Le microenvironnement tumoral (TME) est un écosystème composé de cellules tumorales, immunitaires, de fibroblastes et vasculaires1. Le TME joue un rôle essentiel dans la progression du cancer, la réponse thérapeutique et l'immunité anti-tumorale. Au sein du TME, les cellules immunitaires sont des régulateurs clés du destin tumoral, participant soit aux réponses anti-tumorales, soit à l'induction d'un état d'immunosuppression2. Comprendre le recrutement, la distribution et la fonction des cellules immunitaires dans le TME est essentiel pour élucider les mécanismes par lesquels les tumeurs échappent à la surveillance immunitaire. Toutefois, les approches classiques d'étude du TME, telles que l'histologie en point final, la cytométrie en flux et le séquençage à la cellule unique, ne fournissent que des instantanés statiques et nécessitent souvent la destruction de la structure tissulaire, entraînant une perte d'informations spatiales et d'interactions entre cellules3,4,5,6,7. De plus, ces méthodes sont limitées dans leur capacité à visualiser et à quantifier les cellules immunitaires au sein du TME, en particulier durant les premiers stades du développement tumoral.
Les zebrafish (Danio rerio) constituent un modèle puissant pour la recherche sur le cancer en raison de leur faible coût, de leur développement rapide, de leur transparence relative et de leur forte conservation génétique8,9. Ces avantages offrent un système expérimental reproductible et évolutif qui permet des tailles d'échantillon importantes et un criblage microscopique efficace en un court laps de temps10. De manière importante, les zebrafish partagent une conservation immunologique significative avec les humains, incluant des composants clés des systèmes immunitaires inné et adaptatif, ce qui rend les découvertes pertinentes pour les maladies humaines11. Ces propriétés sont particulièrement utiles pour l'étude des cancers pédiatriques tels que le neuroblastome8. Par conséquent, de nombreuses lignées rapporteuses de l'immunité et modèles de cancer chez le zebrafish ont été développées11. Ainsi, le zebrafish constitue un modèle in vivo précieux pour étudier les interactions entre cellules tumorales et cellules immunitaires, offrant un aperçu de la manière dont la régulation immunitaire façonne le développement tumoral, notamment durant les stades précoces.
Les études antérieures sur le microenvironnement tumoral (TME) chez le poisson-zèbre se sont largement appuyées sur des modèles de xénogreffes tumorales combinés à une imagerie en point final pour évaluer la localisation des cellules immunitaires au sein des tumeurs12,13,14,15,16,17. Bien que ces méthodes fournissent des informations utiles, elles sont limitées par leur dépendance à l’imagerie bidimensionnelle, qui ne permet pas de rendre pleinement compte de l’organisation tridimensionnelle du TME ni des relations spatiales entre les cellules tumorales et les cellules immunitaires au cours du développement14. De plus, les modèles de xénogreffe tumorale impliquent la transplantation artificielle de cellules tumorales humaines et peuvent ne pas reproduire fidèlement l’initiation naturelle de la tumeur18. Ces modèles sont également généralement à court terme et ne permettent pas de saisir complètement la progression tumorale ni les modifications des relations spatiales entre cellules tumorales et cellules immunitaires au cours du développement14,19. En outre, cette approche offre une représentation limitée de l’organisation spatiale, du contexte développemental et de la pertinence physiologique du comportement des cellules immunitaires au sein du TME. Récemment, nous et d'autres chercheurs avons utilisé des poissons-zèbres transgéniques composés, dans lesquels les cellules tumorales et les cellules immunitaires sont marquées différemment par des marqueurs fluorescents, afin de visualiser les cellules immunitaires associées aux tumeurs20,21. Ces poissons transgéniques composés permettent d’étudier le TME tout au long du développement de l’organisme et de la tumeur, facilitant ainsi l’analyse des interactions entre le système immunitaire et la tumeur in vivo.
Ici, nous présentons une méthode qui utilise la microscopie confocale pour étudier les cellules immunitaires au sein du microenvironnement tumoral (TME) d'un modèle de neuroblastome chez le poisson zèbre. Dans cette approche, nous avons utilisé des lignées rapporteuses de poisson zèbre permettant de marquer les cellules immunitaires, ainsi qu'une lignée de poisson zèbre génétiquement modifiée surexprimant l'oncogène humain MYCN sous le promoteur de la dopamine-β-hydroxylase (dβh), ce qui conduit au développement d'un neuroblastome similaire à la maladie humaine20. Dans ce modèle transgénique double, les cellules tumorales et les cellules immunitaires sont marquées de manière différentielle par EGFP et mCherry, respectivement. Le promoteur dβh est actif dans les cellules de la lignée sympatho-surrénale et a été utilisé dans plusieurs modèles de neuroblastome chez le poisson zèbre22,23,24,25. De plus, nous avons utilisé un promoteur Cd4 dirigeant la fluorescence de mCherry afin de visualiser les cellules CD4+15. Une imagerie confocale avec acquisition en Z-stack a été appliquée pour visualiser le TME en trois dimensions à différents stades du développement tumoral, permettant d'évaluer les relations spatiales entre les cellules tumorales et immunitaires au sein d'un tissu intact. Cette méthode permet d'analyser l'organisation des cellules immunitaires par rapport aux cellules tumorales durant les différentes phases du développement tumoral.