Evaluation de l’activité antitumorale in vivo des nanoparticules de polyanhydride IL-1α

Summary

Un protocole standard est décrit pour étudier l’activité antitumorale et la toxicité associée de l’IL-1α dans un modèle murin syngénique de HNSCC.

Abstract

La thérapie par cytokines est une stratégie immunothérapeutique prometteuse qui peut produire des réponses immunitaires antitumorales robustes chez les patients cancéreux. La cytokine pro-inflammatoire interleukine-1 alpha (IL-1α) a été évaluée comme agent anticancéreux dans plusieurs études précliniques et cliniques. Cependant, les toxicités limitant la dose, y compris les symptômes pseudo-grippaux et l’hypotension, ont refroidi l’enthousiasme pour cette stratégie thérapeutique. L’administration d’IL-1α à base de nanoparticules de polyanhydride (NP) représenterait une approche efficace dans ce contexte, car elle pourrait permettre une libération lente et contrôlée de l’IL-1α par voie systémique tout en réduisant les effets secondaires toxiques. Ici, une analyse de l’activité antitumorale des NPs polyanhydride chargés en IL-1α dans un modèle murin syngénique de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (HNSCC) est décrite. Des cellules épithéliales oropharyngées murines exprimant de manière stable HPV16 E6/E7 ainsi que des cellules hRAS et luciférase (mEERL) ont été injectées par voie sous-cutanée dans le flanc droit de souris C57BL/6J. Une fois que les tumeurs ont atteint 3-4 mm dans n’importe quelle direction, une formulation de 1,5% d’IL-1a - chargée 20:80 1,8-bis(p-carboxyphénoxy)-3,6-dioxaoctane:1,6-bis(p-carboxyphénoxy)hexane (CPTEG: CPH) nanoparticule (IL-1α-NP) a été administrée à des souris par voie intrapéritonéale. La taille de la tumeur et le poids corporel ont été mesurés en continu jusqu’à ce que la taille de la tumeur ou la perte de poids atteigne les critères d’euthanasie. Des échantillons de sang ont été prélevés pour évaluer les réponses immunitaires antitumorales par ponction veineuse sous-maxillaire, et les cytokines inflammatoires ont été mesurées par des tests multiplex de cytokines. Les ganglions lymphatiques tumoraux et inguinaux ont été réséqués et homogénéisés en une suspension unicellulaire pour analyser diverses cellules immunitaires par cytométrie en flux multicolore. Ces méthodes standard permettront aux chercheurs d’étudier la réponse immunitaire antitumorale et le mécanisme potentiel des NP immunostimulantes et d’autres agents d’immunothérapie pour le traitement du cancer.

Introduction

L’un des domaines émergents de l’immunothérapie du cancer est l’utilisation de cytokines inflammatoires pour activer le système immunitaire des patients contre leurs cellules tumorales. Plusieurs cytokines pro-inflammatoires (c’est-à-dire l’interféron alpha (IFNα), l’interleukine-2 (IL-2) et l’interleukine-1 (IL-1)) peuvent développer une immunité antitumorale significative, ce qui a suscité un intérêt pour l’exploration des propriétés antitumorales ainsi que de la sécurité des médicaments à base de cytokines. L’interleukine-1 alpha (IL-1α) en particulier, est une cytokine pro-inflammatoire connue sous le nom de cytokine maîtresse de l’inflammation^1<....

Protocol

Toutes les procédures in vivo utilisées dans cette étude ont été approuvées par l’Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de l’Université de l’Iowa.

1. Préparation et maintenance de la lignée cellulaire HNSCC

REMARQUE: Dans cette étude, la lignée cellulaire épithéliale oropharyngée murine transformée de manière stable avec HPV E6 et E7 avec hRas et luciférase (mEERL) sera utilisée. Cette lignée cellulaire a été développée à partir de la souche de souris C57BL/6J et a été offerte par le Dr Paola D. Vermeer (Département de chirurgie, École de médecine Sanford de l’Université du Dakota du Sud, Dak....

Results

Dans cette étude, l’activité antitumorale du polyanhydride IL-1α dans un modèle murin syngénique de HNSCC a été étudiée. L’IL-1α recombinante (rIL-1α) a significativement ralenti la croissance tumorale de mEERL (Figure 1A), bien qu’une perte de poids ait été observée chez les souris traitées, qui a été restaurée après l’arrêt du traitement (Figure 1B). Les IL-1α-NPs n’ont pas induit d’effet antitumoral significatif par rapport aux NP salines ou vierges (Figure <.......

Discussion

Ce protocole permettra à tout chercheur d’étudier l’activité antitumorale et certains des mécanismes sous-jacents des médicaments immunomodulateurs dans un système modèle murin tumoral in vivo . Ici, un modèle de tumeur sous-cutanée syngénique a été utilisé, qui présente plusieurs avantages par rapport aux modèles orthotopiques, notamment son protocole techniquement simple, une surveillance facile de la croissance tumorale, une morbidité animale moindre et une productivité plus élevée. Les modèles tumoraux sous-.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Systèmes Bio-Plex 200	Bio-Rad		Le système a été fourni par l’installation de cytométrie en flux de l’Université de l’IOWA Health Care
Bio-Plex Pro Mouse Cytokine 23-plex Assay	Bio-Rad	M60009RDPD
C57BL/6J Souris	Jakson Labs	664	4 à 6 semaines
DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium)	Thermo Fisher Scientific	11965092
DMEM/Hams F12 (Dulbecco’s Modified Eagle Medium/Nutrient Mixture F-12)	Thermo Fisher Scientific	11320033
EGF	Millipore Sigma	SRP3196-500UG
Fetal Bovin	Serum Millipore Sigma	12103C-500ML
Gentamycin sulfate solution	IBI Scientific	IB02030
gentleDissociateur MACS	Miltenyi Laveuse
	Thermo Fisher Scientific	EPX-55555-000
Hydrocortisone	Millipore Sigma	H6909-10ML
Insuline	Millipore Sigma	I0516-5ML
Kétamine/xylazine			Anesthésie injectable
MEERL			Cellules épithéliales oropharyngées murines exprimant de manière stable HPV16 E6/E7 avec des cellules hRAS et luciférase (mEERL)
Balances portables	Ohaus
Scienceware  ; Digi-Max ; pied à coulisse	Millipore Sigma	Z503576-1EA
Tampon de préparation à l’alcool stérile (alcool isopropylique à 70 %)	Cardinal	COV5110. PMP
Transferrin Humain	Millipore Sigma	T8158-100MG
Tri-iodothyronine	Millipore Sigma	T5516-1MG