Gliom stamceller (GSCs) är en liten del av cancerceller som spelar väsentliga roller i tumörinitiering, angiogenes och läkemedelsresistens i glioblastom (GBM), den vanligaste och förödande primära hjärntumören. Förekomsten av GSCs gör GBM mycket eldfast för de flesta enskilda riktade agenter, så screeningmetoder med hög genomströmning krävs för att identifiera potentiella effektiva kombinationsterapier. Protokollet beskriver ett enkelt arbetsflöde för att möjliggöra snabb screening för potentiell kombinationsterapi med synergistisk interaktion. De allmänna stegen i detta arbetsflöde består i att upprätta luciferasmärkta GSCs, förbereda matrigelbelagda plattor, kombinera läkemedelsscreening, analysera och validera resultaten.
Gliom stamceller (GSCs) är en liten del av cancerceller som spelar väsentliga roller i tumörinitiering, angiogenes och läkemedelsresistens i glioblastom (GBM), den vanligaste och förödande primära hjärntumören. Förekomsten av GSCs gör GBM mycket eldfast för de flesta enskilda riktade agenter, så screeningmetoder med hög genomströmning krävs för att identifiera potentiella effektiva kombinationsterapier. Protokollet beskriver ett enkelt arbetsflöde för att möjliggöra snabb screening för potentiell kombinationsterapi med synergistisk interaktion. De allmänna stegen i detta arbetsflöde består i att upprätta luciferasmärkta GSCs, förbereda matrigelbelagda plattor, kombinera läkemedelsscreening, analysera och validera resultaten.
Glioblastoma (GBM) är den vanligaste och aggressiva typen av primär hjärntumör. För närvarande är den totala överlevnaden för GBM-patienter som fick maximal behandling (en kombination av kirurgi, kemoterapi och strålbehandling) fortfarande kortare än 15 månader; så nya och effektiva terapier för GBM är brådskande.
Förekomsten av gliom stamceller (GSCs) i GBM utgör en betydande utmaning för den konventionella behandlingen eftersom dessa stamliknande celler spelar pivot roller i underhållet av tumör microenvironment, läkemedelsresistens och tumör återkommande1. Därför kan inriktning på GSCs vara en lovande strategi för GBM behandling2. En stor nackdel för läkemedlets effekt i GBM är dock dess heterogenetiska natur, inklusive men inte begränsat till skillnaden i genetiska mutationer, blandade subtyper, epigenetisk reglering och tumörmikromiljö som gör dem mycket eldfasta för behandling. Efter många misslyckade kliniska prövningar insåg forskare och kliniska forskare att målinriktad behandling med en enda agent förmodligen inte helt kan kontrollera utvecklingen av mycket heterogena cancerformer som GBM. Noggrant utvalda läkemedelskombinationer har godkänts för deras effektivitet genom att synergistiskt förbättra effekten av varandra, vilket ger en lovande lösning för GBM-behandling.
Även om det finns många sätt att utvärdera läkemedelsinteraktionerna i en läkemedelskombination, såsom CI (Kombinationsindex), HSA (Högsta enskilda medel) och Bliss-värden, etc.3,4, baseras dessa beräkningsmetoder vanligtvis på flera koncentrationskombinationer. Dessa metoder kan faktiskt ge bekräftande bedömning av läkemedelsinteraktion men kan vara mycket mödosamma om de tillämpas vid screening med hög genomströmning. För att förenkla processen utvecklades ett screeningarbetsflöde för att snabbt identifiera de potentiella läkemedelskombinationer som hämmar tillväxten av GSCs från kirurgiska tarmbiopsier av patienten GBM. Ett känslighetsindex (SI) som återspeglar skillnaden mellan den förväntade kombinerade effekten och den observerade kombinerade effekten infördes i denna metod för att kvantifiera synergiseringseffekten av varje läkemedel, så att de potentiella kandidaterna lätt kan identifieras av SI-rankningen. Under tiden visar detta protokoll en exempelskärm för att identifiera den potentiella kandidaten/kandidaterna som kan synergisera anti-gliom-effekten med temozolomid, första linjens kemoterapi för GBM-behandling, bland 20 små molekylära hämmare.
I den aktuella studien beskrevs ett protokoll som kan tillämpas för att identifiera potentiell kombinationsbehandling för GBM med patientbaserade GSCs. Till skillnad från standardsynergi/additivitetsmåttsmodellen som Loewe-, BLISS- eller HSA-metoder användes ett enkelt och snabbt arbetsflöde som inte kräver att ett läkemedelspar kombineras vid flera koncentrationer på ett fullständigt faktoriellt sätt som de traditionella metoderna. I detta arbetsflöde introducerades SI (känslighetsindex) som härstammar fr…
The authors have nothing to disclose.
Vi tackar National Natural Science Foundation of China (81672962), Jiangsu Provincial Innovation Team Program Foundation och Joint Key Project Foundation of Southeast University och Nanjing Medical University för deras stöd.
B-27 | Gibco | 17504-044 | 50X |
EGF | Gibco | PHG0313 | 20 ng/ml |
FGF | Gibco | PHG0263 | 20 ng/ml |
Gluta Max | Gibco | 35050061 | 100X |
Neurobasal | Gibco | 21103049 | 1X |
Penicillin-Streptomycin | HyClone | SV30010 | P: 10,000 units/ml S: 10,000 ug/ml |
Sodium Pyruvate | Gibco | 2088876 | 100 mM |
Table 1. The formulation of GSC complete culture medium. | |||
ABT-737 | MCE | Selective and BH3 mimetic Bcl-2, Bcl-xL and Bcl-w inhibitor | |
Adavosertib (MK-1775) | MCE | Wee1 inhibitor | |
Axitinib | MCE | Multi-targeted tyrosine kinase inhibitor | |
AZD5991 | MCE | Mcl-1 inhibitor | |
A 83-01 | MCE | Potent inhibitor of TGF-β type I receptor ALK5 kinase | |
CGP57380 | Selleck | Potent MNK1 inhibitor | |
Dactolisib (BEZ235) | Selleck | Dual ATP-competitive PI3K and mTOR inhibitor | |
Dasatinib | MCE | Dual Bcr-Abl and Src family tyrosine kinase inhibitor | |
Erlotinib | MCE | EGFR tyrosine kinase inhibitor | |
Gefitinib | MCE | EGFR tyrosine kinase inhibitor | |
Linifanib | MCE | Multi-target inhibitor of VEGFR and PDGFR family | |
Masitinib | MCE | Inhibitor of c-Kit | |
ML141 | Selleck | Non-competitive inhibitor of Cdc42 GTPase | |
OSI-930 | MCE | Multi-target inhibitor of Kit, KDR and CSF-1R | |
Palbociclib | MCE | Selective CDK4 and CDK6 inhibitor | |
SB 202190 | MCE | Selective p38 MAP kinase inhibitor | |
Sepantronium bromide (YM-155) | MCE | Survivin inhibitor | |
TCS 359 | Selleck | Potent FLT3 inhibitor | |
UMI-77 | MCE | Selective Mcl-1 inhibitor | |
4-Hydroxytamoxifen(Afimoxifene) | Selleck | Selective estrogen receptor (ER) modulator | |
Table 2. The information of 20 targeted agents used in the test screen. All of these are target selective small molecular inhibitors. The provider, name, and targets were given in the table. |