濃縮と確立された皮下マウス腫瘍における腫瘍免疫と免疫のない微小のキャラクタリゼーション
Summary
ここで分離し、確立された皮下腫瘍における腫瘍免疫と免疫のない微小環境のコンポーネントを豊かにする方法をについて説明します。この手法は、腫瘍免疫浸潤と非免疫腫瘍腫瘍免疫微小環境の包括的な評価を可能にすることができます独立した分析のためことができます。
Abstract
腫瘍免疫微小環境 (時間) は最近特に免疫療法のための固形腫瘍の治療反応の重要な仲介人として認識されています。免疫療法の臨床的進歩は、再現可能な方法で正確かつ完全に特徴付ける腫瘍とその関連付けられた免疫潜入の必要性を強調表示します。腫瘍の酵素消化とフローサイトメトリーによる解析により、多数の免疫細胞サブセットおよび表現型; の広範な評価しかし、分析の深さは多くの場合パネルのデザインと大きな腫瘍のサンプルを取得する必要があります興味のまれな免疫個体を観察する fluorophore 制限によって制限されます。したがって、分離・非免疫腫瘍コンポーネントから腫瘍免疫潜入を豊かに高スループットの効果的な方法を開発しました。記載されている腫瘍消化と遠心密度ベースの分離技術により、腫瘍と腫瘍の個別特性免疫潜入分数と細胞生存率を保持し、したがって、腫瘍の広範な評価を提供します免疫学的状態。このメソッドは、さらに一貫性のある全体の腫瘍免疫学的プロファイリング技術の必要性を示す固形腫瘍広範なの空間的免疫不均一を特徴付けるために使用されました。全体として、このメソッドは固体マウス皮下腫瘍の免疫学的特性に対する効果的かつ適応手法を提供します。よい腫瘍の免疫学的機能を特徴付けるためのこのツールの使用など、新しい免疫療法戦略の前臨床評価。
Introduction
抑制時間は、最近、癌の特徴として認識されているし、開発、進行固形腫瘍癌の保護に重要な役割を果たすだけでなく、免疫療法1感受性を緩和する知られています。時間は、多数の細胞サブセットと腫瘍の免疫学的状態に重要な洞察力を提供するすべての表現型で構成されます。これらの免疫のサブセットは、一緒に自然免疫と適応免疫応答2,3の大半を構成するリンパ球や骨髄由来の細胞にさらに層化できます。がん免疫療法の分野の最近の進歩は免疫療法戦略(すなわち、免疫チェックポイント阻害剤、キメラ抗原受容体の T 細胞等)に耐久性のある癌を誘発する可能性があることを示しています。リグレッションただし、固形腫瘍の癌4,5で比較的効果が残ります。多数のグループでは、時間治療成功6、7、遊ぶことができる、したがって、特に中心前臨床設定の新しい免疫療法を正確に評価する必要があるいる、重要なハードルを示されている、変調または8時間を克服する機能。
通常時間を特徴付ける現在の努力はどちらか顕微鏡を利用またはフローサイトメトリー抗体の免疫細胞サブセットと9,10代の機能を識別するための戦略を分類と共に。これらの 2 つの戦略顕微鏡により細胞サブセットの空間感謝されフローサイトメトリー高スループット、携帯電話の変更のより広範な定量化一意に異なる情報を提供します。今まで 7 つのパラメーターをサポートできる、スペクトル イメージング システムの最適化多重免疫組織染色の最近の改善にもかかわらず限定パネル サイズ広範なレベル プロファイリング免疫困難は、したがってこの手法はしばしば予約詳細解析に焦点を当てた。その結果、フローサイトメトリーはプロファイリング技術最も広く使われている免疫の一つであります。時間評価技術の広範な使用、にもかかわらず処理と染色に使用される方法は非常に変数です。多くの場合プロトコル利用酵素の分離腫瘍 (すなわちコラゲナーゼ、DNase、等) と単一細胞懸濁液を達成するために手動の解離メソッドの後に抗体染色と分析7。それぞれの方法の利点があるにもかかわらず多数のグループはこれらテクニック11まで誘導することができます大規模な変動を示しています。これにより、同じマウス腫瘍モデルを評価する際にも、腫瘍微小環境のプロファイリングのクロス研究比較が非常に困難になります。さらに、これらのメソッドは、腫瘍細胞を評価する限られた可能性を提供し、腫瘍免疫侵入、独立していないコンポーネント消化後両方のコンポーネントが点在するので。サンプル量は、マルチパネル染色とまれな免疫学的サブセットを特徴付けるように試みとが主要な問題の分析を制限 (すなわち、腫瘍特定の T 細胞)12。質量 cytometry など (CyTOF)、飛行時間によってフローサイトメトリー最新技術は、42 の独立したパラメーター13以上のパネル デザインをサポートいくつかのシステムと細胞サブセットの高次元の表現型解析を許可します。CyTOF 免疫プロファイリング技術の驚異的なパワー、にもかかわらず、それは費用、解析の専門知識、および機器へのアクセスのため限られています。さらに、CyTOF プロトコルの多くは、信号対雑音比の14を改善するために免疫のサブセットの浄化をお勧めします、したがって私たちの濃縮方法を使用できることを提案 CyTOF 分析データの品質を向上させるための上流。
本腫瘍微小環境消化と腫瘍免疫を組み込む方法は侵入分離解析について述べる。このメソッドの目的は、腫瘍免疫浸潤、腫瘍微小環境の広範な評価の腫瘍細胞の一部分の独立した高スループット プロファイルを許可することです。このメソッドを使用すると、さらに示す全腫瘍の分析の重要性と皮下腫瘍モデル発見された重要な免疫不.全体的にみて、このメソッドより正確かつ一貫して比較できますサンプル間腫瘍内免疫細胞サブセットの豊か、独立した腫瘍細胞と腫瘍の免疫分数のプロファイリングが可能になります。
Protocol
Representative Results
Discussion
時間は、多様で複雑な細胞成分と分子で構成されます。最近の証拠は、この環境の正確な特性評価が治療の成功または障害のよりよい理解を提供できる治療抵抗性のメカニズムを特定するを助けてもいいこと示唆しています。たとえば、エフェクター免疫反応を軽減することができ、免疫療法の効果を破棄する腫瘍様々 な免疫細胞 (すなわちMDSCs、T 細胞など) のレベルを上げま?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
によりは、国立衛生研究所の両方の一般的な医学の国立研究所 (T32GM088129) と国立歯科・頭蓋顔面研究 (F31DE026682) からの財政支援を認めています。内容は著者の責任と国立衛生研究所の公式見解を必ずしも表さない。このプロジェクトは、また NIH (P30 AI036211、P30 CA125123 S10 RR024574) とジョエル ・ m ・ Sederstrom の専門家の助力からの資金とフローサイトメトリーおよび薬の Baylor の大学で細胞選別の中心によって支えられました。
Materials
| 6 to 12 week old male C57BL/6 mice | Jackson Laboratory | N/A | Mice used in our tumor studies |
| MEER Murine Syngeneic Cancer Cell line | Acquired from collaborator | N/A | E6/E7 HPV antigen expressing murine tonsillar epithelial cancer cell line |
| 70% isopropyl alcohol | EMD Milipore | PX1840 | |
| Murine surgical tool kit | World Precision Instruments | MOUSEKIT | Primarily only need scissors, tweezers, and a scalpel. |
| 24-well plate | Denville Scientific Inc. | T1024 | Or any 24-well flat bottom plate. |
| RPMI-1640 media | Sigma-Aldrich | R0883 | |
| Collagenase I | EMD Milipore | 234153 | |
| Collagenase IV | Worthington Biochemical Corporation | LS004189 | |
| DNase I | Sigma-Aldrich | 11284932001 | |
| Low Speed Orbital Shaker | BioExpress (supplier: Genemate) | S-3200-LS | Or any orbital shaker. |
| Thermoregulating incubator | Fisher Scientific | 13-255-27 | Or any other thermo-regulated incubator |
| FBS | Sigma-Aldrich | F8192 | |
| EDTA | AMRESCO | E177 | |
| 1 mL Pipette and tips | Eppendorf | 13-690-032 | Or any other pipette and tips |
| 40 um Cell Strainers | Fisher Scientific | 22363547 | |
| 50 mL Centrifuge Tubes | Denville Scientific Inc. | C1062-P | |
| 15 mL Conical Tubes | Denville Scientific Inc. | C1012 | |
| 10 mL Luer-Lok Syringe without needles | BD | 309604 | |
| Lymphoprep Density Gradient Medium | STEMCELL Technologies | 7811 | |
| Transfer Pipettes | Denville Scientific Inc. | P7212 | |
| 96-well U-bottom plates | Denville Scientific Inc. | ||
| DPBS | Sigma Aldrich | D8573 | |
| FoxP3 Transcription Factor Staining Buffer Set | ThermoFisher Scientific | 00-5523-00 | Fix/Permeabilization Buffer and Permeabilization Buffer |
| Thermoregulated Centrifuge | Eppendorf | 5810 R | |
| Attune NxT Flow Cytometer | ThermoFisher Scientific | N/A | For 96-well cell volumetric counting |
| Purified Rat Anti-Mouse CD16/CD32 (Mouse BD Fc Block) Clone 2.4G2 | ThermoFisher Scientific | 553141 | Fc Block |
| LIVE/DEAD Fixable Blue Dead Cell Stain Kit, for UV excitation | ThermoFisher Scientific | L34962 | Fixable viability stain |
| CD45 Monoclonal Antibody (30-F11), APC-eFluor 780 | ThermoFisher Scientific | 47-0451-80 | |
| TCR beta Monoclonal Antibody (H57-597), APC | ThermoFisher Scientific | 17-5961-82 | |
| CD8-α Antibody (KT15), PE | Santa Cruz Biotechnology | sc-53473 | |
| CD4 Monoclonal Antibody (GK1.5), PE-Cyanine5 | ThermoFisher Scientific | 15-0041-81 | |
| MHC Class II (I-A/I-E) Monoclonal Antibody (M5/114.15.2), Alexa Fluor 700 | ThermoFisher Scientific | 56-5321-82 | |
| CD11c Monoclonal Antibody (N418), PE-Cyanine5 | ThermoFisher Scientific | 15-0114-82 | |
| F4/80 Monoclonal Antibody (BM8), eFluor 450 | ThermoFisher Scientific | 48-4801-80 | |
| CD11b Monoclonal Antibody (M1/70), APC | ThermoFisher Scientific | 17-0112-81 | |
| Ly-6G (Gr-1) Monoclonal Antibody (RB6-8C5), PE | ThermoFisher Scientific | 12-5931-82 | |
| CD274 (PD-L1, B7-H1) Monoclonal Antibody (MIH5), PE-Cyanine7 | ThermoFisher Scientific | 25-5982-80 | |
| CD273 (B7-DC) Monoclonal Antibody (122), PerCP-eFluor 710 | ThermoFisher Scientific | 46-9972-82 | |
| Ki-67 Monoclonal Antibody (B56), BV711 | BD Biosciences | 563755 |
References
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