פרוטוקול סטנדרטי מתואר כדי לחקור את הפעילות האנטי-סרטנית ואת הרעילות הנלווית של IL-1α במודל עכבר סינגני של HNSCC.
מאמר שיטה
פרוטוקול סטנדרטי מתואר כדי לחקור את הפעילות האנטי-סרטנית ואת הרעילות הנלווית של IL-1α במודל עכבר סינגני של HNSCC.
טיפול בציטוקינים הוא אסטרטגיה אימונותרפית מבטיחה שיכולה לייצר תגובות חיסוניות חזקות נגד גידולים בחולי סרטן. הציטוקין הפרו-דלקתי אינטרלוקין-1 אלפא (IL-1α) הוערך כחומר אנטי-סרטני במספר מחקרים פרה-קליניים וקליניים. עם זאת, רעילות המגבילה מינון, כולל תסמינים דמויי שפעת ולחץ דם נמוך, הפחיתו את ההתלהבות מאסטרטגיה טיפולית זו. העברה מבוססת ננו-חלקיקי פוליאנהידריד (NP) של IL-1α תייצג גישה יעילה בהקשר זה, שכן הדבר עשוי לאפשר שחרור איטי ומבוקר של IL-1α באופן מערכתי תוך הפחתת תופעות לוואי רעילות. כאן מתואר ניתוח הפעילות האנטי-סרטנית של NPs פוליאנהידרידים טעונים IL-1α במודל עכבר סינגני של קרצינומה של תאי קשקש בראש ובצוואר (HNSCC). תאי אפיתל מורין אורופרינגיאליים המבטאים ביציבות HPV16 E6/E7 יחד עם תאי hRAS ולוציפראז (mEERL) הוזרקו תת עורית לאגף הימני של עכברי C57BL/6J. ברגע שהגידולים הגיעו ל-3-4 מ"מ לכל כיוון, 1.5% IL-1a - טעון 20:80 1,8-bis(p-carboxyphenoxy)-3,6-dioxaoctane:1,6-bis(p-carboxyphenoxy)hexane (CPTEG: CPH) ננו-חלקיקים (IL-1α-NP) נוסחה ניתנה לעכברים תוך צפקית. גודל הגידול ומשקל גופו נמדדו ברציפות עד שגודל הגידול או הירידה במשקל הגיעו לקריטריונים של המתת חסד. דגימות דם נלקחו כדי להעריך תגובות חיסוניות אנטי-סרטניות על ידי ניקור תת-מנדיבולרי, וציטוקינים דלקתיים נמדדו באמצעות בדיקות מולטיפלקס ציטוקינים. בלוטות הגידול והלימפה המפשעתית נכרתו והומוגנו לתרחיף חד-תאי כדי לנתח תאים חיסוניים שונים באמצעות ציטומטריית זרימה מרובת צבעים. שיטות סטנדרטיות אלה יאפשרו לחוקרים לחקור את התגובה החיסונית נגד הגידול ואת המנגנון הפוטנציאלי של NPs immunostimulatory וחומרים אימונותרפיים אחרים לטיפול בסרטן.
אחד התחומים המתפתחים של אימונותרפיה לסרטן הוא השימוש בציטוקינים דלקתיים כדי להפעיל את מערכת החיסון של החולים נגד תאי הגידול שלהם. מספר ציטוקינים מעודדי דלקת (כלומר, אינטרפרון-אלפא (IFNα), אינטרלוקין-2 (IL-2) ואינטרלוקין-1 (IL-1)) יכולים ליצור חסינות אנטי-סרטנית משמעותית, מה שעורר עניין בחקר התכונות האנטי-סרטניות, כמו גם הבטיחות של תרופות מבוססות ציטוקינים. אינטרלוקין-1 אלפא (IL-1α) בפרט, הוא ציטוקין פרו-דלקתי הידוע כציטוקין הראשי של דלקת1. מאז גילוי ציטוקין זה בסוף שנות השבעים, הוא נחקר כסוכן אנטי סרטני, כמו גם תרופה hematopoietic לטיפול בהשפעות השליליות של כימותרפיה2. במהלך סוף שנות השמונים, נערכו מספר מחקרים פרה-קליניים וקליניים כדי לקבוע את ההשפעות האנטי-סרטניות של IL-1α 3,4,5,6. מחקרים אלה מצאו פעילות אנטי-סרטנית מבטיחה של רקומביננטי IL-1α (rIL-1α) נגד מלנומה, קרצינומה של תאי הכליה וקרצינומה של השחלות. עם זאת, רעילות, כולל חום, בחילות, הקאות, תסמינים דמויי שפעת, ולחץ דם מגביל מינון חמור ביותר נצפו בדרך כלל. למרבה הצער, רעילויות אלה הקשורות למינון הפחיתו את ההתלהבות משימוש קליני נוסף של rIL-1α.
כדי לנסות לטפל בבעיה הקריטית של רעילות בתיווך IL-1α, ייחקרו נוסחאות ננו-חלקיקי פוליאנהידריד (NP) המאפשרות שחרור מבוקר של IL-1α על ידי קינטיקה של שחיקת פני השטח. פורמולציות NP אלה נועדו לקצור את היתרונות של התכונות האנטי-סרטניות של IL-1α תוך הפחתת תופעות לוואי מגבילות מינון7. פוליאנהידרידים הם פולימרים שאושרו על ידי ה-FDA ומתפרקים באמצעות שחיקת פני השטח וכתוצאה מכך שחרור כמעט מסדר אפס של חומרים עטופים 8,9,10,11,12. קופולימרים פוליאנהידרידים אמפיפיליים המכילים 1,8-bis-(p-carboxyphenoxy)-3,6-dioxaoctane (CPTEG) ו-1,6-bis-(p-carboxyphenoxy) hexane (CPH), דווחו כמערכות אספקה מצוינות עבור מטענים שונים במחקר מבוסס אונקולוגיה ואימונולוגיה 8,12. בפרוטוקול הבא 20:80 CPTEG:CPH NPs טעונים ב-1.5 wt.% rIL-1α (IL-1α-NPs) ישמשו לחקר הפעילות האנטי-סרטנית והרעילות של ציטוקין זה במודל עכברי של HNSCC.
המטרה הכוללת של ההליכים הבאים היא להעריך את הפעילות האנטי-סרטנית של IL-1α-NPs על HNSCCs. ההליכים המתוארים, כולל הערכת צמיחת הגידול והישרדותו, יכולים להיות מיושמים על כל סוכן מווסת חיסון של עניין. הליכים אלה צריכים להתבצע במודל עכבר סינגני עם מערכת חיסון שלמה13 כדי למקסם את הרלוונטיות הקלינית. רעילות IL-1α-NP תוערך גם על ידי מדידת שינויים ברמות במחזור של ציטוקינים מעודדי דלקת ומשקל בעלי חיים. ישנן שיטות רבות לקבוע רעילות סמים in vivo ; עם זאת, השיטות הנפוצות ביותר כוללות מדידה של אנזימים בסרום עבור רעילות איברים ושינויים היסטולוגיים באיברים אלה. עם זאת, כדי לבצע ניתוחים היסטולוגיים, יש להקריב את החיה, מה שישפיע על עקומות ההישרדות של הניסוי. לכן, פרוטוקול זה יכלול פרוטוקול לאיסוף דם מעכברים חיים למדידת ציטוקינים בדגימות בסרום. הסרום שנאסף יכול לשמש למדידה של כל ניתוח סרום רצוי עבור רעילות איברים. ציטומטריית זרימה צבעונית תשמש להבנת השינויים באוכלוסיית תאי החיסון במיקרו-סביבה של הגידול ובנדידת תאי החיסון לבלוטת הלימפה. ניתן להשתמש בשיטות אחרות לזיהוי תאים חיסוניים, כולל אימונוהיסטוכימיה ו / או אימונופלואורסנציה של סעיפים14 שהשתמרו. עם זאת, טכניקות אלה יכולות להיות זמן רב ומייגע לבצע על מספר רב של בעלי חיים. בסך הכל, השיטות הבאות יאפשרו לחוקרים לחקור את התגובה החיסונית נגד הגידול ואת המנגנונים הפוטנציאליים של חומרים ממריצים חיסוניים לטיפול בסרטן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הליכי in vivo המשמשים במחקר זה אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של אוניברסיטת איווה.
1. הכנה ותחזוקה של קו תאי HNSCC
הערה: במחקר זה, קו תאי אפיתל אורופרינגיאלי murine השתנה ביציבות עם HPV E6 ו- E7 יחד עם hRas ו luciferase (mEERL) ישמש. קו תאים זה פותח מזן עכבר C57BL/6J והיה מתנה מד"ר פאולה ד. ורמיר (המחלקה לכירורגיה, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת דרום דקוטה סנפורד, דרום דקוטה, ארה"ב).
2. השתלת גידול, טיפול תרופתי ומדידה
הערה: חיות הניסוי הוחזקו במתקן לטיפול בבעלי חיים באוניברסיטת איווה ועקבו אחר נהלים אספטיים מתאימים לטיפול בהם.
3. איסוף דם והפרדת נסיוב
הערה: איסוף דם מווריד תת-לסתי היא טכניקה קלה ויעילה המאפשרת איסוף דם מבעלי חיים בהכרה או מבעלי חיים תחת הרדמה. לצורך מחקר זה, נאסף דם מבעלי החיים כאשר הם היו תחת הרדמה.
4. ריבוב של הסרום שנאסף
5. איסוף סרטנים ובלוטת לימפה מפשעתית והכנת השעיה של תא בודד
6. צביעת FACS של השעיה חד-תאית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה נחקרה הפעילות האנטי-סרטנית של פוליאנהידריד IL-1α במודל עכברי סינגני של HNSCC. רקומביננטי IL-1α (rIL-1α) האט באופן משמעותי את צמיחת הגידול ב-mEERL (איור 1A), אף על פי שנצפתה ירידה במשקל בעכברים שטופלו, אשר שוקמה לאחר הגמילה מהטיפול (איור 1B). IL-1α-NPs לא גרמו להשפעה אנטי-סרטנית משמעותית בהשוואה ל-NPs מלוחים או ריקים (איור 1A), והם לוו בירידה מסוימת במשקל, אם כי לא בולטים כמו rIL-1α (איור 1B). ע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה יאפשר לכל חוקר לחקור את הפעילות האנטי-סרטנית וחלק מהמנגנונים הבסיסיים של תרופות אימונומודולטוריות במערכת מודל עכבר גידול in vivo . כאן נעשה שימוש במודל גידול תת-עורי סינגני, שיש לו מספר יתרונות על פני מודלים אורתוטופיים, כולל פרוטוקול פשוט מבחינה טכנית, ניטור קל של צמיחת הגידול, פחות תחלואה בבעלי חיים ויכולת ייצור גבוהה יותר. מודלים של גידולים תת-עוריים יכולים גם להשתנות למודל גידול דו-צדדי על ידי הזרקת תאי גידול הן בצד שמאל והן בצד ימין. במודל גידול דו-צדדי זה, ניתן לתת הקרנות או תרופות לגידול אחד ת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי Merit Review Award #I01BX004829 מארה"ב המחלקה לענייני חיילים משוחררים, שירות מחקר ופיתוח מעבדה ביו-רפואית ונתמכת על ידי תוכנית פרס מז'יר באמצעות מרכז הולדן מקיף לסרטן באוניברסיטת איווה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Bio-Plex 200 Systems | Bio-Rad | המערכת סופקה ממתקן Flow Cytometry University of IOWA Health Care | |
| Bio-Plex Pro Mouse Cytokine 23-plex Assay | Bio-Rad | M60009RDPD | |
| C57BL/6J עכברי | Jakson Labs | 664 | DMEM בן 4 עד 6 שבועות |
| (מדיום הנשר השונה של Dulbecco) | Thermo Fisher Scientific | 11965092 | |
| DMEM/Hams F12 (תערובת מדיום/חומרים מזינים של Dulbecco Modified Eagle Medium / Nutrient Blend F-12) | Thermo Fisher Scientific | 11320033 | |
| EGF | Millipore Sigma | SRP3196-500UG | |
| סרום בקר עוברי | Millipore Sigma | 12103C-500ML | |
| תמיסת ג'נטמיצין סולפט | IBI Scientific | IB02030 | |
| gentleMACS Dissociator | Miltenyi biotec | ||
| כף יד מגנטית צלחת מכונת כביסה | תרמו פישר מדעי | EPX-55555-000 | |
| הידרוקורטיזון | Millipore Sigma | H6909-10ML | |
| אינסולין | Millipore Sigma | I0516-5ML | |
| קטמין/קסילזין | הרדמה להזרקה | ||
| קו | תאים MEERLתאי אפיתל אורו-לוע של עכברים המבטאים ביציבות HPV16 E6/E7 יחד עם תאי hRAS ו-luciferase (mEERL) | ||
| Portable Balances | Ohaus | ||
| Scienceware Digi-Max קליפר שקופיות | Millipore Sigma | Z503576-1EA | |
| פד הכנה לאלכוהול סטרילי (70% אלכוהול איזופרופיל) | קרדינל | COV5110. PMP | |
| טרנספרין אנושי | Millipore Sigma | T8158-100MG | |
| Tri-iodothyronin | Millipore Sigma | T5516-1MG |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה