由于大多数系统管理的间充质干细胞(msc)成为禁锢在肺部,我们使用转移性肺癌模型,静脉注射引起的路易斯肺癌1 (LLC1)细胞,探讨分子机制参与MSC-mediated调制的转移。msc显著增强肺癌转移,减弱促炎细胞因子(TNF -的浓度
间充质干细胞(msc) self-renewable成人干细胞呈形态,可以发现在几乎所有产后组织( msc可以促进血管生成分化转移到内皮细胞,通过生产几个proangiogenic因素(肝细胞生长因子(HGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子β(TGF - msc抑制免疫反应衰减迁移和成熟的树突状细胞(dc),促进替代激活巨噬细胞,并减少核扩散,激活,和B和T淋巴细胞的效应函数,自然杀伤(NK)细胞和自然杀伤T (NKT) ( 尽管proangiogenic msc是有益的和免疫抑制特性退化性和自身免疫性疾病的治疗,他们可以代表一个严重的问题,如果病人收到msc原发性或转移性肿瘤。因此,安全性MSC-based治疗仍然是一个有争议的问题。主要关心的是潜在的恶性转变管理msc。最近的一项荟萃分析部分向科学界显示,恶性肿瘤在MSC-treated注意到患者发生只在以前或现在恶性肿瘤患者,在没有形成新创肿瘤( msc至少有三个函数能够促进肿瘤转移:导航网站组织受损,包括转移性损伤、免疫调节因子的生产,和proangiogenic分泌细胞因子和生长因子,促进新血管形成使肿瘤细胞的转移 Lung-infiltrated细胞以及他们的产品有助于肿瘤逃逸机制和宿主免疫抑制是成为重要的介质在促进肺癌生长和转移( 因为绝大多数静脉注射msc最初成为裹入肺中msc与tumor-infiltrated免疫细胞( 因此,我们表明,静脉应用程序msc在肿瘤的老鼠明显抑制全身抗肿瘤免疫反应,减少lung-infiltrated DCs的总数、巨噬细胞、CD4 + T淋巴细胞,ctl, NK细胞,减抗肿瘤的细胞毒性ctl和NK细胞产生的转移性肺部病变的扩张。
C57BL / 6小鼠骨髓msc隔绝买来Gibco(目录号码s1502 - 100)。修改完成杜尔贝科的鹰的细胞培养介质(DMEM)包含heat-inactivated 10%胎牛血清的边后卫,100国际单位/毫升青霉素G和100 小鼠肺癌细胞系(Lewis肺癌LLC1) (3 ll, H2b),源自C57BL小鼠肺内植入卢(刘易斯)肺癌,从美国购买类型文化集合(写明ATCC)(目录号码crl - 1642™)。细胞通常生长在悬挂在完整的DMEM培养基,在37°C公司5%
msc被播种密度的10000细胞/厘米
msc在培养基培养48 h 1-methyltryptophan包含1毫米,(1-MT Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州),IDO酶活性的抑制剂( 阻止伊诺活动,msc是培养48 h的1毫米伊诺的抑制剂,L-N
6-8-week-old C57Bl / 6雄性老鼠。所有动物受到人类保健和所有的实验都通过,按照指南进行动物伦理委员会的医学科学学院Kragujevac大学的塞尔维亚。老鼠被安置在12小时的光暗周期温度控制的环境中,与标准的实验室管理食物和水随意
实验转移引起的静脉注射5×10
所有老鼠都牺牲在大气饱和乙醚(β哼哼,贝尔格莱德)和肺组织病理学分析孤立转移性肿瘤诱导后殖民地28天。 孤立肺在10%福尔马林固定石蜡和嵌入式,和连续4
免疫组织化学染色,石蜡包埋部分(4
肺,获得控制,LLC1和LLC1 + MSC-treated 28天的小鼠实验中,用无菌磷酸盐(PBS)洗净,放置在培养皿DMEM补充10%的边后卫。解剖肺组织孵化在介质中含有胶原酶IV型(0.5毫克/毫升)和IV型牛胰脏DNAse(罗氏诊断;1毫克/毫升)37°C 45分钟。这些细胞被过滤100
Lung-infiltrated免疫细胞筛选各种细胞表面和细胞内标记流式细胞术。简单地说,1×10
水平的肿瘤坏死因子- 血清一氧化氮(NO)浓度测定在格里斯试剂而活动以来的犬尿氨酸通过分光光度测量油催化新陈代谢的色氨酸犬尿氨酸(
28天的实验中,脾脏NK细胞被孤立的LLC1和LLC1 + MSC-treated老鼠通过磁性细胞排序根据制造商的指示。单细胞悬浮体的单核细胞来自于脾脏被贴上单克隆anti-mouse CD49b抗体,抗体和单克隆anti-biotin配共轭微(Miltenyi研究)。标记细胞被分离在随后耗尽mac列(Miltenyi研究),这是放置在磁场的mac分离器(Miltenyi研究)。孤立的NK细胞被用于coculture纯化NK细胞实验和细胞毒性试验。
的DP版本xCELLigence系统(罗氏)用于本研究测定NK细胞的细胞毒性。DP版本包含一个测量单元内安置一个标准组织文化孵化器3站,每个需要E16天板(每个E16天板有16井)。100年
使用学生结果进行了分析
首先,我们调查了系统性应用msc能否调节自发LLC1肿瘤细胞转移到肺部。我们观察到LLC1 + MSC-treated肿瘤小鼠肺转移的数量增加(图展出
为了探索是否MSC-dependent肺转移病灶的扩张是其对系统的影响免疫反应的结果,细胞因子在肿瘤动物的血清浓度测定在14日21日和28日天的实验。根据组织学分析,msc大大改变血清细胞因子和生长因子的抗肿瘤免疫反应中扮演重要的角色在所有时间点测量。抗肿瘤细胞因子TNF -的浓度
接下来,我们分析了细胞构成的肺部肿瘤注射后28天为了确定细胞目标LLC1-treated MSC-mediated抑制抗肿瘤免疫反应的动物。msc深刻CD45 +白细胞的浸润到肺实质( MSC治疗减少涌入的DCs、巨噬细胞和CD4 + T细胞在转移性肺癌模型,改变他们的细胞因子。(一)CD45 +总体数量、(b) CD45 + F4/80 +, (c) CD45 + CD11c + CD11b +,和CD11c + TNF - 细胞内染色显示,系统性的TNF - msc的应用减少了渗透 免疫组织化学分析证实了这些发现。静脉注射的msc减少CD3 + T淋巴细胞(图的存在 系统性的msc可以减少注射免疫细胞和炎性细胞因子在LLC1-treated小鼠的肺。代表图像CD3、CD4、CD68 TNF -
静脉注射的msc显著降低细胞毒性CD8 + ctl总数(图 msc减少渗透肺部的ctl LLC1-treated老鼠和减弱的FasL的表达,穿孔素,CD107表面。总数(a) CD8 +、CD8 + FasL + (b), (c) CD8 +穿孔素+,(d) CD8 + CD107 +、CD8 + TNF - (e) 细胞内染色显示系统的应用msc减弱ctl的能力产生抗肿瘤细胞因子(数字
由流式细胞术,后28天肿瘤诱导,CD49b + NK细胞的存在显著降低了LLC1 + MSC-treated老鼠相比LLC1-only对待动物(图 msc减弱的NK细胞抗肿瘤细胞毒性伊诺和IDO-dependent方式。(a)的总数CD49b +和(b) CD49b + NKG2D +细胞在肺部的控制,LLC1, LLC1 + MSC-treated 28天的小鼠实验。(c - d)。由xCELLigence系统获得的结果显示细胞毒性对LLC1靶细胞NK细胞的活性。数据呈现意味着±扫描电镜; 此外,NK细胞的总数,激活受体NKG2D表达,参与抗肿瘤免疫反应,明显降低肺部的肿瘤小鼠获得msc(图 直接表明可溶性因子,而不是细胞细胞负责MSC-mediated接触抑制NK细胞的细胞毒性与LLC1细胞,MSC-CM的影响进行评估。因为它是图所示
众所周知,msc天生tumor-homing细胞,几个小时全身注射后,迁移在肺部( 在这里,我们提供的证据表明,系统性应用msc tumorbearing动物促进扩张肺转移的抑制抗肿瘤免疫反应的抑制先天(DCs, NK细胞)和自适应(CD4 + T辅助,CD8 + ctl)免疫力。 显著降低巨噬细胞的数量(数字 静脉注射的msc抑制,几乎瞬间,迁移的DCs引流淋巴结显著影响DCs的能力对CD4 + T细胞抗原呈递和cross-presentation CD8 + T细胞( DC的成熟也受msc ( 除了抑制幼稚T细胞活化,msc能够诱导效应的抑制CD4 + T辅助细胞主要是通过生产可溶性介导因素包括语言,不,il - 10,前列腺素E2 (PGE2)、胶质瘤、TGF - 进步的炎性疾病,包括肿瘤、相关的损失IL-17-producing CD4 + Th17细胞和互惠的分数增加免疫抑制IL-10-producing CD4 + T淋巴细胞在外周血和发炎组织( 如上所述,msc的直流衰减能力cross-presentation和CD8 + T细胞的活化 msc抑制NK细胞的增殖和细胞毒性,以及[
我们的研究提供的证据表明,系统性应用msc可以促进转移的肺癌细胞抑制抗肿瘤免疫反应。这些发现引起严重担忧关于安全的静脉应用msc的患者为恶性疾病遗传易感性。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
本研究支持的“科学”启动授予由菲利普·莫里斯和领导力发展中心,瑞士国家科学基金会项目(范围IZ73Z0_152454/1),塞尔维亚科技部(ON175069和ON175103),大学和医学科学的教师Kragujevac (MP01/14和MP01/12)。