בזמן אמת Cytotoxicity מבחני בדם כל אדם
Summary
Assay כל cytotoxicity הדם (אש"ל) הוא assay cytotoxicity שפותח על ידי שילוב טכנולוגיית מיקום תא תפוקה גבוהה עם מיקרוסקופ פלואורסצנטי ועיבוד תמונה אוטומטי. כאן, אנו מתארים כיצד ניתן לנתח תאי הלימפומה שטופלו בנוגדן anti-CD20 בזמן אמת בכל דם אדם כדי לספק ניתוח cytotoxicity סלולארי כמותי.
Abstract
Assay חי המבוסס על תא כולו דם רעיל (אש"ל), המאפשר גישה למידע זמני של cytotoxicity התא הכוללת הוא פותח עם טכנולוגיית מיקום תא תפוקה גבוהה. אוכלוסיות התאים סרטניים הממוקדות מתוכנות מראש ראשונה לחוסר מעש לתבנית מערך, ושכותרתו עם צבעי ניאון cytosolic ירוקים. לאחר הקמת מערך תאים, תרופות נוגדנים מתווספות בשילוב עם כל דם אנושי. יודיד Propidium (PI) הוא הוסיף אז להעריך מוות של תאים. מערך התאים מנותח עם מערכת הדמיה אוטומטית. בעוד צבע cytosolic תוויות אוכלוסיות תאים סרטניים הממוקדות, PI תוויות אוכלוסיות תאי גידול המתים. כך, שיעור הרג תאים סרטני היעד ניתן לכמת על ידי חישוב המספר של הישרדות בתאים ממוקדים למספר התאים הממוקדים מתים. בשיטה זו, חוקרים יכולים לגשת תלוי זמן ומידע cytotoxicity התא תלוי במינון. למרבה הפלא, אין רדיו מסוכןכימיקלים המשמשים. אש"ל מוצג כאן נבדק עם לימפומה, לוקמיה, ושורות תאי גידולים מוצקות. לכן, אש"ל מאפשר לחוקרים להעריך את יעילות תרופה במצב רלוונטי ביותר ex vivo.
Introduction
התקדמות שחלה באחרונה בתעשיית התרופות הובילה להתעניינות גוברת במימוש ההזדהויות הספציפיות של נוגדני תאים סרטניים וטיפולים בסרטן מותאמים אישית; עם זאת, כמה מכשולים נתקלו בתהליך. רק 5% מסוכנים שיש להם פעילות אנטי-סרטנית בפיתוח פרה-קליני ברישיון לאחר שהציג יעילות מספיקה בשלב הבדיקות השנייה-שלישית 1,2. האסטרטגיות פרה-קליני (הן במבחנה in vivo) הן הכי מוצלחות כדוגמאות רבות הראו כי תרופות אנטי-סרטניות מתנהגות באופן שונה באדם ובחיות מעבדה בעיקר בשל מרכיבי הדם השונים שלהם 3-5.
כדי לתת מענה לצורך של פלטפורמת הקרנת סמים אנטי-סרטנית ולספק ביצוע צ'ק-אין נקודה לפני ניסויים בבעלי חיים יקרים וניסויים קליניים, assay אדם שלם cytotoxicity הדם (אש"ל) מוצע להערכת יעילות תרופה אנטי-סרטנית בסביבה ביולוגית רלוונטית יותר.assay cytotoxicity דם כל יכול לשמש כדי להעריך את התגובה של תאים בודדים לנוגדנים ותרופות פוטנציאליים אחרות בכל דם אנושי.
אש"ל הוא פותח על ידי שילוב טכנולוגיית מיקום תא תפוקה גבוהה עם תפוקה גבוהה וגבוה-תוכן הדמיה 6. על ידי ניצול מערכת הדמיה אוטומטית, מספר שני תאי החיים ומתים ניתן לקבוע ברמה גבוהה של דיוק. בשל העובדה שתאי המטרה הם משותקים באותו מישור המוקד, אש"ל הוא מסוגל לספק ניתוח רעיל כמותי בזמן אמת, ללא ההסרה של תאי דם אדומים. יתר על כן, מערכת ההדמיה האוטומטית מספקת מספר יתרונות כגון שרק תאי היעד שהגיעו לקריטריונים שצוינו (לדוגמא., תאים שכותרתו fluorescently, ומורפולוגיה של תאים) הם מגודרים ומעובד. כמו כן, היא מאפשרת הייצור של 144 צלחות ביום. כתוצאה מכך, יכולת הדמיה זו ותפוקה מאפשרת ריצה של ההיי-גontent וניסויים תפוקה גבוהה בו זמנית. על ידי שילוב של אש"ל ומערכת ההדמיה האוטומטית, ניתוח cytotoxicity תא כמותית גבוהה תפוקה ניתן להשיג בסביבה רלוונטית יותר ביולוגית.
Protocol
Representative Results
Discussion
אש"ל הוא קריטי בכלי סינון אנטי-סרטני במבחנה עם רזולוציה תא בודדת 12-16, מנוצלת באופן אידיאלי לאחר הקרנות יעד מסורתיות כגון ה- CDC ומבחני ADCC 9-11, ולפני ניסויים בבעלי חיים פרה-קליניים. נכון לעכשיו, מבחני סינון המטרה העיקרית כגון CDC או מבחני ADCC כולם מבו?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים לתכנית IMAT מכון הלאומי לסרטן מNIH למימון עבודה זו [R33 CA174616-01A1].
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Name/Discription |
| Cell attachment 96 well plate kits | Adheren | AP9601 | |
| Suspension Single cell array 8 well chamber slide | Adheren | SS0801 | |
| Adherent Single cell array 8 well chamber slide | Adheren | SS0802 | |
| Lymphoma cell line CD20+ | ATCC | CCL-86 | Raji cells |
| Lymphoma cell line CD20- | ATCC | CRL-8083 | MC/CAR |
| RPMI 1640 with L-glutamine | Life Technologies | 11875-119 | |
| Fetal Bovine Serum | Thermo | SH30070.01HI | |
| Peni/Strep | Life Technologies | 15070063 | |
| Cytosolic dye | Life Technologies | C7025 | Cell Tracker Green |
| Rituxan (Biosimilar) | Eureka Therapeutics | ||
| Human whole blood | Allcells | WB001 | |
| Propidium Iodide | Sigma | P4170-10MG | |
| Automatic imaging system | Molecular Devices | Contact Vendor | Cell Reporter |
| Cell counting program | Molecular Devices | Contact Vendor | Cell Reporter |
References
- Hutchinson, L., Kirk, R. High drug attrition rates–where are we going wrong. Nat Rev Clin Oncol. 8, 189-1890 (2011).
- Moreno, L., Pearson, A. D. Attrition rates be reduced in cancer drug discovery. Informa healthcare. 8, 363-368 (2013).
- Seok, J., et al. Inflammation and Host Response to Injury, Large Scale Collaborative Research Program. Genomic responses in mouse models poorly mimic human inflammatory diseases. Proc Natl Acad Sci U S A. 110, 3507-3512 (2013).
- Suntharalingam, G., et al. Cytokine storm in a phase 1 trial of the anti-CD28 monoclonal antibody TGN1412. N Engl J Med. 355, 1018-1028 (2006).
- Eastwood, D., et al. Monoclonal antibody TGN1412 trial failure explained by species differences in CD28 expression on CD4+ effector memory T-cells. Br J Pharmacol. 161, 512-526 (2010).
- Hsiao, S. C., Liu, H., Holstlaw, T. A., Liu, C., Francis, C. Y., Francis, M. B. Real time assays for quantifying cytotoxicity with single cell resolution. PLoS One. 8, 10-1371 (2013).
- Wang, S. Y., Weiner, G. Rituximab: a review of its use in non-Hodgkin’s lymphoma and chronic lymphocytic leukemia. Expert Opin Biol Ther. 8, (2008).
- Dalle, S., Thieblemont, C., Thomas, L., Dumontet, C. Monoclonal antibodies in clinical oncology. Anticancer Agents Med Chem. 8, 523-532 (2008).
- Brunner, K. T., Mauel, J., Cerottini, J. C., Chapuis, B. Quantitative assay of the lytic action of immune lymphoid cells on 51-Cr-labelled allogeneic target cells in vitro; inhibition by isoantibody and by drugs. Immunology. 14, 181-196 (1968).
- Korzeniewski, C., Callewaert, D. M. An enzyme-release assay for natural cytotoxicity. J Immunol Methods. 64, (1983).
- Gerlier, D., Thomasset, N. J. Use of MTT colorimetric assay to measure cell activation. Immunol Methods. 94, 57-63 (1986).
- Toriello, N. M., et al. Integrated microfluidic bioprocessor for single-cell gene expression analysis. Proc Natl Acad Sci U S A. 105, (2008).
- Douglas, E. S., Hsiao, S. C., Onoe, H., Bertozzi, C. R., Francis, M. B., Mathies, R. A. DNA-barcode directed capture and electrochemical metabolic analysis of single mammalian cells on a microelectrode array. Lab on a Chip. 9, 2010-2015 (2008).
- Mayr, L. M., Bojanic, D. Novel trends in high-throughput screening. Current opinion in pharmacology. 9, 580 (2009).
- Zanella, F., Lorens, J. B., Link, W. High content screening: seeing is believing. Trends in Biotechnology. 28, 237-245 (2010).
- Coelho, J., P, L., Quinn, S., Murphy, R. F. Automated image analysis for high-content screening and analysis. J Biomol Screen. 15, 726-734 (2010).
- Sundberg, S. A. High-throughput and ultra-high-throughput screening: solution- and cell-based approaches. Current Opinion in Biotechnology. 11, 47 (2000).
- Simmons, L. A. Personalized medicine is more than genomic medicine: confusion over terminology impedes progress towards personalized healthcare. PERS MED. 9, 85 (2012).
