כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבדיקת ציטוטוקסיות תלויה בנוגדנים, בתיווך תאים (ADCC) באמצעות ערכת בדיקה ביולוגית של ADCC. שיטה זו מציעה כלי רב ערך להבהרת מנגנון ה-ADCC ולהערכת הפוטנציאל הטיפולי של נוגדנים באימונותרפיה של סרטן.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבדיקת ציטוטוקסיות תלויה בנוגדנים, בתיווך תאים (ADCC) באמצעות ערכת בדיקה ביולוגית של ADCC. שיטה זו מציעה כלי רב ערך להבהרת מנגנון ה-ADCC ולהערכת הפוטנציאל הטיפולי של נוגדנים באימונותרפיה של סרטן.
השיטה לציטוטוקסיות תלוית נוגדנים בתיווך תאים (ADCC) מייצגת כלי חשוב להערכת היעילות של נוגדנים טיפוליים באימונותרפיה לסרטן. הערכת פעילות ADCC בתאי סרטן חיונית לפיתוח ואופטימיזציה של טיפולים מבוססי נוגדנים. כאן, אנו מציעים גישה מתודולוגית של שימוש בערכת בדיקה ביולוגית של ADCC להערכה כמותית של תגובת ADCC באמצעות תאי סרטן בלוטת התריס כתאי אפקטור. הפרוטוקול כולל תרבית משותפת של תאי אפקטור עם תאי סרטן מטרה ביחסים שונים בנוכחות נוגדן טיפולי. ערכת הבדיקה הביולוגית של ADCC המשמשת בניסוי זה כוללת את תאי האפקטור המהונדסים גנטית המבטאים גן מדווח לוציפראז תחת שליטת גורמי הגורם הגרעיני של תאי T פעילים (NFAT). עם קשירת האנטיגן על פני השטח על תאי המטרה עם הנוגדנים ותאי האפקטור, תאי האפקטור משחררים לוציפראז, המאפשר כימות של ציטוטוקסיות באמצעות מדידת אות זוהר. בניגוד למבחני ADCC קונבנציונליים, שיטה זו הוכיחה את קשירת אנטיגן המטרה לנוגדנים ותאי אפקטור, שיכולים לייצר תוצאות אמינות בתקופה קצרה.
ציטוטוקסיות תלויה בנוגדנים בתיווך תאים (ADCC) היא מנגנון חשוב שבאמצעותו נוגדנים מפעילים השפעות הרג תאים בתיווך חיסוני 1,2,3. תאי החיסון מופעלים על ידי קשירה לנוגדנים הטיפוליים, המקיימים אינטראקציה עם אנטיגנים על פני השטח של תאי המטרה כדי לשחרר גרנזימים, פרפורין, מה שמוביל למוות של תא המטרה. תאי חיסון אלה כוללים תאי הרג טבעיים (NK) ונויטרופילים 2,3,4,5,6,7. בדיקת ה-ADCC הפכה לכלי חשוב להערכת היעילות של נוגדן טיפולי 8,9.
בבדיקת ה-ADCC הקונבנציונלית, תאים חד-גרעיניים בדם היקפי (PBMCs) או תאי הרג טבעיים משמשים כתאי אפקטור לניטור היעילות של נוגדן טיפולי על ידי כימות שיעור התמותה של תאי המטרה. השיטה שלנו משתמשת בערכת בדיקה ביולוגית של ADCC הכוללת תאי אפקטור מהונדסים גנטית המבטאים גן מדווח לוציפראז בשליטה של גורמי תגובה של גורם גרעיני של תאי T פעילים (NFAT). לאחר מכן אנו מכמתים את הקישור של אנטיגן פני השטח על תאי המטרה עם הנוגדן ותאי האפקטור. שיטה זו מבוססת על תגובת ADCC המתרחשת בתקופה קצרה ללא צורך בתאי PBMC אנושיים. שלבי הניסוי כוללים תרבית משותפת של תאי אפקטור עם תאי מטרה בנוכחות נוגדנים טיפוליים.
במהלך הדגירה, הנוגדן הטיפולי נקשר לאנטיגן המטרה על פני תאי המטרה, מה שמוביל לקשירת תאי האפקטור ושבר ה-Fc של נוגדן. זה מפעיל את אלמנט התגובה של NFAT ומשחרר אותות זוהר להערכה כמותית של תגובת ה-ADCC.
לפני ביצוע הניסוי, יש לאשר את ביטוי אנטיגן המטרה בתאי המטרה על ידי זרימה ציטומטרית או כתמים מערביים. תאי המטרה עוברים תרבית ומועברים לצלחות של 96 בארות במשך 24 שעות לפני הניסוי. ריכוזים שונים של נוגדן טיפולי מתווספים יחד עם ספירת תאים שונה של תאי אפקטור כדי להשיג את היחס המחושב בין תאי אפקטור למטרה.
השלבים העיקריים בשיטה זו כוללים (1) הכנת תאי מטרה ותאי אפקטור, (2) יחסי אפקטור לתאי מטרה, (3) הכנת ריכוזים שונים של הנוגדן, ו-(4) משך דגירה משתנה. לאחר הדגירה, אותות הזוהר נמדדים באמצעות לומינומטר, המספק קריאה כמותית של פעילות ADCC. בהשוואה לשיטות אחרות למדידת ADCC, שיטה זו פשוטה יחסית לתפעול, והתוצאות מדויקות.
הבדיקה הביולוגית של מדווח ה-ADCC מצביעה על קשירת אנטיגן המטרה, הנוגדן הטיפולי ותאי החיסון בהפעלת מסלול ה-ADCC. קשירה זו מפעילה את שעתוק הגנים דרך מסלול ה-NFAT בתאי ג'ורקט מהונדסים על ידי תאי אפקטור עם קולטן FcγRIIIa המתבטא ביציבות, גרסת V158 (זיקה גבוהה). אלמנט התגובה NFAT מתווך את ביטוי הלוציפראז בתאי האפקטור10,11. הפעילות הביולוגית של הנוגדן במנגנון הפעולה (MOA) של ADCC מכומתת באמצעות אות הלוציפראז המופק ממסלול ה-NFAT. אות לוציפראז בתאי האפקטור - תאי ג'ורקט המבטאים קולטן FcγRIIIa - מכומת באמצעות קורא לומינסנציה (איור 1). יחס האות לרעש של הבדיקה גבוה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. איתור ביטוי EGFR ו-VEGFR בתאי מטרה
הערה: השתמש בכתמים מערביים כדי לזהות את ביטוי אנטיגן המטרה בתאי המטרה.
2. הכנת תאי מטרה
3. הכנת ריכוזים משתנים של הנוגדן הטיפולי
4. הכנת תאי אפקטור
5. דגירה של תאי אפקטור עם נוגדנים ותאי מטרה
6. קריאה כמותית של פעילות ADCC
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הביטוי של EGFR ו-VEGFR בתאי המטרה BHT-101 ו-SW-1736 זוהה באמצעות כתמים מערביים. ביטוי EGFR זוהה הן בתאי BHT-101 והן בתאי SW-1736 אך לא בביטוי VEGFR (איור 3).
באמצעות ערכת הבדיקה הביולוגית של ADCC, זיהינו את תגובת ה-ADCC של הנוגדן נגד EGFR, cetuximab, תוך שימוש בשורות תאים חיוביים ל-EGFR, BHT-101 ו-SW-1736, כתאי מטרה. Bevacizumab, מפעיל VEGF, שימש כנוגדן בקרה שלילי. ריכוזים שונים של נוגדנים ותאי אפקטור הודגרו עם תאי המטרה. אות הזוהר זוהה באמצעות קורא לוחות (
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, הצגנו את שיטת הבדיקה הביולוגית של ADCC להערכת תגובת ה-ADCC של נוגדן טיפולי. השיטה פשוטה ומשתמשת בפורמט פשוט של "הוספה-ערבוב-קריאה" למדידה.
לפני ביצוע הניסוי, יש לאשר את ביטוי אנטיגן המטרה בתאי המטרה על ידי ציטומטריית זרימה או כתמים מערביים. ציטומטריית זרימה תהיה כלי טוב יותר לאיתור אנטיגן פני השטח. עם זאת, שימוש בזרימה ציטומטרית יכול להלחיץ את התאים, לגרום לאפופטוזיס ולהשפיע על כדאיות התא ולכן על הניתוח הכולל. בנוסף, זה עולה יותר מכתמים מערביים. בניסוי ז...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים.
אנו אסירי תודה לפרופ' זנג (IMCB, A*STAR) על תמיכתו בעבודה זו. מחקר זה נתמך על ידי קרן הנוער של הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (NSFC) (82202231), ופרויקט המדע והטכנולוגיה הרפואית והבריאותית של מחוז ג'ג'יאנג, סין (2021KY110,2024KY824).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.5% טריפסין-EDTA | Gibco | 15400-054 | לדלל 10x ב-PBS לייצור 0.05% טריפסין |
| 1x Tris Buffer מלח (TBS) | בסיס ראשון | BUF-3030-1X1L | לשטיפת ממברנה בספיגה מערבית |
| 1.5 M Tris Buffer, pH 8.8 | ראשון | BUF-1419-1L-pH8.8 | להכנת ג'ל SDS |
| 2-Mercaptoethanol | Sigma Aldrich | M7522-100ML | להכנת מדגם של Western Blotting |
| 30% תמיסת אקרילאמיד/ביס | Bio-Rad | #1610158 | להכנת ג'ל SDS |
| 4x Laemmli Buffer | Bio-Rad | #1610747 | להכנת דגימה של |
| מיקרופלייט פוליסטירן לבן 96 בארות עם תחתית שטוחה שקופה | Corning Incorporated | 3610 | לבדיקת |
| ADCC תאי אפקטור של ADCC Bioassay (0.65 מ"ל) | Promega | G7011 | כולל בערכת הליבה הביולוגית של מדווח ADCC (Promega G7010), 1 x 1 בקבוקון |
| ADCC מדווח ערכת ליבה ביולוגית | Promega | G7010 | מוזכר כערכת בדיקה ביולוגית ADCC לבדיקת ADCC בניסוי זה |
| אמוניום פרסולפט | סיגמא אולדריץ' | A3678-25G | להכנת ג'ל SDS |
| Bevacizumab (נוגדן אנטי VEGF אנושי) | MVASI-השתמש | כנוגדנים לבקרה שלילית בבדיקת | |
| ADCCBHT-101 | מכון לייבניץ DSMZ | ACC279 | קו תאי סרטן בלוטת התריס פפילרי אנאפלסטי אנושי |
| Bio-Glo Luciferase Assay Buffer | Promega | G7941 | כולל בערכת ליבת הבדיקה הביולוגית של מדווח ADCC (Promega G7010), 1 x 10 מ"ל |
| מצע בדיקת Bio-Glo Luciferase (ליופיליזציה) | Promega | G7941 | כולל בערכת ליבת הבדיקה הביולוגית של מדווח ADCC (Promega G7010), 1 x 1 בקבוקון |
| מגרד תאים | GenFollower | GD00235 | להסרת תא מבקבוק התרבית |
| Cetuximab (נוגדן כימרי נגד EGFR) | ERBITUX-השתמש | כנוגדנים טיפוליים בבדיקת ADCC | |
| מצע HRP Chemiluminescent | Merck Millipore | WBKLS0500 | לזיהוי חלבון בכתמים מערביים |
| מזוקקים | Gibco | 15230-162 | להכנת ג'ל SDS |
| סרום בקר עוברי (FBS) | Gibco | 10270-106 | תוסף מדיה תרבית |
| iBright CL1500 מערכת הדמיה | Thermo Scientific | 2462621100038 | לזיהוי חלבונים בכתמים מערביים |
| L-גלוטמין, 200 מ"מ | Gibco | 25030-081 | תוסף מדיה תרבית |
| IgG סרום | Promega | G7110 | כולל בערכת ליבת הבדיקה הביולוגית של מדווח ADCC (Promega G7010), 1 x 4 מ"ל |
| Megafuge 8R | Thermo Scientific | 42876589 | צנטריפוגה |
| עכבר נוגדנים חד שבטיים נגד EGFR | BD Biosciences | 610016 | נוגדן ראשוני בכתמים מערביים |
| נוגדנים חד שבטיים נגד VEGFR BD | Biosciences | 571194 | נוגדן ראשוני במאגר |
| דיסוציאציה של תאים לא אנזימטיים | סיגמא אולדריץ' | C5789-100ML | לקצירת תאים מבקבוק T75 |
| פניצילין-סטרפטומיצין | PAN Biotech | P06-07100 | אנטיבקטריאלי עבור אמצעי תרבית |
| פוספט חוצץ מלח (PBS), pH 7.2, מסנן סטרילי | 1st BASE | CUS-2048-1x1L | השתמש כתמיסת כביסה לתאים |
| ערכת בדיקת BCA Pierce | Thermo Scientific | 23225 | למדידת ריכוז החלבון |
| מעכב פרוטאז ופוספטאז | Thermo Scientific | A32959 | לעיכול חלבון בהכנת דגימה ל-PVDF מערבי |
| ממברנה (Immobilin-P) | Merck Millipore | IPVH00010 | להעברת חלבון בכתמים מערביים |
| ארנב אנטי עכבר IgG, Fcγ נוגדן משני מצומד HRP | Jackson ImmunoResearch | 315-035-046 | נוגדן משני בכתמים מערביים |
| מכון הזיכרון רוזוול פארק (RPMI) בינוני | מזל גדי מדעי | RPMI-XA | מדיה לתרבית תאים |
| RPMI-1640 | Promega | G7080 | כולל בערכת ליבת הבדיקה הביולוגית של מדווח ADCC (Promega G7010), 1 x 36 מ"ל |
| אבקת חלב רזה | Merck Millipore | 70166-500G | לחסימת ממברנה בכתמים מערביים |
| נתרן דודציל סולפט | 1st BASE | BIO-2050-500g | להכנת ג'ל SDS |
| SW-1736 | Cytion | 300453 | סרטן תאי קשקש אנושי קו תאים |
| T75 צלוחיות תרבית | SPL Lifesciences | 70075 | בקבוק תרבית תאים |
| Tecan Multimode Reader דגם Spark 10M | Tecan | 1607000294 | עבור כימות זוהר |
| TEMED | Bio-Rad | #1610801 | להכנת ג'ל SDS |
| Tween-20 | Promega | H5151 | לשטיפת ממברנה במערב |
| מנתח כדאיות תאי Vi-cell XR | בקמן קולטר | AL15072 | מונה תאים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.