Pleural प्रसार के माउस मॉडल के लिए इन्फ्रारेड फोटोइम्यूनोथेरेपी के पास
Summary
नियर-इन्फ्रारेड फोटोइम्यूनोथेरेपी (एनआईआर-पीआईटी) एक उभरती हुई कैंसर चिकित्सीय रणनीति है जो कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए एंटीबॉडी-फोटोबसोर्बर (IR700Dye) संजूगेट और एनआईआर लाइट का उपयोग करती है। यहां, हम बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग का उपयोग करके फेफड़े के कैंसर और घातक प्लूरल मेसोथेलियोमा के माउस मॉडल में एनआईआर-पीआईटी के एंटीट्यूमर प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करते हैं।
Abstract
फोटोइम्यूनोथेरेपी की प्रभावकारिता का मूल्यांकन एक चमड़े के नीचे की तुलना में ऑर्थोटोपिक माउस मॉडल के साथ अधिक सटीक रूप से किया जा सकता है। फेफड़ों के कैंसर या घातक प्लूरल मेसोथेलियोमा जैसे इंट्राथोरेसिक रोगों के उपचार विधियों के मूल्यांकन के लिए एक प्लूरल प्रसार मॉडल का उपयोग किया जा सकता है।
निकट-अवरक्त फोटोइम्यूनोथेरेपी (एनआईआर-पीआईटी) हाल ही में विकसित कैंसर उपचार रणनीति है जो एनआईआर प्रकाश के संपर्क में आने के बाद फोटोबसोर्बर (IR700Dye) के कारण विषाक्तता के साथ ट्यूमर-लक्षित एंटीबॉडी की विशिष्टता को जोड़ती है। विभिन्न एंटीबॉडी का उपयोग करके एनआईआर-पीआईटी की प्रभावकारिता की सूचना दी गई है; हालांकि, केवल कुछ रिपोर्टों ने ऑर्थोटोपिक मॉडल में इस रणनीति का चिकित्सीय प्रभाव दिखाया है। वर्तमान अध्ययन में, हम प्ल्युरल प्रसारित फेफड़ों के कैंसर मॉडल के प्रभावकारिता मूल्यांकन का एक उदाहरण प्रदर्शित करते हैं, जिसका एनआईआर-पीआईटी का उपयोग करके इलाज किया गया था।
Introduction
कैंसर दशकों के शोध के बावजूद मृत्यु के प्रमुख कारणों में से एक बना हुआ है । एक कारण यह है कि विकिरण चिकित्सा और कीमोथेरेपी अत्यधिक आक्रामक तकनीक है, जो उनके चिकित्सीय लाभ को सीमित कर सकते हैं । सेलुलर-या आणविक-लक्षित उपचार, जो कम आक्रामक तकनीकें हैं, पर अधिक ध्यान दिया जा रहा है । फोटोइम्यूनोथेरेपी एक उपचार विधि है जो सहक्रियात्मक रूप से इम्यूनोथेरेपी और फोटोथेरेपी के संयोजन से चिकित्सीय प्रभाव को बढ़ाती है। इम्यूनोथेरेपी ट्यूमर माइक्रोएनवायरमेंट की इम्यूनोजेनिसिटी को बढ़ाकर और इम्यूनोरेगुलेटरी दमन को कम करके ट्यूमर प्रतिरक्षा को बढ़ाती है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर में ट्यूमर का विनाश होता है। फोटोथेरेपी फोटोसेंसिटाइज़र और प्रकाश किरणों के संयोजन के साथ प्राथमिक ट्यूमर को नष्ट कर देता है, और ट्यूमर कोशिकाओं से जारी ट्यूमर-विशिष्ट एंटीजन ट्यूमर प्रतिरक्षा को बढ़ाते हैं। ट्यूमर को चुनिंदा फोटोसेंसिटाइज़र का उपयोग करके इलाज किया जा सकता है क्योंकि वे लक्ष्य कोशिकाओं के लिए विशिष्ट और चयनात्मक हैं। फोटोथेरेपी के तौर-तरीकों में फोटोडायनामिक थेरेपी (पीडीटी), फोटोथर्मल थेरेपी (पीटीटी), और फोटोकेमिस्ट्री आधारित उपचार1शामिल हैं ।
नियर-इन्फ्रारेड फोटोइम्यूनोथेरेपी (एनआईआर-पीआईटी) एंटीट्यूमर फोटोथेरेपी की हाल ही में विकसित विधि है जो फोटोकेमिकल-आधारित थेरेपी और इम्यूनोथेरेपी1,2को जोड़ती है। एनआईआर-पिट एक आणविक रूप से लक्षित चिकित्सा है जो एक मोनोक्लोनल एंटीबॉडी (एमएबी) के लिए एक निकट अवरक्त सिलिकॉन थैलोसाइनिन डाई, IRdye 700DX (IR700) के संयुग्मण के माध्यम से विशिष्ट कोशिका सतह अणुओं को लक्षित करती है। लक्ष्य कोशिका की कोशिका झिल्ली एनआईआर लाइट (690 एनएम)3के साथ विकिरण पर नष्ट हो जाती है।
पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र और एंटीबॉडी या लक्षित पीडीटी के संयोजन से लक्षित प्रकाश चिकित्सा का उपयोग करने की अवधारणा तीन दशक पुरानी4,5से अधिक है । पिछले अध्ययनों ने पारंपरिक पीडीटी एजेंटों को एंटीबॉडी के लिए संयुग्मित करके लक्षित करने का प्रयास किया है। हालांकि, सीमित सफलता मिली क्योंकि ये संजूगेट्स लिवर में फंस गए थे, क्योंकि फोटोसेंसिटाइज़र6,7की हाइड्रोफोबिकिटी के कारण । इसके अलावा, एनआईआर-पीआईटी का तंत्र पारंपरिक पीडीटी से पूरी तरह से अलग है। पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र ऑक्सीडेटिव तनाव उत्पन्न करते हैं जो एक ऊर्जा रूपांतरण से उत्पन्न होता है जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, एक उत्तेजित स्थिति में विस्थापित होता है, जमीनी स्थिति में संक्रमण करता है, और एपोप्टोसिस का कारण बनता है। हालांकि, एनआईआर-पिट एक फोटोकेमिकल रिएक्शन8के माध्यम से झिल्ली पर फोटोसेंसिटाइज़र को एकत्र करके कोशिका झिल्ली को सीधे नष्ट करके तेजी से परिगलन का कारण बनता है। एनआईआर-पीआईटी कई मायनों में पारंपरिक लक्षित पीडीटी से बेहतर है। पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र में कम विलुप्त होने वाले गुणांक होते हैं, जिसमें बड़ी संख्या में फोटोसेंसिटाइज़र को एक एंटीबॉडी अणु से लगाव की आवश्यकता होती है, जो संभावित रूप से बाध्यकारी आत्मीयता को कम करता है। अधिकांश पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र हाइड्रोफोबिक होते हैं, जिससे फोटोसेंसिटाइज़र को एंटीबॉडी को उनकी इम्यूनोरेएक्टिविटी या वीवो लक्ष्य संचय से समझौता किए बिना एंटीबॉडी में बांधना मुश्किल हो जाता है। पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र आमतौर पर दृश्यमान सीमा में प्रकाश को अवशोषित करते हैं, ऊतक प्रवेश को कम करते हैं।
फेफड़ों के कैंसर और घातक प्लूरल मेसोथेलियोमा (एमपीएम) कोशिकाओं जैसे इंट्राथोरेसिक ट्यूमर को लक्षित करने वाले एनआईआर-पिट पर कई अध्ययनों में9 ,10,11,12, 13,14,15,16,17की सूचना दी गई है । हालांकि, केवल कुछ रिपोर्टों में पीएलयूआर प्रसारित एमपीएम या फेफड़ों के कैंसर मॉडल 9 ,10, 11,12में एनआईआर-पिट की प्रभावकारिता का वर्णन किया गया है। चमड़े के नीचे ट्यूमर xenograft मॉडल मानक ट्यूमर मॉडल माना जाता है और वर्तमान में व्यापक रूप से नए उपचार के एंटीट्यूमर प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है18। हालांकि , चमड़े के नीचे ट्यूमर माइक्रोएनवायरमेंट एक उपयुक्त ऊतक संरचना या एक ऐसी स्थिति के विकास के लिए स्वतंत्र नहीं है जो एक सच्चे घातक फेनोटाइप19,20 , 21,22को ठीक से पुनः रीकैपिटल करता है। आदर्श रूप से, एंटीट्यूमर प्रभावों के अधिक सटीक मूल्यांकन के लिए ऑर्थोटोपिक रोग मॉडल स्थापित किए जाने चाहिए।
यहां, हम प्ल्युरल प्रसारित फेफड़ों के कैंसर के माउस मॉडल में प्रभावकारिता मूल्यांकन की एक विधि प्रदर्शित करते हैं, जिसका एनआईआर-पीआईटी का उपयोग करके इलाज किया गया था। एक प्लुरल प्रसार माउस मॉडल वक्ष गुहा में ट्यूमर कोशिकाओं इंजेक्शन द्वारा उत्पन्न होता है और लूसिफ़ेरेस ल्यूमिनेसेंस का उपयोग करके पुष्टि की जाती है। माउस को आईआर700 और छाती पर एनआईआर विकिरण के साथ संयुग्मित mAb के नसों में इंजेक्शन के साथ इलाज किया गया था। चिकित्सकीय प्रभाव का मूल्यांकन लूसिफ़ेरेस ल्यूमिनेसेंस का उपयोग करके किया गया था।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस अध्ययन में, हमने एमपीएम के प्ल्युरल प्रसार मॉडल पर एनआईआर-पीआईटी के चिकित्सीय प्रभाव को मापने के लिए एक विधि का प्रदर्शन किया। अत्यधिक चयनात्मक सेल हत्या एनआईआर-पीआईएल के साथ किया गया ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
कोई नहीं
Materials
| 0.25w/v% Trypsin-1mmol/l EDTA 4Na Solution with Phenol Red | Wako | 209-016941 | for cell culture |
| 1mL syringe | TERUMO | SS-01T | for mice experiment |
| 30G needle | Nipro | 1907613 | for mice experiment |
| BALB/cSlc-nu/nu | Japan SLC | ||
| Collidal Blue Staining Kit | Invitrogen | LC6025 | use for gel protein staining |
| Coomassie (bradford) Plus protein assay | Thermo Fisher Scientific Inc (Waltham, MA, USA) | PI-23200 | for measuring the APC concentration |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Wako | 043-07216 | use for conjugation of IR700 |
| D-Luciferin (potassium salt) | Cayman Chemical | 14681 | for bioluminescence imaging and DLIT |
| GraphPad Prism7 | GraphPad software | for statistical analysis | |
| Image Studio | Li-Cor Biosciences | for analyzing 700 nm fluorescent image | |
| IRDye 700DX Ester Infrared Dye | LI-COR Bioscience (Lincoln, NE, USA) | 929-70011 | |
| isoflurane | Wako | 095-06573 | for mice anesthesia |
| IVIS Spectrum CT | PerkinElmer | for capturing bioluminescent image and DLIT | |
| Living Image | PerkinElmer | for analyzing bioluminescent image and DLIT | |
| Na2HPO4 | SIGMA-ALDRICH (St. Louis, MO, USA) | S9763 | use for conjugation of IR700 |
| NIR Laser | Changchun New Industries Optoelectronics Technology | MRL-III-690R | for NIR irradiation |
| Novex WedgeWell 4 to 20%, Tris-Glycine, 1.0 mm, Mini Protein Gel, 12 well | Invitrogen | XP04202BOX | use for SDS-PAGE |
| NuPAGE LDS Sample Buffer (x4) | Invitrogen | NP0007 | use for SDS-PAGE |
| Optical power meter | Thorlabs (Newton, NJ, USA) | PM100 | for measuring the output of the NIR laser |
| PBS(-) | Wako | 166-23555 | |
| Pearl Trilogy imaging system | Li-Cor Biosciences | for capturing 700 nm fluorecent image | |
| Penicilin-Streptomycin Solution (x100) | Wako | 168-23191 | for cell culture |
| Puromycin Dihydrochloride | ThermoFisher | A1113803 | for luciferase transfection |
| RediFect Red-Fluc-Puromycin Lentiviral Prticles | PerkinElmer | CLS960002 | for luciferase transfection |
| RPMI-1640 with L-glutamine and Phenol Red | Wako | 189-02025 | for cell culture |
| Sephadex G25 column (PD-10) | GE Healthcare (Piscataway, NJ, USA) | 17-0851-01 | use for conjugation of IR700 |
| UV-1900i | Shimadzu | for measuring the APC concentration |
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