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Method Article
Aqui, nós mostramos o potencial terapêutico de neutrófilos tumor-associados antiangiogénicos após sua transferência em ratos tumor-tendo. Este protocolo pode ser utilizado para manipular a atividade de neutrófilos ex vivo e posteriormente avaliar sua funcionalidade in vivo no desenvolvimento de tumores. É um modelo adequado para o estudo de potenciais imunoterapias à base de neutrófilos.
A contribuição de neutrófilos para a regulação da tumorigenese está recebendo maior atenção. Estas pilhas são heterogêneas, e dependendo do meio do tumor pode possuir a capacidade pro-ou do anti-tumor. Um dos citocinas importantes que regulam funções do neutrófilo em um contexto do tumor é tipo mim interferons. Na presença de interferões, neutrófilos ganham propriedades antitumorais, incluindo citotoxicidade ou estimulação do sistema imunológico. Inversamente, a ausência de uma sinalização do interferon conduz à atividade proeminente do pro-tumor, caracterizada com a estimulação forte da angiogênese do tumor. Recentemente, nós poderíamos demonstrar que as propriedades pro-Angiogenic dos neutrófilos dependem da ativação da via de sinalização do Fosforribosiltransferase do nicotinamida (NAMPT) nestas pilhas. A inibição desta via em neutrófilos tumor-associados conduz a seu phenotype antiangiogénico potente. Aqui, Nós demonstramos nosso modelo recentemente estabelecido permitindo in vivo a avaliação do potencial tumorigênico de neutrófilos tumor-associados manipulados (tans). Logo, os neutrófilos tumor-associados pro-Angiogenic podem ser isolados dos ratos interferon-deficientes do tumor-rolamento e repolarizado no phenotype antiangiogénico obstruindo da sinalização de NAMPT. A atividade angiogênica dessas células pode ser posteriormente avaliada por meio de um ensaio de anel aórtico. Os TANs antiangiogénicos podem ser transferidos em receptores do tipo selvagem do tumor-rolamento e o crescimento do tumor deve ser monitorado por 14 dias. No dia 14 camundongos são sacrificados, tumores removidos e cortados com sua vascularização avaliada. Globalmente, nosso protocolo fornece uma nova ferramenta para in vivo avaliar a capacidade angiogênica de células primárias, tais como neutrophils associados a tumores, sem a necessidade de usar modelos de linha celular de neutrófilos artificiais. vc
Os interferões do tipo I (IFNs) desempenham um papel importante na estimulação das respostas do hospedeiro às Neoplasias, pois a falta de sinalização do tipo I IFN resulta em crescimento tumoral significativamente elevado1. Um dos mecanismos envolvidos neste processo é a regulação da atividade tumorigênica de neutrófilos tumor-associados, que é controlado pela sinalização a jusante do receptor de fator 3 (CSF3R) que estimula a colônia2. Fator estimulante de colônia 3 (CSF3), ou fator estimulador de colônias de granulócitos, demonstrou-se ativar a sinalização envolvendo a nicotinamida Fosforibosiltransferase (NAMPT)3,4. O NAMPT é uma enzima limitadora de taxa para a síntese de dinucleotídeo de nicotinamida adenina, que melhora a glicólise e regula o reparo do DNA, a expressão gênica e a resposta ao estresse promovendo a sobrevivência e proliferação de células cancerosas5. O NAMPT é superexpresso em vários tipos de câncer, incluindo câncer colorretal, ovariano, mama, gástrico, próstata e gliomas6. O NAMPT é essencial não só para as células tumorais, mas também para uma grande variedade de outros tipos de células que estão presentes em tumores, tais como células mielóides-que impulsiona a sua diferenciação4, inibe a apoptose e estimula a expressão de múltiplas citocinas ou enzimas degradantes da matriz em macrófagos7.
Os neutrófilos tumor-associados representam moduladores importantes do crescimento do tumor. As funções TAN são fortemente dependentes da disponibilidade do tipo I IFN, pois estas citocinas Prime a atividade antitumoral dos neutrófilos. Ao contrário, a ausência de ifns apoia a ativação tumorigênico destas pilhas, especial suas propriedades pro-Angiogenic. De acordo com isso, camundongos deficientes em ifns desenvolvem tumores vascularizados significativamente maiores e melhores, que são fortemente infiltrados com neutrófilos pró-tumorais/pró-angiogênicos1,2,8, 9,10. Importante, tais TANs pro-Angiogenic mostram a atividade elevada de NAMPT, sugerindo seu papel essencial na polarização do pro-tumor dos neutrófilos.
A depleção de neutrófilos usando Ly6G anticorpo ou inibição de sua migração (CXCR2 anticorpo) resulta em diminuição da angiogênese tumoral, crescimento e metástase1,8. Não obstante, os anticorpos monoclonais gerados são immunogenic, e sua administração é associada com uma escala de efeitos secundários life-threatening11. O tratamento com moléculas pequenas, tais como o inibidor FK866 de NAMPT, que modulam o tumoriogenicity do neutrófilo, poderia ajudar a evitar tais complicações. Infelizmente, a inibição sistemática farmacológica de NAMPT, ao lado de seu efeito terapêutico no crescimento do tumor, conduz aos efeitos secundários severos que incluem a toxicidade gastrintestinal e o thrombocytopenia. Portanto, a aplicação sistêmica de inibidores de NAMPT nãoé viável12,13,14.
Por esta razão, sugerimos aqui um protocolo onde a atividade de NAMPT é bloqueada diretamente em TANs isolados. Tais neutrófilos antitumorais são então transferidos adoptivamente em um hospedeiro de tumor-Bearing. Este protocolo ajudará a evitar efeitos colaterais tóxicos sistêmicos dos compostos, enquanto seu efeito sobre as células-alvo será sustentado.
Todos os procedimentos, incluindo os sujeitos animais, foram aprovados pelas autoridades reguladoras: LANUV (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW) e Regierungspräsidium Tübingen, Alemanha. Todas as manipulações devem ser executadas em condições estéreis (sob a capa do fluxo laminar) usando reagentes e instrumentos estéreis (seringas, tesouras, fórceps, Scalpels descartáveis, pratos de Petri).
Nota: o esquema geral do protocolo é mostrado na Figura 1.
1. preparação da linha celular de melanoma B16F10
2. modelo de tumor alogênico em camundongos
3. isolamento TAN
4. inibição do NAMPT em TANs in vitro
5. estimativa das propriedades angiogênicas de TANs utilizando o ensaio do anel aórtico
6. transferência adoptiva de neutrófilos tratados no modelo de tumor alogênico
7. medição do crescimento tumoral, exame histológico
Usando o procedimento descrito aqui, Ifnar1-/- os neutrófilos foram isolados dos tumores e tratados com o inibidor de NAMPT FK866 para 2 h. Ifnar1-/- neutrófilos não tratados foram usados como um controle. A efetividade do tratamento foi avaliada por meio do ensaio do anel aórtico, que reflete os principais passos envolvidos na angiogênese (degradação matricial, migração, proliferação, reorganização). Pudemos demonstrar que os neutró...
Apesar do progresso no tratamento cirúrgico e farmacológico do cancro, a terapia bem sucedida permanece um desafio. Desde que as pilhas imunes são sabidas para jogar um papel importante na regulação do crescimento do tumor, os métodos novos que inibe o tumorigenicidade de tais pilhas devem ser estabelecidos. Aqui nós demonstramos uma aproximação nova para suprimir o crescimento do tumor através da transferência adoptiva de neutrófilos tumor-associados antiangiogénicos. A segmentação seletiva da sinalizaç?...
Os autores não têm nada a revelar.
O nosso trabalho foi apoiado por subvenções da Deutsche Krebshilfe, Grant Number: 111647, e do Conselho alemão de investigação (DFG), Grant Number: JA 2461/2-1.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
15 ml tubes | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 62,554,502 | |
50 ml tubes | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 227261 | |
5ml / 10ml / 25ml sterile tipps for the automatic pipette | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 6006180 / 607180 / 760180 | |
6 well flat-bottom cell culture plates | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 833,920 | |
96 well flat-bottom cell culture plates | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 655180 | |
96 well U-bottom cell culture plates | Cellstar, Greiner Bio One International GmbH, Frickenhausen, Germany | 65018 | |
AMG EVOS fl digital inverted microscope | AMG, Bothel, U.S. | ||
anti-mouse CD11b | BD Pharmigen, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 553312 | clone M1/70, APC-conjugated, 0.2mg/mL |
anti-mouse Ly6G | BioLegend, California, U.S. | 127608 | clone 1A8, PE-conjugated, 0.2mg/mL |
BD FACS AriaII | BD Biosciences, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | cell sorter | |
Caliper | Vogel Germany, Kevelaer, Germany | ||
Casy cell counter | Innovatis, Roche Innovatis AG, Bielefeld, Germany | ||
Cell Trics 50µm / 100 µm sterile filters | Sysmex Partec GmbH, Goerlitz, Germany | 04-004-2327 / 04-004-2328 | |
Centrifuge Rotina 420 R | Andreas Hettich, Tuttlingen, Germany | 4706 | |
Collagenase D | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | 11088858001 | |
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dilactate) | BioLegend, California, U.S. | 422801 | Stock: 5mg/ml |
Dispase I | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | D4818-2MG | |
DMEM | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 41966-029 | DMEM complete: DMEM + 10% FBS + 1% penicillin-streptomycin |
DMSO (Dimethylsufoxide) | WAK-Chemie Medical GmbH, Steinbach, Germany | WAK-DMSO-10 | CryoSure-DMSO |
DNase I | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | DN25-100MG | |
DPBS | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 14190-094 | |
Endothelial cell growth medium | PromoCell, Heidelberg, Germany | c-22010 | |
FBS (Fetal Bovine Serum) | Biochrom, Berlin, Germany | S0115 | |
Fc-block (Anti-mouse CD16/32) | BD Pharmingen, Becton Dickinson,Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 553142 | clone 2.4G2, Stock: 0.5mg/mL |
FK 866 hydrochloride | Axon Medchem, Groningen, Netherlands | Axon 1546 | Stock: 100 mM |
Goat Anti-Rabbit IgG H&L | Abcam, Cambridge, U.K. | ab97075 | Cy3-conjugated, Stock: 0.5 mg/mL |
Heracell 240i CO2 Incubator | Thermo Fisher Scientific, Waltham, U.S. | 51026334 | |
IMDM | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 12440-053 | IMDM complete: IMDM + 10% FBS + 1% penicillin-streptomycin |
Isis GT420 shaver | B. Braun Asculap, Suhl, Germany | 90200714 | |
Matrigel Matrix basement membrane | Corning Life Sciences, Amsterdam, Netherlands | 7205011 | |
Microtome Cryostat Microm HM 505 N | Microm International GmbH, Walldorf, Germany | ||
Monoclonal Anti-Actin, α-Smooth Muscle | Sigma-Aldrich/Merck, Darmstadt, Germany | F3777 | FITC-conjugated, no information about stock concentration |
Needles 0.4 mm x 16 mm | BD Microlance, Becton Dicson, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 302200 | |
Neomount | Merck, Darmstadt, Germany | HX67590916 | |
Normal goat serum | Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, U.S. | 005-000-121 | |
Penicillin Streptomycin | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | 15140-122 | |
Pipetus automatic pipette | Hirschmann Laborgeräte, Eberstadt, Germany | 9907200 | |
ProLong Gold Antifade Mountant with DAPI | Invitrogen, Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | P36935 | |
rabbit anti mouse Laminin gamma 1 chain | Immundiagnostik, Bensheim, Germany | AP1001.1 | No information about stock concentration |
StemPro Accutase | Gibco, Life Technologies/Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, U.S. | A1105-01 | |
Sterile disposal scalpel (no. 15) | MedWare, Naples, U.S. | 120920 | |
Syringes 1 ml | BD Plastipak, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 303172 | |
Syringes 10 ml | BD Discardit II, Becton Dickinson, Franklin Lakes, U.S. | 309110 | |
T75 sterile cell culture flasks | Sarstedt AG & Co., Nümbrecht, Germany | 833,911,302 | |
Tissue-Tek O.C.T. Compound | Sakura Finetek, Torrance, U.S. | 4583 | |
Zeiss AxioObserver.Z1 Inverted Microscope with ApoTome Optical Sectioning | Carl Zeiss, Oberkochen, Germany |
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