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Research Article
Yan Zhang*1, Xingxing Su*2, Lisha Wang2, Zhengliang Yue2, Qiao Liu3, Ling Ran2, Shun Lei2, Jianjun Hu2, Lifan Xu2, Lilin Ye2, Ping Ji4, Guimei Li1, Qizhao Huang5, Shuqiong Wen4
1College of Veterinary Medicine,Qingdao Agricultural University, 2Institute of Immunology,Third Military Medical University, 3Institute of Cancer, Xinqiao Hospital,Third Military Medical University, 4Stomatological Hospital of Chongqing Medical University, 5Institute of life science,Chongqing Medical University
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
El diseño experimental presentado aquí proporciona un modelo reproductivo útil para los estudios de células T CD8+ específicas de antígeno durante la metástasis de ganglios linfáticos (LN), que excluye la perturbación de las células T CD8+ espectadoras.
Las células T CD8+ específicas del antígeno tumoral de los ganglios linfáticos drenantes adquieren una importancia acumulativa en el montaje de la respuesta inmunitaria antitumoral durante la tumorigénesis. Sin embargo, en muchos casos, las células cancerosas forman loci metastásicos en los ganglios linfáticos antes de seguir haciendo metástasis en órganos distantes. No se sabe hasta qué punto las respuestas locales y sistemáticas de las células T CD8+ se vieron influidas por la metástasis de la LN. Con este fin, establecimos un modelo murino de metástasis LN combinado con una línea celular de melanoma B16F10-GP que expresa el neoantígeno sustituto derivado del virus de la coriomeningitis linfocítica (LCMV), la glicoproteína (GP) y los ratones transgénicos P14 que albergan receptores de células T (TCR) específicos del péptido derivado de GP GP33-41 presentado por la molécula del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase I H-2Db. Este protocolo permite el estudio de las respuestas de los linfocitos T CD8+ específicos de antígeno durante la metástasis de LN. En este protocolo, a los ratones C57BL/6J se les implantaron por vía subcutánea células B16F10-GP, seguidas de una transferencia adoptiva con células P14 vírgenes. Cuando el tumor subcutáneo creció hasta aproximadamente 5 mm de diámetro, se extirpó el tumor primario y se inyectaron células B16F10-GP directamente en el ganglio linfático que drena el tumor (TdLN). A continuación, se monitorizó la dinámica de los linfocitos T CD8+ durante el proceso de metástasis de LN. En conjunto, este modelo ha proporcionado un enfoque para investigar con precisión las respuestas inmunitarias de las células T CD8+ específicas de antígeno durante la metástasis de LN.
La inmunoterapia contra el cáncer, especialmente el bloqueo de puntos de control inmunitario (BCI), ha revolucionado la terapia contra el cáncer1. El BCI bloquea los inmunorreceptores coinhibidores (como PD-1, Tim-3, LAG-3 y TIGIT), que se expresan en gran medida en los linfocitos T CD8+ agotados en el microambiente tumoral (TME), lo que conduce a la revitalización de los linfocitos T CD8+ agotados2. Teniendo en cuenta la heterogeneidad de los linfocitos T CD8+ agotados, la evidencia acumulada reveló que los linfocitos T CD8+ específicos del tumor derivados de la periferia, incluido el ganglio linfático de drenaje (dLN), pero no en el TME, median la eficacia de la BCI 3,4,5,6,7,8. Recientemente, se confirmó que las células T CD8+ de memoria específicas para tumores TCF-1+TOX derivadas de TdLN (TdLN-T TSM) son las que responden genuinamente a la ICB, que incorporan varias propiedades funcionales de las células T de memoria convencionales y podrían expandirse y diferenciarse aún más en células agotadas de la progenie tras el tratamiento con ICB9. En conjunto, estos hallazgos corroboraron la importancia de la LN en el aumento de la inmunidad antitumoral.
Los ganglios linfáticos funcionan como un lugar crítico para facilitar el cebado y la activación de las células T CD8+ específicas del tumor al proporcionar una base estructural y señales biológicas10. Varios tipos de células cancerosas siembran con frecuencia el ganglio linfático centinela (GLC, el primer LN que drena un tumor primario) antes de la diseminación sistemática11. La presencia de metástasis en el GLC se relaciona con un pronóstico precario en el cáncer humano y los modelos preclínicos mostraron que las células tumorales en la NTdLN podrían diseminarse a órganos distantes a través de los vasos linfáticos y los vasos sanguíneos del ganglio 12,13,14,15. La biopsia de GLC ahora representa un procedimiento estándar para guiar las decisiones de tratamiento posteriores en muchos tipos de tumores sólidos, lo que podría evitar la resección innecesaria de LNno comprometida 16,17. Incluso para la LN afectada, sigue siendo controvertido si es necesaria la resección quirúrgica y cuándo, ya que varios estudios han demostrado que la extirpación de la LN regional no mostró una mejora de la supervivencia global en comparación con aquellos que recibieron radioterapia o terapia sistémica sin resección de la LN regional18,19. Una interpretación es que la LN metastásica (mLN) con enfermedad microscópica puede conservar cierta capacidad para educar a las células inmunitarias y proporcionar algunos beneficios terapéuticos. Por lo tanto, es de vital importancia dilucidar cómo la metástasis de LN afecta la respuesta inmune antitumoral, especialmente las propiedades y funciones de TdLN-TTSM.
Hasta ahora, tanto los datos preclínicos como los clínicos han revelado algunas alteraciones estructurales y celulares en mLN20. Sin embargo, no se han delineado los cambios dinámicos de las células T CD8+ específicas del tumor durante la metástasis de la LN. Por lo tanto, es necesario desarrollar un modelo convincente de metástasis de LN para futuras investigaciones. De hecho, varios estudios han reportado modelos de mLN en ratones a través de diferentes vías 14,21,22. Por ejemplo, la metástasis espontánea en las LN axilares se llevó a cabo mediante la implantación de células de cáncer de mama 4T1 en la almohadilla de grasa mamaria22. En otro estudio, Reticker-Flynn et al. generaron líneas celulares de melanoma con alta incidencia de diseminación desde el tumor primario subcutáneo a las LN mediante la inoculación seriada de células tumorales cultivadas a partir de tejidos mLN disociados (nueve rondas)14. Otro modelo comúnmente utilizado se preparó mediante la inyección de células tumorales en la almohadilla del pie y los loci metastásicos se formarían en LN22 poplítea. En particular, es difícil evaluar los puntos temporales precisos de intervención porque la metástasis de LN en estos modelos no siempre es fiel.
En el presente estudio, se estableció un modelo murino de LN metastásico a través de la inyección intraganglionar de células B16F10-GP23,24, generadas por la inserción mediada por CRISPR/Cas9 de la secuencia génica de la glicoproteína (GP) del virus LCMV en el genoma de la línea celular B16F109. A continuación, estos ratones fueron transferidos con células P14 que albergan receptores de células T transgénicas (TCR) que reconocen específicamente el epítopo H-2Db GP33-41 25,26 y se pudo investigar la dinámica sistémica y local de las células T CD8+ específicas de antígeno durante la metástasis de LN. Nuestro diseño experimental proporciona un modelo útil para el estudio de las respuestas inmunes, especialmente de las células T CD8+ específicas de antígeno durante la metástasis de LN, lo que excluye la perturbación de las células T CD8+ espectadoras. Estos resultados afectarían a las opciones de tratamiento clínico de si se debe eliminar o retener la mLN y arrojarían nueva luz sobre la manipulación de la mLN para lograr los máximos beneficios terapéuticos.
Los ratones C57BL/6J (referidos a ratones B6) y los ratones transgénicos P14 naïve 9,27 utilizados tenían entre 6 y 10 semanas de edad y pesaban entre 18 y 22 g. Tanto el sexo masculino como el femenino se incluyeron sin aleatorización ni cegamiento. Todos los estudios en animales se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad Agrícola de Qingdao.
1. Preparación del medio y reactivos
2. Preparación de la suspensión de celdas B16F10-GP
3. Inoculación ectópica de células B16F10-GP en la región inguinal bilateral de ratones
4. Transferencia adoptiva de células T P14 a ratones portadores de tumores
5. Resección del tumor primario
NOTA: Asegúrese de que todos los instrumentos quirúrgicos estén esterilizados en autoclave antes de usarlos. Esterilizar el área de operación dentro de la cabina de bioseguridad con etanol al 75%, seguido de irradiación UV durante al menos 30 min. Use batas, gorros, mascarillas y guantes estériles limpios durante la cirugía.
6. Inyección intraganglionar de células B16F10-GP en el ganglio linfático inguinal
NOTA: Después de la eliminación bilateral del tumor, se inyectaron células B16F10-GP en el ganglio linfático inguinal unilateral y se inyectó PBS en el otro lado.
El diagrama esquemático de este diseño experimental se muestra en la Figura 1A. Un total de 5 x 105 células B16F10-GP en 100 μL de PBS se implantaron por vía subcutánea (s.c.) en la región inguinal bilateral de ratones CD45.2 C57BL/6J. Después de 7 días, estos ratones portadores de tumores fueron inyectados por vía intraperitoneal (i.p.) con 4 mg de CTX, seguido de la transferencia adoptiva de 5 x 105 células CD45.1+P14 a través de la inyección intravenosa (i.v.) en la cola. Cuando los tumores crecieron hasta aproximadamente 3-5 mm de diámetro (aproximadamente 7 días después de la transferencia de células P14), se resecaron los tumores primarios y se inyectaron directamente 5 x 104 células B16F10-GP en 20 μl de PBS en el ganglio linfático inguinal unilateral. Al ganglio linfático inguinal del otro lado se le inyectaron volúmenes iguales de PBS. En la Figura 1B se muestra la tinción representativa de hematoxilina y eosina (H&E, 100x) de los ganglios linfáticos no metastásicos (nLN) y los ganglios linfáticos metastásicos (mLN) en los momentos indicados. La estructura de nLN estaba intacta. En la etapa temprana de la metástasis de LN (D8), mLN estaba parcialmente ocupada con células tumorales (flecha negra), y todavía queda un área con linfocitos que no han sido invadidos por células tumorales (flecha roja). Mientras que en la etapa tardía de la metástasis de LN (D18), mLN está llena de células tumorales acompañadas de angiogénesis tumoral y pocos linfocitos. Las células P14 activadas recuperadas en TdLN produjeron un alto nivel de IFN-γ después de la estimulación del péptido GP33-41 9,31. Aquí, los porcentajes de células P14 activadas se analizaron mediante citometría de flujo en diferentes puntos de tiempo y la estrategia de activación se muestra en la Figura 2. La frecuencia de linfocitos T CD8+ específicos de antígeno en sangre periférica en la etapa temprana (D8) y tardía (D18) es del 2,81% y 1,48%, respectivamente (Figura 3A). Se ha informado que las células T CD8+ específicas del tumor residen estrictamente en dLN durante la tumorigénesis y que las células de donantes limitadas recuperadas sin drenaje de LN33. El porcentaje de células P14 específicas de antígeno en la nLN se mantuvo estable durante la metástasis de la LN. Curiosamente, las células T CD8+ específicas de antígeno en mLN se potenciaron transitoriamente en la etapa temprana, lo que se evidencia por la mayor frecuencia de células P14 en comparación con nLN, mientras que disminuyó drásticamente en la etapa tardía (Figura 3B).

Figura 1: Diagrama esquemático del diseño experimental. (A) A los ratones C57BL/6J (CD45.2+) se les implantan 5 x 105 células tumorales B16F10-GP en la región inguinal bilateral. Después de 7 días, estos ratones se inyectan intraperitonealmente con 4 mg de CTX, y luego se realiza la transferencia adoptiva de diferentes células P14 marcadas congénicamente (CD45.1+) al día siguiente. Cuando los tumores crecen hasta aproximadamente 3-5 mm de diámetro (aproximadamente 7 días después de la transferencia de células P14), se resecan los tumores primarios, luego se inyectan directamente 5 x 104 células B16F10-GP en 20 μL de PBS en el ganglio linfático inguinal unilateral, y el ganglio linfático inguinal del otro lado se inyecta con volúmenes iguales de PBS. (B) Tinción representativa de hematoxilina y eosina (H&E, 100x) de las LN. Abreviaturas: s.c. = subcutánea; CTX= ciclofosfamida; i.v. = intravenoso; Saco = sacrificio; nLN = LN no metastásico; mLN = LN metastásico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Estrategia de compuerta para el análisis de citometría de flujo. Estrategia de activación utilizada para identificar linfocitos T CD8+ específicos de antígeno activado derivados de donantes. Abreviaturas: L/D = vivo/muerto. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Dinámica de las células T CD8+ específicas de antígeno durante la metástasis de LN. Proporción de linfocitos T CD8+ específicos de antígeno en (A) sangre periférica, (B) nLN y mLN en diferentes momentos. Abreviaturas: nLN = LN no metastásico; mLN = LN metastásico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Los autores declaran no tener intereses contrapuestos.
El diseño experimental presentado aquí proporciona un modelo reproductivo útil para los estudios de células T CD8+ específicas de antígeno durante la metástasis de ganglios linfáticos (LN), que excluye la perturbación de las células T CD8+ espectadoras.
Este trabajo contó con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias para Jóvenes Académicos Sobresalientes de China (n.º 82122028 a LX), la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (n.º 82173094 a LX), la Fundación de Ciencias Naturales de Chong Qing (n.º 2023NSCQ-BHX0087 a SW).
| tubo de centrífuga de 1,5 mL | KIRGEN | KG2211 | |
| jeringa de insulina 100 U | BD Biosciences | 320310 | |
| Tubo cónico de 15 mL | CASOR | 43008 | |
| 2,2,2-Tribromoetanol (Avertin) | Sigma | T48402-25G | |
| 2-metil-2-butanol | Sigma | 240486-100ML | |
| 70 μ m colador de celdas de nylon | BD Falcon | 352350 | |
| APC anti-ratón CD45.1 | BioLeyenda | 110714 | clon: A20 |
| Línea celular B16-GP | Beijing Biocytogen Co.Ltd, China | Custom | |
| BSA-V (albúmina sérica bovina) | Bioss | bs-0292P | |
| placa de cultivo celular | BEAVER | 43701/43702/43703 | |
| centrífuga | Eppendorf | 5810R-A462/5424R | |
| ciclofosfamida | Sigma | C0768-25G | |
| Ciclofosfamida (CTX) | Sigma | PHR1404 | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Gibco | C11995500BT | |
| EDTA | Sigma | EDS-500g | |
| Tubos FACS | BD Falcon | 352052 | |
| suero fetal bovino | Citómetro de flujo Gibco | 10270-106 | |
| BD | FACSCanto II | ||
| hemocitómetro | PorLab Scientific | HM330 | |
| isoflurano | RWD ciencias de la vida | R510-22-16 | |
| KHCO3 | Sangon Biotech | A501195-0500 | |
| Kit de tinción de células muertas de infrarrojo cercano reparable LIVE/DEAD, para excitación de 633 o 635 nm | Tecnologías de la Vida | L10199 | |
| portador de agujas | RWD Ciencias de la Vida | F31034-14 | |
| NH4Cl | Sangon Biotech | A501569-0500 | |
| paraformaldehído | Beyotime | P0099-500ml | |
| PE anti-ratón TCR Vα 2 | clon de BioLegend | 127808 | : B20.1 |
| Pluma Estreptococo Glutamina (100x) | Gibco | 10378-016 | |
| PerCP/Cy5.5 anti-ratón CD8a | Clon de BioLegend | 100734 | : 53-6.7 |
| RPMI-1640 | Sigma | R8758-500ML | |
| azida de sodio | Sigma | S2002 | |
| pinza quirúrgica | RWD Life Science | F12005-10 | |
| tijeras quirúrgicas | RWD Life Science | S12003-09 | |
| rosca de sutura | RWD Life Science | F34004-30 | |
| tripsina-EDTA | Sigma | T4049-100ml |