Un modelo de xenoinjerto humanizado de sangre periférica humana (PBMC) para la investigación de inmunooncología traslacional (I-O)
Summary
Describimos una célula mononuclear de sangre periférica humana (PBMC), modelo de ratón xenoinjerto humanizado basado para la investigación traslacional de inmunooncología. Este protocolo podría servir como una guía general para establecer y caracterizar modelos similares para la evaluación de la terapia I-O.
Abstract
El descubrimiento y desarrollo de la terapia inmunooncología (I-O) en los últimos años representa un hito en el tratamiento del cáncer. Sin embargo, los desafíos del tratamiento persisten. Los modelos animales robustos y relevantes para la enfermedad son recursos vitales para la investigación y el desarrollo preclínicos continuos con el fin de abordar una serie de puntos de control inmune adicionales. Aquí, describimos una célula mononuclear de sangre periférica humana (PBMC), modelo de xenoinjerto humanizado basado. BGB-A317 (Tislelizumab), un anticuerpo anti-PD-1 humanizado en investigación en el desarrollo clínico en etapas tardías, se utiliza como ejemplo para discutir la configuración de la plataforma, la caracterización del modelo y las evaluaciones de eficacia de los medicamentos. Estos ratones humanizados apoyan el crecimiento de la mayoría de los tumores humanos probados, permitiendo así la evaluación de las terapias I-O en el contexto de la inmunidad humana y los cánceres humanos. Una vez establecido, nuestro modelo es comparativamente rentable y en tiempo y costo, y por lo general produce resultados altamente reproducibles. Sugerimos que el protocolo descrito en este artículo podría servir como una guía general para establecer modelos de ratón reconstituidos con PBMC humano y tumores para la investigación de I-O.
Introduction
La inmunooncología (I-O) es un campo de tratamiento oncológico en rápida expansión. Los investigadores han comenzado recientemente a apreciar el potencial terapéutico de las funciones moduladoras del sistema inmunitario para atacar tumores. Los bloqueos de puntos de control inmune han demostrado actividades alentadoras en una variedad de tipos de cáncer, incluyendo melanoma, carcinoma de células renales, cabeza y cuello, cáncerdemnes de pulmón, vejiga y próstata1,2. Contrariamente a las terapias dirigidas que matan directamente las células cancerosas, lasterapias I-O potencian el sistema inmunitario del cuerpo para atacar los tumores 3.
Hasta la fecha, se han establecido numerosos modelos animales I-O relevantes. Estos incluyen: 1) líneas celulares tumorales de ratón o homoinjerto tumoral en ratones singéricos; 2) tumores espontáneos derivados del ratón genéticamente diseñado (GEM) o de la inducción de carcinógenos; 3) GEMs quiméricos con el golpe de diana(s) de drogas humanas en un sistema inmunitario murino funcional; y 4) ratones con inmunidad humana reconstituida trasplantada con células cancerosas humanas o xenoinjertos derivados del paciente (PDX). Cada uno de estos modelos tiene ventajas obvias, así como limitaciones, que han sido descritas y revisadas extensamente en otros lugares4.
La reconstitución de la inmunidad humana en ratones inmunodeficientes se ha apreciado cada vez más como un enfoque clínicamente relevante para la investigación traslacional de I-O. Esto se logra generalmente a través de 1) injerto de células inmunitarias adultas (por ejemplo, células mononucleares de sangre periférica (PMBC))5,6o 2) injerto de células madre hematopoyéticas (HSC) de, por ejemplo, sangre de cordón umbilical o sangre hígado7,8. Estos ratones humanizados podrían apoyar el crecimiento de tumores humanos, permitiendo así la evaluación de las terapias I-O en el contexto de la inmunidad humana y los cánceres humanos. A pesar de las ventajas, las aplicaciones de ratones humanizados en la investigación de I-O generalmente se vieron obstaculizadas por varias preocupaciones, como el largo tiempo de desarrollo del modelo y un costo considerablemente alto.
Aquí, describimos un modelo humano basado en PBMC que podría ser ampliamente aplicado para estudios de I-O traslacionales. Este modelo es comparativamente rentable y en tiempo y costo con alta reproducibilidad en estudios de eficacia. Se ha utilizado internamente para las evaluaciones de varias terapias de I-O actualmente bajo desarrollo preclínico y clínico. BGB-A317 (Tislelizumab), un anticuerpo anti-PD-1 humanizado en investigación 9, se utiliza como ejemplo para discutir el desarrollo del modelo, la caracterización y las posibles aplicaciones para los análisis de eficacia antitumoral.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nuestro conocimiento del desarrollo y progresión del cáncer ha avanzado significativamente en los últimos años, centrándose en una comprensión integral tanto de las células tumorales como de su estroma asociado. Aprovechar los mecanismos inmunitarios del huésped podría inducir un mayor impacto contra las células cancerosas, lo que representa una estrategia de tratamiento prometedora. Los modelos murinos con sistemas inmunes de ratón intactos, como los modelos singéneos y GEM, se han utilizado ampliamente para…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos a los miembros de nuestros laboratorios por sus útiles discusiones. Este trabajo fue parcialmente apoyado por el Programa de Investigación en Innovación y Cultivo de Ciencias Biomédicas y De Vida de la Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología de Beijing en virtud del Acuerdo de Subvención No. Z151100003915070 (proyecto “Estudio preclínico sobre un nuevo fármaco antitumoral de oncología basada en el sólmico BGB-A317”), y también fue parcialmente apoyado por la financiación interna de la empresa para la investigación preclínica.
Materials
| PBMC separation /cell culture | |||
| Histopaque-1077 | Sigma | 10771 | Cell isolation |
| DMEM | Corning | 10-013-CVR | Cell culture |
| DPBS | Corning | 21-031-CVR | Cell culture |
| FBS | Corning | 35-076-CV | Cell culture |
| Penicillin-Streptomycin, Liquid | Gibco | 15140-163 | Cell culture |
| Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Gibco | 25200-114 | Cell culture |
| Matrigel | Corning | 356237 | CDX inoculation |
| FACS analysis | |||
| Deoxyribonuclease I from bovine pancreas | Sigma | DN25 | Sample preparation |
| Collagenase Type I | Sigma | C0130 | Sample preparation |
| Anti-mouse/human CD11b (M1/70) antibody | BioLegend | 101206 | FACS |
| Anti-mouse Ly-6C (HK1.4) antibody | BioLegend | 128008 | FACS |
| Anti-mouse Ly-6G (1A8) antibody | BioLegend | 127614 | FACS |
| Anti-human CD8 (OKT8) antibody | Sungene Biotech | H10082-11H | FACS |
| Anti-human CD279 (MIH4) antibody | eBioscience | 12-9969-42 | FACS |
| Anti-human CD3 (HIT3a) antibody | 4A Biotech | — | FACS |
| Guava easyCyte 8HT Benchtop Flow Cytometer | Millipore | 0500-4008 | FACS |
| Tumor/PDX implantation /dosing / measurement | |||
| Cyclophosphamide | J&K | Cat#419656, CAS#6055-19-2 | In vivo efficacy |
| Disulfiram | J&K | Cat#591123, CAS#97-77-8 | In vivo efficacy |
| Syringe | BD | 300841 | CDX inoculation |
| Hypodermic needles (14G) | Shanghai SA Mediciall & Plastic Instruments Co., Ltd. | 0.7*32 TW SB | PDX inoculation |
| Vernier Caliper (MarCal) | Mahr | 16ER | Tumor measurement |
| IVC individual ventilated cages | Lingyunboji Ltd. | IVC-128 | Animal facility |
| IHC | |||
| Leica ASP200 Vacuum tissue processor | Leica | ASP200 | IHC |
| Leica RM2235 Manual Rotary Microtome for Routine Sectioning | Leica | RM2235 | IHC |
| Leica EG1150 H Heated Paraffin Embedding Module | Leica | EG1150 H | IHC |
| Ariol-Clinical IHC and FISH Scanner | Leica | Ariol | IHC |
| Anti-human CD8 (EP334) antibody | ZSGB-Bio | ZA-0508 | IHC |
| Anti-human PD1 [NAT105] antibody | Abcam | ab52587 | IHC |
| Anti-human PD-L1 (E1L3N) antibody | Cell Signaling Technology | 13684S | IHC |
| Polink-2 plus Polymer HRP Detection System | ZSGB-Bio | PV-9001/9002 | IHC |
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