Evaluert i syngeneisk immunokokkverter viste kreftstammecelle (CSC) basert dendrittisk celle (DC) vaksine betydelig høyere antitumorimmunitet enn tradisjonelle LIKE-vaksiner pulsert med heterogene bulktumorceller.
Vi identifiserte kreft stamcelle (CSC)-beriket populasjoner fra murin melanom D5 syngeneic til C57BL/6 mus og squamous kreft SCC7 syngeneic til C3H mus ved hjelp av ALDEFLUOR / ALDH som markør, og testet deres immunogenisitet ved hjelp av cellelyset som en kilde til antigener for å pulsere dendritiske celler (DCs). Domenekontrollere pulserte med ALDHhøye CSC-lysater indusert betydelig høyere beskyttende antitumorimmunitet enn domenekontrollere pulserte med lysater av usorterte hele tumorcellelysater i begge modeller og i en lungemetastaseinnstilling og en s.c. tumorvekstinnstilling, henholdsvis. Dette fenomenet skyldtes CSC-vaksineindusert humoristisk så vel som cellulære anti-CSC-responser. Spesielt produserte splenocytter isolert fra verten utsatt for CSC-DC-vaksine betydelig høyere mengde IFNγ og GM-CSF enn splenocytter isolert fra verten utsatt for usortert tumorcelle lysate pulsed-DC vaksine. Disse resultatene støtter arbeidet med å utvikle en autolog CSC-basert terapeutisk vaksine for klinisk bruk i en adjuvant setting.
Kreft stamceller er relativt resistente mot konvensjonell kjemoterapi ogstrålebehandling 1,2. På den annen side kan denne populasjonen av celler være cellene som er ansvarlige for tilbakefall og progresjon av kreft etter tradisjonelle kreftbehandlinger1-4. På grunn av mangel på uttrykk for differensierte tumorantigener på kreftstammeceller, kan kreftstammeceller unnslippe nåværende immunologiske intervensjoner av terapi for kreft, som for det meste er designet for å målrette antigenene på de differensierte tumorcellene. Derfor kan utvikling av nye strategier spesielt rettet mot og ødelegge kreftstamcellene holde løfter om å øke den terapeutiske effekten av dagens kreftbehandling. For dette formål isolerte vi kreft stamcelle (CSC) -beriket populasjoner fra to dyresvulster (melanom D5 og squamouscellekreft SCC7), og brukte dem som en antigenkilde for å pulsere antigen som presenterer celler (dendritiske celler, DC) for å forberede CSC-TPDC-vaksinen. Deretter evaluerte vi antitumorimmuniteten som ble indusert av CSC-TPDC-vaksinen hos henholdsvis de nye immunotokmpente vertene, B6-musene og C3H-musene. Den CSC-TPDC-induserte antitumoreffekten ble sammenlignet med den tradisjonelle DC-vaksinen pulsert med lysat fra usorterte heterogene tumorceller (H-TPDC), som tidligere har blitt brukt av vår gruppe5,6, samt av andre etterforskere7 både i prekliniske studier og i kliniske studier.
De immunkompromitterte vertene, som SCID-mus, utelukker immunologiske vurderinger av CSC på grunn av mangel på adaptiv immunitet i vertene. I denne studien evaluerte vi immunogeniteten til CSC-er hos immunompende verter, noe som kunne etterligne pasientinnstillingene nærmere. Berikede CSC-er er immunogene og kan indusere mer effektiv tumorbeskyttende immunitet når lysatene deres lastes til domenekontrollere som en vaksine sammenlignet med uvalgte tumorcellelysepulserte domenekontrollere. Mekanistisk ble beskyttelsen gitt ved selektiv induksjon av CSC-reaktive antistoffer og T-celler8, samt produksjon av type 1 cytokin, f.eks IFNγ og GM-CSF.
De fleste av de nåværende immunterapiene, inkludert dendrittiske cellebaserte vaksiner og adoptiv T-celleoverføring, er designet for å målrette tumordifferensierte antigener. CSC-er, som kanskje ikke uttrykker disse differensierte antigenene, kan derfor unnslippe disse immunologiske målrettingene. I motsetning kan CSC-vaksine designet for å spesifikt målrette kreftstamceller ødelegge denne spesielle befolkningen i kreftcellene, og dermed forbedre den terapeutiske effekten av vaksinen ved å forhindre tumor tilbakefall og metastase.
I både kultiverte tumorceller og nyhøstede svulster identifiserte vi CSC-beriket populasjon ved strømningscytometri basert på høy aldehyddehydrogenaseaktivitet. Slike ALDHhøye celler kan isoleres ved strømningssortering som skal brukes som en antigenkilde for å pulsere DC for å generere CSC-TPDCs. Sammenligning ved hjelp av ALDHhøye celler isolert fra dyrkede tumorceller vs fra nyhøstede svulster viste ingen signifikant forskjell i begrepet induksjon av anti-CSC immunitet8. Disse resultatene avslørte potensialet for å bruke CSC isolert enten fra dyrkede tumorceller eller fra nyhøstede svulster for klinisk anvendelse.
For å være klinisk relevant må en vaksine undersøkes i terapeutiske omgivelser. Disse eksperimentene utføres nå i laboratoriet vårt.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av The Will og Jeanne Caldwell Endowed Research Fund ved University of Michigan Comprehensive Cancer Center og delvis av NIH grant 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 |