В режиме реального времени на цитотоксичность в человека цельной крови
Summary
Вся цитотоксичность крови для анализа (WCA) является цитотоксичности разработана путем включения технологии позиционирования клеток с высокой пропускной с флуоресцентной микроскопии и автоматизированной обработки изображений. Здесь мы описываем, как лимфома клеток, обработанных анти-CD20-антитела могут быть проанализированы в реальном времени в цельной крови человека, чтобы обеспечить количественный анализ клеточную цитотоксичность.
Abstract
Живых клеток на основе цельной крови цитотоксичности (WCA), что позволяет получить доступ к временной информации от общего цитотоксичности клеток разработан с технологией позиционирования клеток с высокой пропускной способностью. Целевые группы населения опухолевых клеток сначала запрограммированы на иммобилизации в формате массива, и помечены зеленым флуоресцентным цитозольными красителей. После формирования массива клеток, антител препараты добавляются в сочетании с цельной крови человека. Пропидиум йодида (PI) Затем добавляют для оценки гибели клеток. Массив клеток анализировали с автоматической системой обработки изображений. В то время как цитозольный краситель этикетки целевых групп населения опухолевых клеток, PI этикетки мертвые населения опухолевых клеток. Таким образом, процент гибели клеток мишени рака может быть определена количественно путем подсчета количества выживших целевые клетки с числом мертвых клеток-мишеней. С помощью этого метода, исследователи могут получить доступ зависит от времени и зависимости от дозы цитотоксичности клеток информацию. не Примечательно, нет опасных радиохимические вещества используются. WCA представлены здесь была протестирована с лимфомой, лейкемией, и опухолевых клеточных линий твердых. Поэтому, WCA позволяет исследователям оценить эффективность препарата в весьма актуального экс естественных состоянии.
Introduction
Последние достижения в области фармацевтической промышленности, привели к увеличению интереса к реализации конкретных идентификацию опухолевых клеток антителами и персонализированных методов лечения рака; Однако, несколько препятствий встречаются в процессе. Только 5% средств, которые обладают противораковой активностью в доклинической разработке лицензированы после показа достаточную эффективность в фазе II-III испытаний 1,2. Доклинические стратегии (как в пробирке и в естественных) субоптимальны как много примеров показали, что противоопухолевые препараты ведут себя по-разному в человеческий и на лабораторных животных, главным образом из-за их разных компонентов крови 3-5.
Для решения о необходимости противоопухолевого скрининга лекарственных препаратов платформы и обеспечить регистрацию точку перед экспериментами дорогостоящим животных и клинических испытаний, в целом человеческой крови цитотоксичность тест (WCA) предлагается для оценки эффективности противоопухолевого лекарства в более подходящей биологической средой.Весь анализ цитотоксичности в крови может быть использован для оценки реакции отдельных клеток с антителами и других лекарств-кандидатов в цельной крови человека.
WCA разрабатывается путем включения высокой пропускной технологии позиционирования клеток с высокой пропускной и высокого содержания изображений 6. При использовании автоматизированной системы формирования изображения, количество живых и мертвых клеток может быть определена с высокой степенью точности. В связи с тем, что клетки-мишени, иммобилизованным на одной и той же фокальной плоскости, WCA способен обеспечить количественный анализ цитотоксичности в режиме реального времени без удаления эритроцитов. Кроме того, автоматическая система визуализации обеспечивает ряд преимуществ, таких как, что только клетки-мишени, которые достигли заданных критериев (например., Флуоресцентно меченых клеток и клеточной морфологии) пропускаются и обработанные. Кроме того, это позволяет получать 144 пластин в день. Следовательно, эта возможность визуализации и пропускная позволяет ход высокой сontent и высокой пропускной экспериментов одновременно. Объединив WCA и автоматизированной системы обработки изображений, высокой пропускной анализ количественного цитотоксичность клеток может быть достигнуто в течение более биологической соответствующей среде.
Protocol
Representative Results
Discussion
WCA является критическим в пробирке против рака скрининга с резолюцией одного сотового 12-16 идеально используемой после традиционных целевых показов, таких как CDC и ADCC анализов 9-11, и до доклинических испытаний на животных. В настоящее время, первичный целевые скрининговы…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим программу имать Национальный институт рака от NIH для финансирования этой работы [R33 CA174616-01A1].
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Name/Discription |
| Cell attachment 96 well plate kits | Adheren | AP9601 | |
| Suspension Single cell array 8 well chamber slide | Adheren | SS0801 | |
| Adherent Single cell array 8 well chamber slide | Adheren | SS0802 | |
| Lymphoma cell line CD20+ | ATCC | CCL-86 | Raji cells |
| Lymphoma cell line CD20- | ATCC | CRL-8083 | MC/CAR |
| RPMI 1640 with L-glutamine | Life Technologies | 11875-119 | |
| Fetal Bovine Serum | Thermo | SH30070.01HI | |
| Peni/Strep | Life Technologies | 15070063 | |
| Cytosolic dye | Life Technologies | C7025 | Cell Tracker Green |
| Rituxan (Biosimilar) | Eureka Therapeutics | ||
| Human whole blood | Allcells | WB001 | |
| Propidium Iodide | Sigma | P4170-10MG | |
| Automatic imaging system | Molecular Devices | Contact Vendor | Cell Reporter |
| Cell counting program | Molecular Devices | Contact Vendor | Cell Reporter |
References
- Hutchinson, L., Kirk, R. High drug attrition rates–where are we going wrong. Nat Rev Clin Oncol. 8, 189-1890 (2011).
- Moreno, L., Pearson, A. D. Attrition rates be reduced in cancer drug discovery. Informa healthcare. 8, 363-368 (2013).
- Seok, J., et al. Inflammation and Host Response to Injury, Large Scale Collaborative Research Program. Genomic responses in mouse models poorly mimic human inflammatory diseases. Proc Natl Acad Sci U S A. 110, 3507-3512 (2013).
- Suntharalingam, G., et al. Cytokine storm in a phase 1 trial of the anti-CD28 monoclonal antibody TGN1412. N Engl J Med. 355, 1018-1028 (2006).
- Eastwood, D., et al. Monoclonal antibody TGN1412 trial failure explained by species differences in CD28 expression on CD4+ effector memory T-cells. Br J Pharmacol. 161, 512-526 (2010).
- Hsiao, S. C., Liu, H., Holstlaw, T. A., Liu, C., Francis, C. Y., Francis, M. B. Real time assays for quantifying cytotoxicity with single cell resolution. PLoS One. 8, 10-1371 (2013).
- Wang, S. Y., Weiner, G. Rituximab: a review of its use in non-Hodgkin’s lymphoma and chronic lymphocytic leukemia. Expert Opin Biol Ther. 8, (2008).
- Dalle, S., Thieblemont, C., Thomas, L., Dumontet, C. Monoclonal antibodies in clinical oncology. Anticancer Agents Med Chem. 8, 523-532 (2008).
- Brunner, K. T., Mauel, J., Cerottini, J. C., Chapuis, B. Quantitative assay of the lytic action of immune lymphoid cells on 51-Cr-labelled allogeneic target cells in vitro; inhibition by isoantibody and by drugs. Immunology. 14, 181-196 (1968).
- Korzeniewski, C., Callewaert, D. M. An enzyme-release assay for natural cytotoxicity. J Immunol Methods. 64, (1983).
- Gerlier, D., Thomasset, N. J. Use of MTT colorimetric assay to measure cell activation. Immunol Methods. 94, 57-63 (1986).
- Toriello, N. M., et al. Integrated microfluidic bioprocessor for single-cell gene expression analysis. Proc Natl Acad Sci U S A. 105, (2008).
- Douglas, E. S., Hsiao, S. C., Onoe, H., Bertozzi, C. R., Francis, M. B., Mathies, R. A. DNA-barcode directed capture and electrochemical metabolic analysis of single mammalian cells on a microelectrode array. Lab on a Chip. 9, 2010-2015 (2008).
- Mayr, L. M., Bojanic, D. Novel trends in high-throughput screening. Current opinion in pharmacology. 9, 580 (2009).
- Zanella, F., Lorens, J. B., Link, W. High content screening: seeing is believing. Trends in Biotechnology. 28, 237-245 (2010).
- Coelho, J., P, L., Quinn, S., Murphy, R. F. Automated image analysis for high-content screening and analysis. J Biomol Screen. 15, 726-734 (2010).
- Sundberg, S. A. High-throughput and ultra-high-throughput screening: solution- and cell-based approaches. Current Opinion in Biotechnology. 11, 47 (2000).
- Simmons, L. A. Personalized medicine is more than genomic medicine: confusion over terminology impedes progress towards personalized healthcare. PERS MED. 9, 85 (2012).
