Gliomi sono una classe di tumori cerebrali neuroepiteliali derivanti da glia trasformato nel sistema nervoso centrale (CNS). Di tutti i gliomi, Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) di grado IV glioma, o glioblastoma (GBM), è la più comune e letale 1. GBM è altamente refrattario alla cura standard di corrente, che consiste nella resezione del tumore, per quanto possibile seguito da radioterapia più chemioterapia concomitante e adiuvante con temozolomide 2. Questi tumori mortali portare una prognosi infausta di soli 15-18 mesi di sopravvivenza dal momento della diagnosi iniziale con solo il 5% dei pazienti sopravvissuti alla malattia dopo 5 anni 3.
La presenza della barriera emato-encefalica (BBB), la mancanza di cellule presentanti l'antigene professionali (APC), e l'esistenza precedentemente non identificato di bona fide strutture linfatiche all'interno del cervello 4 hanno portato alla nozione di GBM immuni privilegiato. Tuttavia, numerosi studi ora show che questi tumori cerebrali infatti generano il reclutamento di cellule immunitarie periferiche che sono prevalentemente di origine mieloide che includono monociti, macrofagi e cellule mieloidi soppressore di derivazione (MDSCs) 5. GBM influenza anche l'attività di microglia cerebrale residente a diventare pro-oncogeno 6,7. Cellule linfoidi come le cellule T CD8 + 8 e CD56 delle cellule + natural killer 9 sono presenti anche all'interno del microambiente tumorale, ma in molte meno numeri, un dato di fatto pensa sia dovuto alla funzione immunosoppressiva istigato da fattori di glioma di derivazione sul tumore associato macrofagi ( TAM) 10. Cellule T CD4 + sono presenti anche nel GBM, ma gran parte di questa popolazione esprime anche CD25 e FoxP3, creatori di immunosoppressiva T regolatorie (T reg) celle 11. Lo stato immunosoppressivo complessivo di GBM culmina nella promozione di evasione immunologica e la progressione del tumore 12.
Una migliore comprensione dei meccanismi di GBM immunosoppressione è fondamentale per lo sviluppo di efficaci strategie di immunoterapia progettati per stimolare il sistema immunitario contro il tumore. Negli ultimi 15 anni il nostro laboratorio ha lavorato per superare i meccanismi del cervello tumore immunosuppresson al fine di sviluppare efficaci nuovi immunotherapeutics anti-GBM 13-19. Il culmine di questo lavoro è ora portato ad uno studio clinico disegnato per valutare un citotossico combinato e terapeutico immuno-stimolante per i pazienti con nuova diagnosi di GBM (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01811992).
Il nostro lavoro più recente indica che CNS-1 le cellule GBM del mouse GL26 e ratto bloccano anti-tumorale di cellule NK sorveglianza immunitaria producendo grandi quantità di β-galattoside-lectina legante galectina-1 (gal-1) 20. Questo è stato dimostrato di sopprimere l'espressione di gal-1 nelle cellule di glioma utilizzando shRNA mediata knockdown gene. In vitro speriments hanno dimostrato che le cellule di glioma gal-1-carente proliferavano normalmente nella cultura, ma hanno subito il rifiuto rapido subito dopo attecchimento intracranica in singenico C57BL / 6J o RAG1 - / - mice, stabilendo così l'indipendenza della T o B- celle su questa forma di rifiuto del tumore. Immunodeplezione cellule NK con l'anti-asialo GM 1 anti-siero o anticorpi monoclonali NK1.1 portato alla completa ristrutturazione di intracranica crescita glioma gal-1-carente, stabilendo il ruolo delle cellule NK in gal-1-carente rifiuto glioma. Mostriamo ora che immunodeplezione di cellule mieloidi Gr-1 + / CD11b + è sufficiente a prevenire gal-1-carente rifiuto glioma nonostante la presenza di cellule NK, rivelando così un ruolo ausiliario indispensabile per le cellule mieloidi in favoreggiamento di gal NK-mediata lisi tumorale -1-deficienti (dati non pubblicati). Questo risultato inatteso ci ha portato a sviluppare un protocollo completo per l'isolamento e l'analisi delle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) cheinfiltrarsi nel microambiente tumorale al cervello poco dopo attecchimento intracranica in modo da poter meglio caratterizzare gli eventi infiltrazione immunitario quel predicato gal-1-carente rifiuto glioma.
Il metodo è dimostrata qui utilizzando cellule di glioma del mouse GL26 che la proteina fluorescente mCitrine costitutivamente espressa, chiamata GL26-Cit, che consentono la visualizzazione diretta delle cellule tumorali al microscopio a fluorescenza 21. Queste cellule sono stereotactically innestate nel cervello di singenici C57BL / 6J e sono autorizzati a crescere per 24, 48 o 72 ore prima del mouse eutanasia. PBMC-gliomi infiltranti vengono poi isolate e immunolabeled utilizzando anticorpi anti -CD45, -gr-1, -CD11b e -NK1.1 anticorpi di superficie cellulare unitamente immunomarcatura intracellulare per granzima B (GzmB). Questa combinazione specifica di anticorpi permette l'identificazione di Gr-1 + / CD11b + cellule mieloidi infiltranti il tumore e NK1.1 +, le cellule NK, tipi di cellule che abbiamo been implicato in gal-1-carente rifiuto tumore. Il profilo infiltrazione immunitario del gal-1-carente GL26-Cit glioma, denominato qui come GL26-Cit-gal1i, viene quindi paragonato a quello di gliomi che esprimono livelli normali di gal-1 denominato GL26-Cit-NT che contengono un non- il targeting di controllo shRNA tornante. Il protocollo inizia con una descrizione su come la cultura delle cellule GL26-Cit glioma in vitro, che è seguita da una spiegazione su come innestare ortotopicamente queste cellule nello striato di singenici C57BL / 6J. Si procede quindi a enumerare i passi necessari per l'isolamento e immunomarcatura di PBMC-gliomi infiltranti per l'analisi di citometria di flusso. Il protocollo si conclude con la spiegazione di analisi dei dati e standard di rappresentazione grafica.
La dimostrazione rivela che entrambi Gr-1 + / CD11b + cellule mieloidi e cellule NK1.1 + NK preferenzialmente accumulano all'interno del microambiente tumorale al cervello gal-1-carente entro 48hr di impianto del tumore, un risultato che aiuta a spiegare perché questi tumori rapidamente sottoposti a completa lisi tumorale circa 1 settimana post-tumore attecchimento 20. Il metodo è facilmente adattabile a diversi modelli sperimentali in vivo in cui è richiesta dati temporali sul infiltrazione immunitario nel cervello. Un singolo sperimentatore può eseguire il protocollo dalla raccolta cervello per analisi citofluorimetrica delle PBMC-gliomi infiltranti in circa 4-6 ore a seconda del numero di campioni da analizzare. Il metodo può anche essere combinato con esperimenti volti a caratterizzare il profilo di PBMC circolante nei topi affetti da tumore in confronto con quelli che infiltrano il cervello in modo da identificare fenotipi immunosoppressione specificamente indotti dal microambiente tumorale. L'applicazione di questa e simili metodi dovrebbe facilitare una migliore comprensione dei fattori coinvolti nel traffico di cellule immunitarie periferiche nel microambiente tumorale al cervello.