Abstract

O cancro do cólon compreende uma pequena população de células-tronco cancerosas iniciar (CIC), que é responsável pela manutenção do tumor e resistência a terapias anti-câncer, possivelmente permitindo uma recapitulação tumor uma vez pára o tratamento. As combinações de terapias de base imune, com quimioterapia e outros agentes anti-tumor pode ser de benefício clínico importante no tratamento de cancro do cólon. No entanto, terapias imunológicas à base celulares ainda não foram experimentadas na população de CICs cólon. Aqui, demonstramos que o tratamento com concentrações baixas de agentes quimioterapêuticos vulgarmente utilizados, 5-fluorouracyl e doxorrubicina, sensibilizar CICs cólon para a citotoxicidade das células T Vγ9Vδ2. citotoxicidade das células T Vγ9Vδ2 foi em grande parte mediada pela interação TRAIL com DR5, após o reconhecimento NKG2D dependente de cólon alvos CIC. Conclui-se que

in vivo

ativação de células T Vγ9Vδ2 ou administração adotivo de

ex-vivo

células Vγ9Vδ2 T expandidas em intervalos adequados após a quimioterapia pode aumentar substancialmente as actividades anti-tumorais e representam uma nova estratégia para a imunoterapia do cancro do cólon

Citation:. Todaro M, Orlando V, Cicero G, Caccamo N, Meraviglia S, Stassi G, et al. (2013) Quimioterapia sensibiliza cancro do cólon Iniciando células para Vγ9Vδ2 T citotoxicidade mediada por células. PLoS ONE 8 (6): e65145. doi: 10.1371 /journal.pone.0065145

editor: Jacques Zimmer, Centre de Recherche Public de la Santé (CRP-Santé), Luxemburgo

Recebido: 05 de março de 2013; Aceito: 23 de abril de 2013; Publicação: 06 de junho de 2013

Direitos de autor: © 2013 Todaro et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. Este trabalho foi apoiada por doações do Ministério Italiano de Instrução, Universidade e Pesquisa (contrair nenhuma 2008L57JXW para FD.), o Ministério da Saúde italiano (Progetto Ricerca Finalizzata 2007 “células em diferentes condições patológicas Stem: approches terapêuticas inovadoras” para FD), Istituto Superiore di Sanità Oncoproteomic Projeto 2007-527 /B /3A /3 (para GS e FD) e da Universidade de Palermo. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

Conflito de interesses:. Os autores declaram não haver conflitos financeira ou comercial de interesse. O autor correspondente, Francesco Dieli, é um editor Académica da PLOS ONE. Isto não altera a adesão dos autores para todas as políticas de PLoS One sobre os dados e materiais de compartilhamento.

Introdução

Nos últimos anos, novas perspectivas na pesquisa do câncer têm sugerido que a capacidade de iniciar e sustentar o crescimento do tumor é uma característica exclusiva de um pequeno subconjunto de células cancerosas com propriedades stemness dentro da massa tumoral, chamados de “células-tronco cancerosas” (CSCs) ou “células iniciadoras de câncer” (CICs) [1]. A quimioterapia continua a ser a escolha do tratamento primário para muitos cancros avançados e tem actividade anti-tumoral citotóxica através de uma série de mecanismos. No entanto, a maioria dos cancros são resistentes a terapias actuais devido à CICs lento-ciclismo, a localização destes células dentro de nichos hipóxicas [2], [3], e porque as células malignas têm a capacidade de desenvolver mecanismos para resistir ou escapar o citotóxica efeitos da quimioterapia [4], que incluem a sobre-regulação de vários transportadores da cassete de ligação a ATP, a capacidade de reparação de ADN activa e sobre-expressão de moléculas anti-apoptóticas que causam alterações nas vias de sinalização que controlam a proliferação, a diferenciação e a apoptose [5] .

Vários estudos demonstraram que o tratamento de células tumorais com fármacos quimioterapêuticos induz ou aumenta a sua sensibilidade para a citotoxicidade por linfócitos T ou NK; Assim, combinações de terapias imunológicas à base celulares com quimioterapia e outros agentes anti-tumor pode ser de benefício clínico importante no tratamento de muitas formas de cancro [6].

γδ células T são de particular interesse para utilização em tais terapias combinadas, devido à sua citotoxicidade antitumoral potente e a facilidade relativa de geração

in vitro

[7]. células γδ T humanas podem ser divididas em duas populações principais baseadas na expressão da cadeia δ [8]: γδ células T que expressam a cadeia Vδ1 são mais frequentemente encontradas em tecidos de mucosa, onde estão envolvidas na manutenção da integridade do tecido epitelial em face de danos, infecção ou transformação do tumor, enquanto que as células T que expressam a cadeia γδ Vδ2 emparelhado com a cadeia Vγ9 (aqui e depois chamada Vγ9Vδ2 células T) predominam no sangue periférico e órgãos linfóides secundários [9]. Enquanto o ligando (s) reconhecido por células Vδ1 permanecem desconhecidas, as células T reconhecem antigénios Vγ9Vδ2 não peptídicos por um mecanismo de MHC sem restrições, uma característica importante, que as distingue de células T αβ [9]. Especificamente, as células T reconhecem Vγ9Vδ2 phosphoantigens que são produzidos através das vias de biossíntese de isoprenóides [10] – [12]. Phosphoantigens não são estimuladora em níveis fisiológicos, mas transformada e células infectadas, produzem níveis aumentados de intermediários metabólicos que são capazes de activar as células T Vγ9Vδ2 [13] – [15]. Assim, as células Vγ9Vδ2 T também pode ser ativado através de um mecanismo indireto, por aminobifosfonatos, uma classe de drogas usadas para tratar certas doenças ósseas, que inibem a farnesil pirofosfato sintase, e causa acúmulo de metabólitos a montante endógenos, como isopentenylpyrophosphate (IPP) [16 ]. células Vγ9Vδ2 T podem indirectamente contribuir para a defesa imunológica contra as células cancerosas, através da produção de citocinas típicos de células Th1, Th2 ou Th17 [17] – [19], ou falar cruzadas com células dendríticas [20], macrófagos [21] e B células [22] – [24]. Além disso, as células T Vγ9Vδ2 realizar uma actividade citotóxica potente directa em relação às células cancerosas, que é mediada em grande parte do mesmo modo que para as células T CD8 + e células NK, através de perforina /granzima, Fas /FasL, TNF /TNF-R e TRAIL-TRAIL- R caminhos [10].

neste estudo, avaliamos a sinergia potencial da combinação de quimioterapia e citotoxicidade mediada por células T Vγ9Vδ2 para a terapia anti-tumor. Especificamente, como os AIC cólon são resistentes a ambos os fármacos quimioterapêuticos e a citotoxicidade mediada por células Vγ9Vδ2 t, determinamos se a quimioterapia pode ser utilizado para sensibilizar cólon alvos CIC a citotoxicidade celular Vγ9Vδ2 T, com base em três linhas de evidência: (1) pioneiras trabalho por Mattarollo e colegas [25] tem demonstrado níveis elevados de citotoxicidade contra linhas celulares derivadas de tumores sólidos, com o tratamento de combinação utilizando células T Vγ9Vδ2 e agentes quimioterapêuticos; (2) IL-17 produzindo γδ células T desempenham um papel decisivo nas respostas imunes anti-câncer induzida por quimioterapia em ratos [26]; (3) tratamento de CICs cólon com o zoledronato bisfosfonato aumenta a sua sensibilidade à morte celular Vγ9Vδ2 T [27].

Nós mostramos aqui que quimioterápicos atualmente utilizados para o tratamento de doentes com cancro do cólon, 5-fluorouracyl e doxorrubicina, são capazes de sensibilizar CICs cólon para morte mediada por células T Vγ9Vδ2 e demonstramos que os mecanismos subjacentes envolvem NKG2D e TRAIL.

Resultados

Resistência de CICs Colon à quimioterapia

Descrevemos previamente que o cancro do cólon compreende uma vasta maioria de células diferenciadas e de uma pequena população de CIC que são responsáveis ​​pela iniciação do tumor e manutenção [28]. Para este fins de estudo, nós purificado e propagadas esferas de câncer de cólon a partir de fragmentos cirúrgicos de 5 pacientes com carcinoma do cólon. Estes esfera linhas de cancro foram identificados através da expressão de CD133 e a ESA antigénio específico epitelial, apresentado a adesão às placas de cultura na presença de soro e subsequentemente diferenciar-se em células do cólon grandes, poligonais expressando marcadores epiteliais do cólon, tais como vilina, sugerindo que o cólon esferas de câncer mantida a capacidade de

in vitro

diferenciar em células de enterócitos-like. Mais importante ainda, quando injectadas subcutaneamente em ratinhos NOD /SCID, um número baixo de esferas de cancro do cólon, mas não esfera derivado de células diferenciadas, reteve a capacidade de formar um tumor que se assemelhasse de perto o tumor original humana (Apoiando Figura S1).

CICs são caracterizados por alta resistência a drogas e toxinas gerais que se dirigem rapidamente células em proliferação e sobra as células em divisão lenta, devido a um aumento da regulação de diversos transportadores de cassete de ligação a ATP, capacidade de reparo do DNA ativo, a sobre-expressão de moléculas anti-apoptóticas que causam alterações nas vias de sinalização que controlam a proliferação, a diferenciação e a apoptose [5]. Assim, a exposição de 5 diferente do cólon linhas CIC CIC (# 1 a # 5 CIC) a 5-FU (2,5 e 25 ug /ml) (Figura 1A) ou DXR (0,025 e 0,25