Summary

低密度の好中球によって生成された好中球細胞外トラップは仲介する腹腔洗浄液から得られた腫瘍細胞の増殖と添付ファイル

Published: August 03, 2018
doi:

Summary

ひと低密度好中球 (LDN) 術後の腹腔洗浄液から回収が大規模な好中球細胞外トラップ (網) を生成し、その後成長無料腫瘍細胞を効率的にトラップの方法を紹介します。

Abstract

好中球リリース好中球細胞外トラップ (網) を取り込んで微生物を破壊することができますをアクティブ化します。最近の研究では、ネットがさまざまな病気プロセス、自己免疫疾患、血栓症、腫瘍の転移などに関与していることを示唆しています。ここで、網に付着後成長無料腫瘍細胞の捕捉中にネット活動を検出する詳細な培養技術を紹介します。第 1 に、開腹症例から術後腹腔洗浄液から低密度好中球 (LDN) を集めました。LDN の短期養殖緑蛍光核と染色体の対比染色に視覚化された大規模なネット形成で起因しました。ひと胃癌細胞株ネットと NUGC 4、OCUM 1、MKN45 の共同培養後多くの腫瘍細胞は網によって閉じ込められました。その後、添付ファイルは、DNase I. 低速度撮影ビデオは網によって閉じ込められている腫瘍細胞が死んでいなかったこと明らかに取り付けた網の劣化によって完全に廃止されたが、代わりに連続培養における旺盛します。これらのメソッドは、ネットとセルと材料の様々 なタイプの接着剤の相互作用の検出に適用可能性があります。

Introduction

循環血液における多形核好中球は通常単核細胞から密度グラデーション製法によって区切られます。ただし、CD11b(+)、CD15(+)、CD16(+)、および CD14(-) の表現型を持つ低密度好中球 (LDN) として知られているいくつかの好中球、単核細胞と共同浄化されました。LDN の相対数は、大幅自己免疫疾患12敗血症3がん4,5など様々 な病態で増加します。以前の研究では、LDN が好中球6の表現型と機能別のクラスであることを示しています。循環血液で LDN は通常の密度好中球2,7より好中球細胞外トラップ (網) を生成する可能性が高いことに注意してください。ネットは核酸、ヒストンやプロテアーゼ、粉粒体、ゾル性細胞質蛋白質から成る web のような構造であり、彼らは効率的にわなに掛けることができる病原体8を破壊して。

最近では、ネットをキャプチャだけでなく、微生物も血小板、血栓形成9および腫瘍転移10,11に役立つ腫瘍細胞を循環する示されています。しかし、ネットと血小板または腫瘍細胞間接着剤の相互作用の背後にある分子メカニズムはまだ明らかではありません。最近では、体外で接着アッセイは、骨髄性白血病細胞 (K56212) および肺癌細胞 (A54913) が β3 と β 1 インテグリンを介してネットに接続するを明らかにしました。著者には、好中球由来及びホルボール 12-ミリスタート 13-アセタート (PMA) 接着基板14によって活性化ネット ストックが使用されます。かどうかの生産網と同じ分子構造を保持”由来の無細胞ネット証券「高速遠心分離によって分離されたこのアッセイは、好中球の不在で NET コンポーネントと現実の相互作用の検出を使用できますが、それは議論の余地vivo。最近、我々 は腹部手術に含まれる大規模な網を生成、腹膜転移15を引き起こす腫瘍細胞に接続されている多くの成熟した LDN 後その腹腔洗浄液を発見します。本研究では、物理的な操作をすることがなくそのままネットへの腫瘍細胞の接着を調べた正常に。ネットと無料の腫瘍細胞間接着の相互作用を検出する技術の詳細を紹介します。

Protocol

LDN は本研究で登録された患者から得られたし、制度的レビュー ボードの自治医科大学によって承認されました。 1. 腹腔内洗浄と純の検出から LDN の分離 サンプルの収集 消化管の悪性腫瘍による腹部手術を受けた患者の創傷閉鎖する前に腹腔内に直接通常の滅菌生理食塩水 1000 mL を吹き込みます。注: サンプルは、年齢や性別に基づくバイアスのない胃?…

Representative Results

2 時間の文化で腹膜灌流液の示した文字列の構造から派生した CD66b(+) LDN の緑色蛍光色素で染色核と染色体 (図 1 b) CD66b(-) 単核細胞がいない中 (図 1)。ただし、前処理は LDN 文化 100 U/mL DNase 私は、特徴的な構造は破壊 (図 1)、彼らが好中球から追放された細胞外 DNA で構成されていたことを示します。LDN …

Discussion

以前の研究は、10生体内で純基板11循環腫瘍細胞をトラップできることを報告しています。転移性乳癌細胞は、好中球を刺激しターゲット器官17の腫瘍細胞の成長を支援するネットの形成を誘導する示されています。さらに、術後の洗浄液から LDN の短期的な文化が効率的にさらに刺激15せず腫瘍細胞をわ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

技術と事務作業、さん j. 篠原と I. Nieda に感謝します。また、松本史朗夫妻、秀典春田、倉科健太郎、高橋一也は、手術室でのサンプルの収集への協力を感謝いたします。この仕事は、学術振興 (17 K 10606) 教育省、科学、スポーツ、日本文化と日本社会科学研究費補助金によって支えられました。

Materials

Ficoll-Paque PLUS GE Healthcare, SWEDEN 17-1440-02
StraightFrom™ Whole Blood CD66b MicroBeads Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany 130-104-913
Fc block Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany 130-059-901
MACS Rinsing Solution Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany 130-091-222
MACS BSA Stock Solution Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany 130-091-376
LS Columns Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany 130-041-306
MACS Magnetic Separator Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany 130-042-501
SYTOX green nucleic acid stain 5mM solution in DMSO Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA S7020
PKH26 Red Fluorescent Cell Linker Kit for General Cell Membrane Labeling Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA P9691
Diluent C Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA CGLDIL
RPMI1640 Medium Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA R8758
Dulbecco’s Modified Eagle Medium-high glucose (DMEM) Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA D5796
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (DPBS) Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA D8537
0.5mol/l-EDTA Solution (pH 8.0) nacalai tesque, Japan 06894-14
Fetal Bovine Serum, qualified, USDA-approved regions gibco by life technologies, Mexico 10437-028
Bovine Serum Albumin lyophilized powder, ≥96% (agarose gel electrophoresis) Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA A2153
Penicillin Streptomycin Life Technologies Japan 15140-122
Plasmocin Prophylactic InvivoGen, San Diego, CA-USA ant-mpp
DNase I Worthington, Lakewood NJ) LS002138
Poly-L-Lysine-Coated MICROPLATE 6Well IWAKI, Japan 4810-040
Poly-L-Lysine-Coated MICROPLATE 24Well IWAKI, Japan 4820-040
fluorescein stereomicroscope BX8000, Keyence, Osaka Japan BZ-X710
Whole view cell observation system Nikon, Kanagawa, Japan BioStudio (BS-M10)
MKN45 human gastric cancer cell line Riken, Tukuba Japan N/A
NUGC-4 human gastric cancer cell line Riken, Tukuba Japan N/A
OCUM-1 human gastric cancer cell line Osaka City University, Japan N/A Gift from Dr. M.Yashiro

References

  1. Hacbarth, E., Kajdacsy-Balla, A. Low density neutrophils in patients with systemic lupus erythematosus, rheumatoid arthritis, and acute rheumatic fever. Arthritis and Rheumatology. 29 (11), 1334-1342 (1986).
  2. Denny, M. F., et al. A distinct subset of proinflammatory neutrophils isolated from patients with systemic lupus erythematosus induces vascular damage and synthesizes type I IFNs. The Journal of Immunology. 184 (6), 3284-3297 (2010).
  3. Morisaki, T., Goya, T., Ishimitsu, T., Torisu, M. The increase of low density subpopulations and CD10 (CALLA) negative neutrophils in severely infected patients. Surgery Today. 22 (4), 322-327 (1992).
  4. Schmielau, J., Finn, O. J. Activated granulocytes and granulocyte-derived hydrogen peroxide are the underlying mechanism of suppression of t-cell function in advanced cancer patients. Cancer Research. 61 (12), 4756-4760 (2001).
  5. Brandau, S., et al. Myeloid-derived suppressor cells in the peripheral blood of cancer patients contain a subset of immature neutrophils with impaired migratory properties. Journal of Leukocyte Biology. 89 (2), 311-317 (2011).
  6. Carmona-Rivera, C., Kaplan, M. J. Low-density granulocytes: a distinct class of neutrophils in systemic autoimmunity. Seminars in Immunopathology. 35 (4), 455-463 (2013).
  7. Villanueva, E., et al. Netting neutrophils induce endothelial damage, infiltrate tissues, and expose immunostimulatory molecules in systemic lupus erythematosus. The Journal of Immunology. 187 (1), 538-552 (2011).
  8. Brinkmann, V., et al. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 303 (5663), 1532-1535 (2004).
  9. Demers, M., et al. Cancers predispose neutrophils to release extracellular DNA traps that contribute to cancer-associated thrombosis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (32), 13076-13081 (2012).
  10. Cools-Lartigue, J., et al. Neutrophil extracellular traps sequester circulating tumor cells and promote metastasis. Journal of Clinical Investigation. , (2013).
  11. Tohme, S., et al. Neutrophil Extracellular Traps Promote the Development and Progression of Liver Metastases after Surgical Stress. Cancer Research. 76 (6), 1367-1380 (2016).
  12. Monti, M., et al. Integrin-dependent cell adhesion to neutrophil extracellular traps through engagement of fibronectin in neutrophil-like cells. Public Library of Science One. 12 (2), e0171362 (2017).
  13. Najmeh, S., et al. Neutrophil extracellular traps sequester circulating tumor cells via beta1-integrin mediated interactions. International Journal of Cancer. 140 (10), 2321-2330 (2017).
  14. Najmeh, S., Cools-Lartigue, J., Giannias, B., Spicer, J., Ferri, L. E. Simplified Human Neutrophil Extracellular Traps (NETs) Isolation and Handling. Journal of Visualized Experiments. (98), (2015).
  15. Kanamaru, R., et al. Low density neutrophils (LDN) in postoperative abdominal cavity assist the peritoneal recurrence through the production of neutrophil extracellular traps (NETs). Scientific Reports. 8 (1), 632 (2018).
  16. Eades-Perner, A. M., Thompson, J., van der Putten, H., Zimmermann, W. Mice transgenic for the human CGM6 gene express its product, the granulocyte marker CD66b, exclusively in granulocytes. Blood. 91 (2), 663-672 (1998).
  17. Park, J., et al. Cancer cells induce metastasis-supporting neutrophil extracellular DNA traps. Science Translational Medicine. 8 (361), 361ra138 (2016).
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Kanamaru, R., Ohzawa, H., Miyato, H., Yamaguchi, H., Hosoya, Y., Lefor, A. K., Sata, N., Kitayama, J. Neutrophil Extracellular Traps Generated by Low Density Neutrophils Obtained from Peritoneal Lavage Fluid Mediate Tumor Cell Growth and Attachment. J. Vis. Exp. (138), e58201, doi:10.3791/58201 (2018).

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