC par le sang, le passage du flux de PBMC à travers la plaque autologue de TI revêtue de plaquettes en présence de cellules tumorales traitées à 8 MOP/UVA, de PBMC et de co-incubation de cellules tumorales pendant la nuit, et réinjection des cellules par voie intraveineuse dans les mêmes animaux porteurs de tumeurs. Le volume de tumeur est mesuré tout au long de l’expérience. Ce chiffre a été modifié à partir de11. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 2: la Transimmunization contrôle la croissance des tumeurs syngéniques du mélanome de YUMM 1.7. (A) volume de tumeur Yumm 1.7 au fil du temps tracé pour les souris C57BL/6 inoculées avec 1 x 105 Yumm 1.7 cellules tumorales, et recevant soit six traitements de transimmunization (ligne noire), ou six traitements de contrôle (ligne grise). Les données sont cumulatives sur neuf expériences indépendantes menées sur deux ans. (B) les données d’un seul représentant Yumm 1.7 transimmunizaton expérience, avec chaque ligne montrant la croissance tumorale pour une souris individuelle. (A et B) Les souris «PBS Control» dans toutes les expériences ont été saignées sur le même calendrier que les animaux expérimentaux, mais ont reçu six réinfusions stériles de PBS. Les barres d’erreur représentent SEM, valeurs de p calculées pour chaque point de temps en utilisant le test de comparaisons multiples de Sidak; * *, p = 0,0013; , p < 0,0001. Ce chiffre a été modifié à partir de11. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 3: la transimmunization nécessite des monocytes et des plaquettes dans la fraction PBMC de la plaque TI, ainsi quele traitement 8-MOP de cellules tumorales appariées par l’antigène et de 8-MOPa épargnant de PBMC. (A) volume tumoral Yumm 1.7 au fil du temps tracé pour les souris C57BL/6 inoculées avec 1 * 105 Yumm 1.7 cellules tumorales, et recevant soit six traitements de transimmunization (lignes noires solides), six traitements de contrôle (lignes grises solides), ou six traitements TI Lorsque des monocytes ou des plaquettes ont été épuisés du PBMC avant l’étape de passage de la plaque (en utilisant respectivement les kits de déplétion a-CD11b et a-CD41), ou le passage de la plaque a été omis (lignes pointillées). (B) volume tumoral au fil du temps tracé pour les souris C57BL/6 inoculées avec 1 x 105 Yumm 1.7 cellules tumorales, et recevant soit six traitements de transimmunization (lignes noires solides), six traitements de contrôle (lignes grises solides), PBMC seul (ligne pointillée), 8- MOPa-traitée Yumm 1.7 cellules seules, ou TI en utilisant 8-MOPa-traités MC38 cellules tumorales (lignes pointillées). (C) volume tumoral au fil du temps tracé pour les souris C57BL/6 inoculées avec 1 x 105 Yumm 1.7 cellules tumorales, et recevant soit six traitements de transimmunization (lignes noires solides), six traitements de contrôle (lignes grises solides), six traitements TI où Les PBMC ont été exposés uniformément à la 8-MOPa immédiatement avant le passage de la plaque, six traitements de TI où les PBMC ont été uniformément exposés à la 8-MOP a immédiatement après le passage de la plaque, ou six traitements où les cellules TI après le passage dela plaque ont été mélangées 1:1 avec un nombre égal de PBMC qui ont été uniformément exposés à 8-MOPA irradiation (lignes pointillées). (A, B et C) Les souris «PBS Control» dans toutes les expériences ont été saignées sur le même calendrier que les animaux expérimentaux, mais ont reçu six réinfusions stériles de PBS. Des données sont fournies pour des expériences représentatives. Les barres représentent SEM, valeurs P calculées pour chaque point de temps en utilisant le test de comparaisons multiples de Sidak; *, p < 0,05; * *, p < 0,01; , p < 0,001; , p < 0,0001; NS = différences non significatives. Ce chiffre a été modifié à partir de11. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 4: le protocole TI avec la chambre TI induit rapidement la maturation DC, le profil d’activation unique et la capacité d’activation des cellules T dans le PBMC humain, dépendant du passage de la plaque et des plaquettes.
A. FACS analyse des marqueurs indiqués dans les cellules CD11c+ parmi les PBMC humains fraîchement isolés («témoins»), les PBMC traités avec le protocole TI («TI») ou le PBMC traité parti où le passage de la plaque a été omis, les plaquettes ont été épuisées en utilisant le Kit de billes a-CD41 avant le passage de la plaque, ou les deux ci-dessus ont été effectuées. Les données résument six expériences indépendantes avec trois donneurs de sang. Les barres représentent les valeurs moyennes, tandis que les barres d’erreur représentent SEM. valeurs de P pour chaque comparaison calculée à l’aide du test t apparié; *, p < 0,05; * *, p < 0,01. Les panneaux ont été modifiés à partir de11. B. les PBMC humains traités à l’aide de plaquettes ou à l’épuisement des plaquettes ont été co-incubés pendant la nuit avec un peptide non pertinent (SIINFEKL), ou avec un peptide long pour la protéine HPV E7 associée au carcinome spinocellulaire de la tête et du cou. Le PBMC a ensuite été utilisé pour stimuler une lignée de cellules T humaine de 5 à 5 spécifiquement réactive au peptide E7. La stimulation des cellules T a été mesurée par la production d’IFNg après 5 jours de culture. Cles PBMC humains traités aux plaquettes ou à l’épuisement des plaquettes ont été co-incubés pendant la nuit avec une lignée cellulaire de carcinome squameux à 8 MOP A traitée àlatête et au cou SCC61, exprimant (SCC61 HPV E6/7) ou n’exprimant pas (SCC61 pas de HPV ) les protéines anti-HPV E6 et E7 antigéniques19. Le PBMC a ensuite été utilisé pour stimuler une lignée de cellules T humaine de 5 à 5 spécifiquement réactive au peptide E7. La stimulation des cellules T a été mesurée par la production d’IFNg après 5 jours de culture. (B et C) Les données montrent des expériences représentatives avec trois répétitions dans chacune. Les barres représentent les valeurs moyennes, tandis que les barres d’erreur représentent SEM. valeurs P pour chaque comparaison calculée en utilisant le test de comparaisons multiples de Sidak; , p < 0,001; , p < 0,0001. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
| marqueur | paramètre | non traité | Plaque ECP avec protocole TI | Plaque TI avec protocole TI | valeur de p ECP vs TI |
| HLA-DR | Δ IFM | 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 IFM | 0,3 ± 0,2 | 53,3 ± 9,7 | 51,4 ± 17,4 | Ns |
| CD86 | Δ IFM | 10,8 ± 1,7 | 103,9 ± 23,4 | 87,1 ± 17,6 | Ns |
| PLAUR | Δ IFM | 54,5 ± 12 | 721,4 ± 183,6 | 528,7 ± 135,5 | Ns |
| ICAM1 | Δ IFM | 12,2 ± 1,6 | 179,6 ± 28,5 | 192,5 ± 25,4 | Ns |
| ITGB5 | Δ IFM | 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 IFM | 3,6 ± 0,3 | 124,3 ± 25,4 | 141,8 ± 33,2 | Ns |
| CD112 (nectine 2) | Δ IFM | 10,9 ± 1,8 | 47,3 ± 5,2 | 50,9 ± 9,2 | Ns |
| CD120a (TNFR-1) | Δ IFM | 10,1 ± 2,6 | 2,2 ± 1,4 | 1,8 ± 1,1 | Ns |
| CD137L (4-1BBL) | Δ IFM | 2,9 ± 1,5 | 1,0 ± 0,4 | 1,2 ± 0,6 | Ns |
Tableau 1: le protocole TI avec chambre TI induit rapidement une maturation DC équivalente à celle induite par le protocole TI avec la chambre clinique ECP. L’analyse FACS du changement des marqueurs indiqués des contrôles IgG correspondants dans les cellules humaines vivantes de CD11c + parmi les PBMC fraîchement isolés («non traités»), le PBMC passe par la plaque clinique de l’ECP à la suite du protocole TI («plaque ECP avec protocole TI») et analysés après une incubation de nuit ou un PBMC traité avec le protocole TI («plaque TI avec protocole») et analysé après une incubation de nuit. Pour les marqueurs, tels que HLA-DR, où l’ensemble de la population cellulaire a été modifié, les données sont exprimées en tant que variation de l’intensité moyenne de fluorescence (MFI). Pour les marqueurs où seul un sous-ensemble de cellules expriment le marqueur, tel que CCL2, la différence dans les cellules positives de marqueur de pourcentage de CD11c + PBMC en direct est à la place représentée. Les données résument six expériences indépendantes avec trois donneurs de sang. Les données pour chaque marqueur sont exprimées en tant qu’erreur normale de l’âge ± de la moyenne (SEM). Valeurs de P pour chaque comparaison calculée à l’aide d’un test t apparié; NS = différences non significatives. Le tableau a été modifié à partir de11.

Vidéo 1: imagerie cellulaire en direct des interactions plaquettaires et des cellules immunitaires au sein de la plaque TI.
Les PBMC ont été préparés comme décrit dans la section 2 du protocole ci-dessus et exposés à la plaque de transimmunization comme décrit dans la section 4, sauf que la période d’incubation statique à l’étape 4.2.3 a été réduite de 1 h à 30 min. Au cours du protocole TI, la plaque TI, qui est de taille identique à une glissière de microscope standard, a été installée dans la phase de maintien de la glissière d’un système d’imagerie par fluorescence et les cellules à l’intérieur ont été imagées à un grossissement de 40x et à 37 ° c pendant le remplissage de la plaque (4.2.2 ), l’incubation de plaques (4.2.3) et le débit des plaques (4.3.5). Des images continues ont été acquises et des films ont été produits à l’aide du logiciel «routine de numérisation automatisée». Les légendes sous la vidéo indiquent l’étape du protocole sur lequel les cellules sont filmées. Les flèches et les cercles dans la vidéo, avec les légendes associées, soulignent les cellules et les zones d’intérêt. La barre d’échelle de 10 μM est présente dans le coin inférieur droit tout au long de la vidéo. S’il vous plaît cliquez ici pour voir cette vidéo. (Cliquez avec le bouton droit de la souris pour télécharger.)