Gliomen zijn een klasse van neuro hersenkanker voortvloeien uit getransformeerde glia binnen het centrale zenuwstelsel (CZS). Van alle gliomen, World Health Organization (WHO) graad IV glioma of glioblastoom (GBM) is de meest voorkomende en dodelijke 1. GBM is zeer ongevoelig is voor de huidige standaard-of-care bestaat uit tumorresectie zoveel mogelijk gevolgd door bestraling plus gelijktijdige en adjuvante chemotherapie met temozolomide 2. Deze dodelijke vormen van kanker dragen een sombere prognose slechts 15-18 maanden van overleving vanaf het moment van de initiële diagnose slechts 5% van de patiënten overleven van de ziekte na 5 jaar 3.
De aanwezigheid van de bloed-hersenbarrière (BBB), gebrek aan professionele antigenpresenterende cellen (APCs), en de eerder geïdentificeerde bestaan van bonafide lymfatische structuren binnen de hersenen 4 hebben geleid tot het begrip GBM immuun bevoorrecht. Echter, vele studies nu show dat deze hersenen kanker inderdaad wekken de werving van perifere immuuncellen die zijn overwegend myeloïde in oorsprong die monocyten, macrofagen, en myeloide suppressor cellen (MDSCs) 5 bevatten. GBM heeft ook invloed op de activiteit van de hersenen-resident microglia om pro-tumorigene 6,7 geworden. Lymfoïde cellen, zoals CD8 + T-cellen 8 en CD56 + natuurlijke killercellen 9 zijn ook aanwezig in de tumor micro-omgeving, maar in veel kleinere aantallen, een feit toe te schrijven aan immunosuppressieve werking aangezet door-glioom afgeleide factoren op tumor-geassocieerde macrofagen ( TAM) 10. CD4 + T-cellen zijn ook aanwezig in GBM, maar veel van deze populatie uit tevens CD25 en Foxp3, makers van immunosuppressieve regulerende T (T reg) cellen 11. De totale immunosuppressieve staat GBM culmineert in het bevorderen van immunologische ontsnappen en tumorprogressie 12.
Een beter begrip van de mechanismen van GBM immunosuppressie is cruciaal voor de ontwikkeling van effectieve immunotherapeutische strategieën om het immuunsysteem te stimuleren tegen de tumor. In de afgelopen 15 jaar ons lab heeft gewerkt om de mechanismen van hersentumor immunosuppresson om effectieve nieuwe anti-GBM immunotherapeutics 13-19 ontwikkelen overwinnen. Het hoogtepunt van dit werk heeft nu geleid tot een klinische proef ontworpen om een gecombineerde cytotoxische en immuun-stimulerende therapeutische voor patiënten met nieuw gediagnosticeerde GBM (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01811992) te evalueren.
Onze meest recente werk toont aan dat muis en rat CNS GL26-1 GBM cellen blokkeren anti-tumor NK cell immune surveillance door het produceren van grote hoeveelheden van de β-galactoside-bindende lectine galectine-1 (gal-1) 20. Dit werd aangetoond door het onderdrukken van de expressie van gal-1 in glioomcellen via shRNA gemedieerde gen knockdown. In vitro Experiments bleek dat gal-1-deficiënte glioomcellen gewoonlijk vermeerderd in cultuur, maar onderging een snelle afstoting kort na intracraniale enting in syngene C57BL / 6J of RAG1 - / - muizen, waardoor de onafhankelijkheid vaststelling van T- en B-cellen op deze vorm van tumor afstoting. NK cel immunodepletie met anti-asialo GM 1 anti- serum of monoklonale antilichamen NK1.1 geleid tot volledig herstel van intracraniale gal-1-deficiënte glioom groei, waardoor de rol van NK-cellen in gal-1-deficiënte glioom afstoting. We tonen nu dat immunodepletie van Gr-1 + / CD11b + myeloïde cellen voldoende om gal-1-deficiënte glioom afstoting ondanks de aanwezigheid van NK-cellen, dus een onmisbare ondersteunende rol van myeloïde cellen onthullend het verlenen van hulp NK-gemedieerde gal -1-deficiënte tumor lysis (ongepubliceerde gegevens). Deze onverwachte resultaat heeft geleid tot een algemeen protocol voor de isolatie en analyse van perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMC's) ontstaan dieinfiltreren de hersenen tumor micro kort na intracraniële implantatie zodat we beter het immuunsysteem infiltratie gebeurtenissen die gal-1-deficiënte glioom afwijzing predikaat kunnen karakteriseren.
De methode wordt hier aangetoond met behulp van de muis GL26 glioom cellen die constitutief uitdrukkelijke mCitrine fluorescerend eiwit, genaamd GL26-Cit, dat directe tumorcel visualisatie mogelijk te maken door fluorescentiemicroscopie 21. Deze cellen worden geënt stereotactisch in de hersenen van syngene C57BL / 6J-muizen en kunnen groeien voor 24, 48 of 72 uur voorafgaand aan euthanasie muis. -Glioom infiltreren PBMC's worden vervolgens geïsoleerd en immunolabeled met behulp van anti -CD45, -GR-1, -CD11b en -NK1.1 celoppervlak antilichamen samen met intracellulaire immunolabeling voor granzyme B (GzmB). Deze specifieke combinatie van antilichamen maakt de identificatie van tumor infiltrerende Gr-1 + / CD11b + myeloïde cellen en NK1.1 + NK-cellen, celtypen we bEen betrokken bij gal-1-deficiënte tumor afstoting. De immune infiltratie profiel van gal-1-deficiënte GL26-Cit glioom, aangeduid hier als GL26-Cit-gal1i, wordt vervolgens vergeleken met die van gliomen expressie normale niveaus van gal-1 genoemd GL26-Cit-NT dat een niet bevatten targeting controle shRNA hairpin. Het protocol begint met een beschrijving over hoe de cultuur GL26-Cit glioom cellen in vitro, die wordt gevolgd door een uitleg over hoe orthotopically engraft deze cellen in het striatum van syngene C57BL / 6J muizen. Het gaat dan verder naar de stappen die betrokken zijn bij de isolatie en immunokleuring van glioma-infiltrerende PBMCs voor flowcytometrische analyse sommen. Het protocol wordt afgesloten met een toelichting van de standaard data-analyse en grafische weergave.
De demonstratie laat zien dat zowel Gr-1 + / CD11b + myeloïde cellen en NK1.1 + NK-cellen preferentieel ophopen in de gal-1-deficiënte hersenen tumor micro-omgeving binnen 48hr van de tumor implantatie, een resultaat dat helpt verklaren waarom deze tumoren sneller ondergaan volledige tumorlysis ongeveer 1 week na de tumor implantatie 20. De werkwijze is gemakkelijk aan een aantal verschillende in vivo experimentele modellen waarin temporele gegevens immune infiltratie in de hersenen vereist. Een enkele experimentalist kan het protocol uitvoeren van hersenen oogst tot cytometrische analyse van glioom infiltreren PBMCs stromen in ongeveer 4-6 uur, afhankelijk van het aantal monsters worden geanalyseerd. De werkwijze kan ook worden gecombineerd met experimenten gericht op het profiel van circulerende PBMCs in tumor dragende muizen ter vergelijking met die die de hersenen infiltreren zo te immunosuppressie fenotypes specifiek geïnduceerd door de tumor micro identificeren karakteriseren. De toepassing van deze en soortgelijke methoden moeten een beter begrip van de betrokken zijn bij de smokkel van perifere immuuncellen in de hersenen tumor micro factoren te vergemakkelijken.