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Resumo

Aqui, detalhamos um protocolo simples, rápido e confiável assistido por citometria de fluxo multiparamétrico e tumor em um chip para monitorar e caracterizar as etapas que constituem o ciclo de imunidade ao câncer. De fato, uma compreensão completa das interações entre câncer e células imunológicas fornece insights críticos para superar os tumores e orientar o atendimento clínico.

Resumo

A pesquisa fundamental do câncer e o desenvolvimento de terapias eficazes de contra-ataque dependem de estudos experimentais que detalham as interações entre o câncer e as células imunológicas, o chamado ciclo de imunidade ao câncer. Os sistemas de cocultura in vitro combinados com citometria de fluxo multiparamétrica (mFC) e dispositivos microfluídicos tumor-on-a-chip (ToCs) permitem o monitoramento e a caracterização simples, rápidos e confiáveis de cada etapa do ciclo de imunidade ao câncer e levam à identificação dos mecanismos responsáveis por inclinar o equilíbrio entre a imunovigilância e a imunoevasão do câncer. Uma compreensão completa das interações dinâmicas entre câncer e células imunes fornece insights críticos para superar os tumores e acelerará o ritmo da personalização e otimização terapêutica nos pacientes. Especificamente, aqui detalhamos um protocolo direto assistido por mFC e ToC para desvendar as complexidades dinâmicas de cada etapa do ciclo de imunidade ao câncer em linhagens de células de câncer murino e células imunes derivadas de camundongos e nos concentramos na imunovigilância. Considerando os recursos relacionados ao tempo e ao custo deste protocolo, ele certamente é viável em larga escala. Além disso, com pequenas variações, este protocolo pode ser adaptado a linhagens de células cancerígenas humanas e células imunes derivadas do sangue periférico humano e combinado com inibição genética e/ou farmacológica de vias específicas para identificar biomarcadores de resposta imune.

Introdução

Nas últimas décadas, a imunoterapia tem estado na vanguarda das opções de ponta para o tratamento do câncer. O aproveitamento do sistema imunológico com fins antitumorais forneceu uma poderosa prova de conceito para o benefício do paciente em diversas malignidades hematológicas e sólidas com prognósticos historicamente ruins. Como a imunoterapia está oferecendo uma oportunidade para cânceres difíceis de tratar, ela está experimentando um ritmo surpreendentemente rápido de progresso. Esse progresso pode ser, pelo menos em parte, atribuído à compreensão refinada da interação entre células cancerígenas e células imunológicas. Essa interação se assemelha a um "motor" de a....

Protocolo

Todas as etapas do protocolo que exigem o uso de animais estão em conformidade com a Diretiva da UE 63/2010 e incluídas em um protocolo experimental aprovado pelo Comitê Institucional de Experimentação Animal e pelo Ministério da Saúde italiano (número de aprovação 858/2015/PR).

1. Preparação de células cancerígenas

  1. Rotina de cultura de células cancerígenas (dia -7; duração: 2 h)
    1. Cultive células murinas de fibrossarcoma MCA205 em meio de crescimento Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 suplementado com 10% (v/v) de soro fetal bovino (FBS), 2 mM de L-glutamina, 100 UI/mL de sal de sódio de penicilina ....

Resultados Representativos

A capacidade das DCs CD11c +, o subconjunto de fagócitos amplamente conhecido especializado para apresentação cruzada21,22 e fechado conforme mostrado na Figura 2A, de engolir corpos apoptóticos de células cancerígenas MCA205 irradiadas por UV que foram previamente marcadas com o ligante de células fluorescentes PKH67 foi avaliada por mFC. Como esperado, as DCs CD11c + capturaram eficientemente células M.......

Discussão

O monitoramento da resposta imune anticancerígena é de extrema importância para elucidar e compreender as intrincadas interações moleculares e celulares que atuam no TME e apoiam uma batalha constante pela supremacia23. Aqui, detalhamos um protocolo simples assistido por mFC e ToC para o monitoramento e caracterização das etapas que constituem o ciclo de imunidade ao câncer. Com pequenas variações, este protocolo, baseado em linhagens celulares murinas e células imunes derivadas de camu.......

Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse a divulgar.

Agradecimentos

A AS é apoiada pelo AIRC (IG # 28807) e pelo PRIN (#P2022YE2MX). MM é apoiado pela bolsa AIRC-FIRC (# 25558). A A.D.N. é apoiada pelo Ecossistema de Inovação Rome Technopole ECS00000024 financiado pela UE - Next Generation EU, PNRR Mission 4 Component 2 Investment 1.5.

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Materiais

NameCompanyCatalog NumberComments
1.5 mL microtubes Eppendorf30120086
100 kV e-beam litographyVistec
100 mm Petri dishes Greiner Bio One664160
12-well platesEuroclone ET3012
15 and 50 mL tubesCorning 352096; 352070
40 μm cell strainer Corning CLS431750
5 mL polystyrene tubes Greiner Bio-One120180
70 μm cell strainer Corning CLS431751
75 cm2 cell culture treated flaskEuroclone ET7076
Adsorbent wipes
Allumin foil
anti-mouse CD107a (LAMP-1) AntibodyMiltenyi Biotec130-111-319
anti-mouse CD25 (7D4) Antibody Miltenyi Biotec130-118-678
anti-mouse CD3 (17A2) AntibodyBioLegend100206
AptesSigma Aldrich440140
BD Cytofix/Cytoperm Plus Fixation/Permeabilization Solution Kit with BD GolgiPlugBD Biosciences555028
BD GolgiPlug Protein Transport Inhibitor (Containing Brefeldin A)BD Biosciences555029
BD GolgiStop Protein Transport Inhibitor (Containing Monensin)BD Biosciences554724
Bovine serum albumin (BSA)US Biological, SalemA1312
CD11c Monoclonal Antibody (N418)eBioscience12-0114-81
CD137 (4-1BB) Monoclonal Antibody (17B5)eBioscience17-1371-82
CD3 Monoclonal Antibody (17A2)eBioscience25-0032-82
CD44 Monoclonal Antibody (IM7)eBioscience11-0441-82
CD45 Monoclonal Antibody (30-F11)InvitrogenMCD4528
CD69 Monoclonal Antibody (H1.2F3)eBioscience48-0691-82
CD8a Monoclonal Antibody (53-6.7)eBioscience11-0081-82
CD8a Monoclonal Antibody (53-6.7)eBioscience17-0081-82
CD95 (APO-1/Fas) Monoclonal Antibody (15A7)eBioscience53-0951-82
Cell counting slidesKova International87144E
Chromium quartz masksMB W&A, Germany
Click-iT Plus EdU Alexa Fluor 647 Flow Cytometry Assay KitInvitrogenC10635
CytoFLEX Flow CytometerBeckman Coulter
Dead Cell Removal KitMiltenyi Biotec130-090-101
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (D-PBS)EuroCloneECB4053L
EDTAInvitrogenAM9260G
Fetal bovine serum (FBS)EuroCloneECS0180L
Flowjo v10.0.7Flowjo, LLC
Granzyme B Monoclonal Antibody (NGZB)eBioscience12-8898-82
H2O2Sigma Aldrich
H2SO4Sigma Aldrich
hotplate
Humified cell culture incubator (37°, 5% CO2)Thermo Scientific
Ice machineBrema Ice Makers
IFN gamma Monoclonal Antibody (XMG1.2)eBioscience11-7311-82
Illustrator CC 2015Adobe Systems Inc.
ImageJNational Institute of Health
Incucyte 2022A SoftwareSartorius
Incucyte Cytotox Dye for Counting Dead CellsSartorius4632
Incucyte SX5 Live-Cell Analysis System Sartorius
JuLi Smart Fluorescent Live Cell Imaging MicroscopeBulldog Bio
Laboratory bench
Laboratory refrigerator (4°C)
Laboratory Safety Cabinet (Class II)Angelantoni
L-glutamine 200 mMEuroCloneECB3004D
LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain KitInvitrogenL34957
LIVE/DEAD Fixable Near-IR Dead Cell Stain KitInvitrogenL10119
MACS columnsMiltenyi Biotec130-042-201; 130-042-401 
MACS separatorsMiltenyi Biotec130-042-10; 130-042-302
MCA205 mouse fibrosarcoma cell lineSigma-AldrichSCC173
Microbiologically controlled animal facility equipped with Class II safety cabine
MicroCL 21R MicrocentrifugeThermo Scientific75002552
Microsoft Excel Microsoft, Redmond 
Mouse: C57BL/6JThe Jackson Laboratory000664
Naive CD8a+ T Cell Isolation Kit, mouseMiltenyi Biotec130-096-543
Nikon ECLIPSE Ts2Nikon Instruments Inc.
NIS-Elements BR 5.30.0064-BITNikon Instruments Inc.
Optical litographyEVG
Penicillin G sodium salt and streptomycin sulfateEuroCloneECB3001D/1
Pipet aidDrummond Scientific Co., Broomall, PA 4-000-201
PipettesEppendorf
PKH67 Fluorescent Cell Linker KitsSigma-AldrichPKH67GL-1KTfluorescent cell linker  kit
plastic coverslipIBIDI10812
Propidium IodideThermo ScientificP1304MP
Reactive Ion Etching systemOxford plasmalab
Roswell Park Memorial Institute 1640 (RPMI 1640)EuroCloneECB9006L
serological pipettes (2 mL, 5 mL, 10 mL, 25 mL)Corning- Millipore-Sigma; St. Louis,
MO
CLS4486; CLS4487; CLS4488; CLS4489
SL 16 Centrifuge SeriesThermo Scientific75004031
Sterile scalpels, surgical forceps, scissors and pliers
Sterile tips (1–10 μL, 20–200 μL, 1000 μL)EuroClone Spa, Milan, ItalyECTD00010; ECTD00020; ECTD00200; ECTD01005
SU-8 3000 seriesMicroChem corp, Newton, (MA)
Suite of dermal biopsy punchesKai Medical, Tedpella
Sylgard 184Dowsil, Dow Corning101697
TCR beta Monoclonal Antibody (H57-597)eBioscience12-5961-82
Thermostatic bath
Timer
TMCS Sigma Aldrich92360
Trypan Blue Stain (0.4%)Thermo Scientific15250061
Trypsin-EDTA w/ Phenol RedEuroCloneECM0920
Vacuum dessicator

Referências

  1. Chen, D. S., Mellman, I. Oncology meets immunology: the cancer-immunity cycle. Immunity. 39 (1), 1-10 (2013).
  2. Mellman, I., Chen, D. S., Powles, T., Turley, S. J. The cancer-immunity cycle: Indication, genotype, and immunotype.

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