Evalueret i syngeneic immunocompetent værter, kræft stamcelle (CSC) baseret dendritisk celle (DC) vaccine demonstreret betydeligt højere antitumor immunitet end traditionelle DC vacciner pulserede med heterogene bulk tumorceller.
Vi identificerede kræft stamceller (CSC) beriget populationer fra murine melanom D5 syngeneic til C57BL/ 6 mus og squamous kræft SCC7 syngeneic til C3H mus ved hjælp af ALDEFLUOR / ALDH som en markør, og testet deres immunogenicitet ved hjælp af celle lysate som en kilde til antigener til puls dendritiske celler (DC). DCS pulserede med ALDHhøj CSC lysater induceret betydeligt højere beskyttende antitumor immunitet end DCs pulserede med lysater af usorterede hele tumor celle lysater i begge modeller og i en lunge metastase indstilling og en s.c. tumor vækst indstilling, henholdsvis. Dette fænomen skyldtes CSC vaccine-induceret humoral samt cellulære anti-CSC svar. Især, miltcytter isoleret fra værten udsat for CSC-DC vaccine produceret betydeligt højere mængde IFNγ og GM-CSF end miltcytter isoleret fra værten udsat for usorteret tumor celle lysat pulserende-DC vaccine. Disse resultater understøtter bestræbelserne på at udvikle en autolog CSC-baseret terapeutisk vaccine til klinisk brug i en adjuvans indstilling.
Kræft stamceller er relativt resistente over for konventionel kemoterapi ogstrålebehandling 1,2. På den anden side, denne population af celler kan være de celler, der er ansvarlige for tilbagefald og progression af kræft efter traditionelle kræftbehandlinger1-4. På grund af manglende udtryk for differentierede tumorantigener på kræftstamceller kan kræftstamceller undslippe nuværende immunologiske indgreb i behandling for kræft, som for det meste er designet til at målrette antigenet på de differentierede tumorceller. Derfor, udvikling af nye strategier specifikt rettet mod og ødelægge kræft stamceller kan holde løfter om at øge den terapeutiske effekt af den nuværende kræftbehandling. Til dette formål isolerede vi kræft stamceller (CSC)-berigede populationer fra to dyretumorer (melanom D5 og squamous cellekræft SCC7), og brugte dem som en antigen kilde til puls antigen præsentere celler (dendritiske celler, DC) til at forberede CSC-TPDC vaccine. Derefter vurderede vi antitumorimmuniteten induceret af CSC-TPDC-vaccinen hos de syngeneiske immunkonkurrenceværter, henholdsvis B6-mus og C3H-mus. CSC-TPDC-induceret antitumor effekt blev sammenlignet med den traditionelle DC vaccine pulserede med lysat fra usorterede heterogene tumorceller (H-TPDC), som tidligere har været brugt af vores gruppe5,6, samt af andre efterforskere7 både i prækliniske undersøgelser og i kliniske forsøg.
De immunkompromitterede værter, såsom SCID-mus, udelukker immunologiske vurderinger af CSC’er på grund af manglende adaptiv immunitet hos værterne. I denne undersøgelse vurderede vi immunogeniciteten af CSC’er hos immunkompetente værter, hvilket i højere grad kunne efterligne patientindstillinger. Beriget CSC’er er immunogene og kan fremkalde mere effektiv tumor beskyttende immunitet, når deres lysater er indlæst til DC’er som en vaccine sammenlignet med ikke-valgte tumor celle lysat-pulserende DCs. Mekanisk blev beskyttelsen opnået ved selektiv induktion af CSC-reaktive antistoffer og T-celler8 samt produktion af type 1 cytokin, f.eks.
De fleste af de nuværende immunterapier, herunder dendritiske cellebaserede vacciner og adoptiv-T-celleoverførsel, er designet til at målrette tumor-differentierede antigener. CSC’er, som måske ikke udtrykker disse differentierede antigener, kan derfor undslippe disse immunologiske målretninger. I modsætning hertil CSC vaccine designet til specifikt at målrette kræft stamceller kan ødelægge denne særlige population af kræftceller, og dermed forbedre den terapeutiske effekt af vaccinen ved at forebygge tumor tilbagefald og metastaser.
I både dyrkede tumorceller og friskhøstede tumorer identificerede vi CSC-beriget befolkning ved flowcytometri baseret på høj aldehyd dehydrogenaseaktivitet. Sådanne ALDHhøje celler kunne isoleres ved flow sortering, der skal anvendes som en antigen kilde til puls DC til at generere CSC-TPC’er. Sammenligning ved hjælp af ALDHhøje celler isoleret fra dyrkede tumorceller vs fra frisk høstede tumorer viste ingen signifikant forskel i sigt for induktion af anti-CSC immunitet8. Disse resultater afslørede potentialet til at bruge CSC isoleret enten fra dyrkede tumorceller eller fra friskhøstede tumorer til klinisk anvendelse.
For at være klinisk relevant skal en vaccine undersøges i terapeutiske omgivelser. Disse eksperimenter udføres nu i vores laboratorium.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af The Will og Jeanne Caldwell Begavet Research Fund ved University of Michigan Comprehensive Cancer Center og dels af NIH tilskud CA82529 og Gillson Longenbaugh Foundation.
ALDHEFLOUR KIT | Stemcell Technologies | 1700 |
Murine IL-4 | Pepro Tech | 214-14 |
Murine GM-CSF | Pepro Tech | 315-03 |
Mouse IFN-ɣ ELISA KIT | BD Biosciences | 555138 |
Mouse GM-CSF ELISA KIT | BD Biosciences | 555167 |
OptiPrep Density Gradient Medium | Sigma Aldrich | D1556 |
BD OptEIA TMB Substrated Reagent Set | BD Biosciences | 555214 |
Equipment | ||
BD FACS Aria Cell Sorter | BD Biosciences | 336834 |
Kcjunior | Bio-Tek Instruments | 176058 |