Оценка эффективности противоопухолевых вакцинаций на основе фотоиндуцированных клеток глиомы GL261 с применением фотосенсебилизаторов из группы тетра(арил)тетрацианопорфиразнов с разными арильными заместителями
- Авторы: Редькин Т.С.1, Слепцова Е.Е.1, Савюк М.О.1,2, Кондакова Е.В.1, Ведунова М.В.1, Турубанова В.Д.1, Крысько Д.В.1,2,3
-
Учреждения:
- Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
- Лаборатория исследования и терапии гибели клеток (CDIT), Гентский университет
- Институт исследований рака
- Выпуск: Том 18, № 4 (2023)
- Страницы: 675-678
- Раздел: Материалы конференции
- URL: https://journal-vniispk.ru/2313-1829/article/view/256300
- DOI: https://doi.org/10.17816/gc623409
- ID: 256300
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Глиобластомы — солидные опухоли головного мозга, тяжело поддающиеся традиционным методам лечения: хирургической резекции, лучевой терапии и химиотерапии. Они не гарантируют полного излечения от онкопатологии и имеют множество побочных эффектов. Темозоломид (ТМЗ) — единственный химиотерапевтический препарат, одобренный для лечения первой линии. Его применение увеличивает медиану общей выживаемости с 15 до 17 месяцев. Инновационные разработки не показывают эффективности в широкой клинической практике, что объясняется гетерогенностью глиом и их иммуносупресивным микроокружением.
Концепция иммуногенной клеточной смерти (ICD) подразумевает активацию иммунного ответа, направленного на малигнизированные клетки, как результат испускания мёртвыми/умирающими клетками молекул — паттернов, ассоциированных с повреждением (DAMPs), способных активировать противоопухолевый иммунный ответ. Одним из методов, способных вызвать ICD, является фотодинамическая терапия (ФДТ).
Внедрение принципов иммуногенной клеточной смерти в иммунотерапию глиомы позволит запускать специфические иммунные реакции против гетерогенной опухоли. Одним из типов иммунотерапии в контексте ICD может стать дендритноклеточная вакцинация.
Цель работы. Оценка эффективности вакцинации мышей на основе иммуногенно-убитых фотоиндуцированных клеток глиомы GL261 и дендритноклеточной вакцины в ортотопической модели in vivo в профилактическом режиме.
Клеточная линия глиомы (GL261) культивируется в полной питательной среде RPMI (10% сыворотки крови, L-глютамин, пенициллин 1%, стрептомицин 1%) в CO2-инкубаторе. Для фотодинамического воздействия используются фотосенсибилизаторы из группы тетра(арил)тетрацианопорфиразнов с 9-фенантренилом в качестве бокового заместителя (pz I) и с 4-(4-фторбензиокси)фенилом в качестве бокового заместителя (pz III). Клеточная линия GL261 инкубируется в бессывороточном растворе выбранного порфиразина в течение 4 часов, затем питательная среда заменяется на полную, клетки подвергаются фотодинамической активации в дозе 20 Дж/см2 и далее инкубируются 24 часа в СО2-инкубаторе.
Иммунизация мышей предполагает подкожное введение лизатов фотоиндуцированных клеток глиомы GL261 дважды, с разницей введения 7 дней. Спустя неделю после последней иммунизации жизнеспособные клетки глиомы GL261 вводятся в головной мозг на стреотаксической установке по выбранным координатам. В течение 25 дней проводится измерение неврологического статуса животных, на 23 день проводится визуализация опухолевого очага при помощи МРТ. Выживаемость экспериментальных групп составила 100% («pz III») или значительно превышала («pz I») выживаемость в контрольных группах, неврологическая симптоматика либо не проявлялась («pz III»), либо была значительно ниже («pz I»), нежели в контрольных группах животных.
Следующим этапом работы стало создание дендритноклеточной вакцины на основе фотоиндуцированных клеток глиомы GL261. Стволовые клетки красного костного мозга выделяются из бедренных и берцовых костей мышей C57BL/6J и дифференцируются в течение 9 дней в среде RPMI с добавлением 5% эмбриональной бычей сыворотки, 20 нг/мл GM-CSF, 1% L-глутамина, 1 мм пирувата натрия, 50 мкм β-меркаптоэтанола, 100 ед/мл пенициллина, 100 мкг/л стрептомицина. Культуральная среда обновляется на 3 и 6 дни. В собранных клеточных лизатах проводится измерение уровня белка. К суспензии дендритных клеток добавляется 2 мг протеина, спустя 90 минут добавляется 0,5 мкг/мл липополисахарида на 24 часа. Двухкратная иммунизация животных дендритноклеточной вакциной проводится внутрибрюшинно с разницей введения в 7 дней. Спустя неделю после последней иммунизации на стереотаксической установке интракраниально вводятся жизнеспособные клетки GL261. В течение 25 дней измеряется неврологический статус животных, на 23 день для визуализации и оценки опухолевого очага проводится МРТ. Выживаемость животных в экспериментальных группах не имела значимых отличий от выживаемости в контрольных группах, однако проявления неврологической симптоматики в опытных группах были значительно меньше, опухолевый очаг визуализировался в меньшей степени и не имел участков некроза.
Ключевые слова
Полный текст
Глиобластомы — солидные опухоли головного мозга, тяжело поддающиеся традиционным методам лечения: хирургической резекции, лучевой терапии и химиотерапии. Они не гарантируют полного излечения от онкопатологии и имеют множество побочных эффектов. Темозоломид (ТМЗ) — единственный химиотерапевтический препарат, одобренный для лечения первой линии. Его применение увеличивает медиану общей выживаемости с 15 до 17 месяцев. Инновационные разработки не показывают эффективности в широкой клинической практике, что объясняется гетерогенностью глиом и их иммуносупресивным микроокружением.
Концепция иммуногенной клеточной смерти (ICD) подразумевает активацию иммунного ответа, направленного на малигнизированные клетки, как результат испускания мёртвыми/умирающими клетками молекул — паттернов, ассоциированных с повреждением (DAMPs), способных активировать противоопухолевый иммунный ответ. Одним из методов, способных вызвать ICD, является фотодинамическая терапия (ФДТ).
Внедрение принципов иммуногенной клеточной смерти в иммунотерапию глиомы позволит запускать специфические иммунные реакции против гетерогенной опухоли. Одним из типов иммунотерапии в контексте ICD может стать дендритноклеточная вакцинация.
Цель работы. Оценка эффективности вакцинации мышей на основе иммуногенно-убитых фотоиндуцированных клеток глиомы GL261 и дендритноклеточной вакцины в ортотопической модели in vivo в профилактическом режиме.
Клеточная линия глиомы (GL261) культивируется в полной питательной среде RPMI (10% сыворотки крови, L-глютамин, пенициллин 1%, стрептомицин 1%) в CO2-инкубаторе. Для фотодинамического воздействия используются фотосенсибилизаторы из группы тетра(арил)тетрацианопорфиразнов с 9-фенантренилом в качестве бокового заместителя (pz I) и с 4-(4-фторбензиокси)фенилом в качестве бокового заместителя (pz III). Клеточная линия GL261 инкубируется в бессывороточном растворе выбранного порфиразина в течение 4 часов, затем питательная среда заменяется на полную, клетки подвергаются фотодинамической активации в дозе 20 Дж/см2 и далее инкубируются 24 часа в СО2-инкубаторе.
Иммунизация мышей предполагает подкожное введение лизатов фотоиндуцированных клеток глиомы GL261 дважды, с разницей введения 7 дней. Спустя неделю после последней иммунизации жизнеспособные клетки глиомы GL261 вводятся в головной мозг на стреотаксической установке по выбранным координатам. В течение 25 дней проводится измерение неврологического статуса животных, на 23 день проводится визуализация опухолевого очага при помощи МРТ. Выживаемость экспериментальных групп составила 100% («pz III») или значительно превышала («pz I») выживаемость в контрольных группах, неврологическая симптоматика либо не проявлялась («pz III»), либо была значительно ниже («pz I»), нежели в контрольных группах животных.
Следующим этапом работы стало создание дендритноклеточной вакцины на основе фотоиндуцированных клеток глиомы GL261. Стволовые клетки красного костного мозга выделяются из бедренных и берцовых костей мышей C57BL/6J и дифференцируются в течение 9 дней в среде RPMI с добавлением 5% эмбриональной бычей сыворотки, 20 нг/мл GM-CSF, 1% L-глутамина, 1 мм пирувата натрия, 50 мкм β-меркаптоэтанола, 100 ед/мл пенициллина, 100 мкг/л стрептомицина. Культуральная среда обновляется на 3 и 6 дни. В собранных клеточных лизатах проводится измерение уровня белка. К суспензии дендритных клеток добавляется 2 мг протеина, спустя 90 минут добавляется 0,5 мкг/мл липополисахарида на 24 часа. Двухкратная иммунизация животных дендритноклеточной вакциной проводится внутрибрюшинно с разницей введения в 7 дней. Спустя неделю после последней иммунизации на стереотаксической установке интракраниально вводятся жизнеспособные клетки GL261. В течение 25 дней измеряется неврологический статус животных, на 23 день для визуализации и оценки опухолевого очага проводится МРТ. Выживаемость животных в экспериментальных группах не имела значимых отличий от выживаемости в контрольных группах, однако проявления неврологической симптоматики в опытных группах были значительно меньше, опухолевый очаг визуализировался в меньшей степени и не имел участков некроза.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источник финансирования. Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда № 22-25-00716, https://rscf.ru/project/22-25-00716/
Об авторах
Т. С. Редькин
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: big.t.nsdav@outlook.com
Россия, Нижний Новгород
Е. Е. Слепцова
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: big.t.nsdav@outlook.com
Россия, Нижний Новгород
М. О. Савюк
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Лаборатория исследования и терапии гибели клеток (CDIT), Гентский университет
Email: big.t.nsdav@outlook.com
Россия, Нижний Новгород; Гент, Бельгия
Е. В. Кондакова
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: big.t.nsdav@outlook.com
Россия, Нижний Новгород
М. В. Ведунова
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: big.t.nsdav@outlook.com
Россия, Нижний Новгород
В. Д. Турубанова
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: big.t.nsdav@outlook.com
Россия, Нижний Новгород
Д. В. Крысько
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Лаборатория исследования и терапии гибели клеток (CDIT), Гентский университет; Институт исследований рака
Автор, ответственный за переписку.
Email: big.t.nsdav@outlook.com
Россия, Нижний Новгород; Гент, Бельгия; Гент, Бельгия
Список литературы
Дополнительные файлы
