In tempo reale citotossicità saggi in Human Sangue intero
Summary
L'intero test di citotossicità sangue (WCA) è un test di citotossicità sviluppato incorporando high-throughput tecnologia di posizionamento delle cellule con un microscopio a fluorescenza e l'elaborazione automatizzata delle immagini. Qui, descriviamo come cellule di linfoma trattati con un anticorpo anti-CD20 possono essere analizzati in tempo reale nel sangue intero umano per fornire un'analisi quantitativa citotossicità cellulare.
Abstract
Un live a base di cellule del sangue intero test di citotossicità (WCA) che consente l'accesso alle informazioni temporali della citotossicità delle cellule complessivo è sviluppato con high-throughput tecnologia di posizionamento delle cellule. Le popolazioni di cellule tumorali mirate in primo luogo sono preprogrammati per l'immobilizzazione in un formato matrice, ed etichettati con verdi coloranti fluorescenti citosoliche. Dopo la formazione matrice di celle, farmaci anticorpali sono aggiunti in combinazione con sangue umano intero. Ioduro di propidio (PI) viene poi aggiunto per valutare la morte cellulare. La matrice di celle viene analizzato con un sistema di imaging automatico. Mentre tintura citosolico etichette le popolazioni di cellule tumorali mirate, PI etichette le popolazioni di cellule tumorali morte. Pertanto, la percentuale di cancro bersaglio uccisione delle cellule può essere quantificata calcolando il numero di cellule sopravvissute mirati al numero di cellule bersaglio morte. Con questo metodo, i ricercatori possono accedere dipendente dal tempo e informazioni citotossicità cellulare dipendente dalla dose. Sorprendentemente, nessuna radio pericolosivengono utilizzati prodotti chimici. Il WCA qui presentato è stato testato con linfoma, leucemia, e le linee cellulari di tumori solidi. Pertanto, WCA permette ai ricercatori di valutare l'efficacia dei farmaci in una grande rilevanza ex vivo condizione.
Introduction
I recenti progressi nel settore farmaceutico hanno portato ad un crescente interesse per la realizzazione delle identificazioni di anticorpi specifici di cellule tumorali e trattamenti contro il cancro personalizzati; Tuttavia, molti di ostacoli nel processo. Solo il 5% degli agenti che hanno attività antitumorale in fase di sviluppo preclinico sono concessi in licenza dopo aver mostrato sufficiente efficacia di fase II-III test 1,2. Le strategie preclinici (in vitro e in vivo) sono ottimali altrettanti esempi hanno dimostrato che i farmaci antitumorali si comportano diversamente nell'uomo e in animali da laboratorio principalmente a causa dei diversi componenti del sangue 3-5.
Per affrontare la necessità di una piattaforma di screening di farmaci antitumorali e per fornire un controllo di punti prima sperimentazione animale costosa e sperimentazioni cliniche, un intero saggio di citotossicità sangue umano (WCA) viene proposto per valutare l'efficacia dei farmaci antitumorali in ambiente biologico più rilevante. Laintero test di citotossicità sangue può essere utilizzato per valutare la risposta delle cellule individuali anticorpi e altri farmaci candidati nel sangue umano intero.
Il WCA è sviluppato incorporando la tecnologia high-throughput posizionamento cella con high-throughput e ad alto contenuto di imaging 6. Utilizzando un sistema di imaging automatizzato, il numero sia delle cellule viventi e morti può essere determinata con un elevato grado di precisione. A causa del fatto che le cellule bersaglio sono immobilizzati sullo stesso piano focale, WCA è in grado di fornire analisi citotossicità quantitativa in tempo reale senza la rimozione dei globuli rossi. Inoltre, il sistema di imaging automatico fornisce diversi vantaggi come quella che solo le cellule bersaglio che hanno raggiunto i criteri specificati (ad es., Le cellule fluorescente, e la morfologia delle cellule) sono recintati e trasformati. Inoltre, permette la produzione di 144 lastre al giorno. Di conseguenza, la capacità di imaging e il throughput permette funzionamento di high-cONTENUTO e gli esperimenti high-throughput contemporaneamente. Combinando WCA e il sistema di imaging automatizzato, alta velocità di analisi di citotossicità delle cellule quantitativa può essere raggiunto all'interno di un ambiente biologico più rilevante.
Protocol
Representative Results
Discussion
WCA è un fondamentale strumento di screening in vitro anti-cancro con risoluzione di singola cellula 12-16, idealmente utilizzato dopo tradizionali proiezioni di destinazione, come CDC e test ADCC 9-11, e prima che i test sugli animali preclinici. Attualmente, obiettivo primario test di screening come il CDC o test ADCC sono tutte eseguite in un supporto semplificato o un sistema tampone. Tuttavia, farmaci candidati che mostrano efficacia in questi sistema tampone semplificata non sono se…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo programma IMAT National Cancer Institute dal NIH per il finanziamento di questo lavoro [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 |
Referências
- 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).
