Étude des interactions entre les cellules myéloïdes et les cellules CAR-T in vitro et in vivo
25 juillet 2025
Étant donné le nombre limité de modèles de xénogreffes disponibles pour étudier les interactions entre les cellules CART humaines et les cellules myéloïdes, nous avons établi des modèles in vitro et in vivo pour comprendre les impacts des macrophages humains sur les cellules CART. Les résultats peuvent potentiellement être généralisés pour évaluer les rôles des macrophages dans le microenvironnement tumoral et tester des immunothérapies ciblées sur les macrophages.
Notre étude fournit des modèles in vitro et in vivo simplifiés pour comprendre l’impact des macrophages immunosuppresseurs humains sur l’activité antitumorale du CA 19 dans le contexte du lymphome à cellules du manteau. Le modèle le plus couramment utilisé pour étudier les macrophages et les monocytes humains in vivo consiste à greffer des cellules souches hématopoïétiques dans des souris immunodéficientes éradiquées. La greffe de souris immunodéficientes avec des cellules souches hématopoïétiques humaines pour étudier les cellules myéloïdes humaines chez la souris peut prendre du temps et être coûteuse.
L’efficacité de la greffe peut également être limitée. Nous établissons des modèles in vitro et in vivo plus simplifiés pour étudier les interactions entre les macrophages humains, les CAR T et les cellules tumorales. Il peut également être utilisé pour tester d’autres immunothérapies ciblant les macrophages.
Pour commencer, centrifugez les 10 millions de monocytes classiques humains isolés à 300 g pendant cinq minutes à quatre degrés Celsius. Aspirez le surnageant et remettez les cellules en suspension dans le milieu de culture jusqu’à une concentration finale de 1 million de cellules par millilitre. Ajoutez du GM-CSF recombinant humain à la suspension pour atteindre une concentration finale de 10 nanogrammes par millilitre, et mélangez soigneusement.
Transférez les monocytes dans une fiole de culture tissulaire T25 et incubez-les à 37 degrés Celsius pendant sept jours. Le septième jour, pipetez vigoureusement les cellules sur de la glace toutes les 10 minutes, en vérifiant au microscope jusqu’à ce que la plupart des macrophages se détachent. Transférez les cellules détachées dans un tube conique de 15 millilitres sur de la glace.
Ensuite, lavez les cellules avec du PBS glacé pour détacher les cellules restantes et combinez-les dans le tube conique. Comptez les cellules à l’aide d’un compteur de cellules automatisé et centrifugez-les à 300 g pendant cinq minutes à quatre degrés Celsius. Aspirez le surnageant, puis lavez et remettez en suspension le granulé avec cinq millilitres de PBS glacé.
Après avoir centrifugé à nouveau le tube et aspiré le surnageant, remettre en suspension la pastille cellulaire finale dans du PBS glacé pour atteindre une concentration de 20 millions de cellules par millilitre. Transférez la solution dans un tube de microcentrifugation de 1,5 millilitre et conservez-la sur de la glace. Ensuite, transférez les 15 millions de cellules JeKo positives à la luciférase préparées dans un tube conique de 15 millilitres.
Après avoir centrifugé les cellules JeKo, aspirez le surnageant. Remettez le granulé en suspension dans du PBS glacé à une concentration de 40 millions de cellules par millilitre. Maintenant, mélangez les mêmes volumes de suspension de macrophages et de suspension de cellules tumorales dans un tube de microcentrifugation frais de 1,5 millilitre.
Ajouter le même volume de matrice de membrane basale solubilisée et bien mélanger sur de la glace. Comme contrôle, mélangez les cellules JeKo restantes avec le même volume de PBS dans un nouveau tube de microcentrifugation. Ajouter le même volume de matrice de membrane basale solubilisée et mélanger sur de la glace.
Après avoir anesthésié les souris, placez-les sur une scène chauffée avec des cônes nasaux. Appliquez une pommade ophtalmique sur les deux yeux des souris pour prévenir les lésions cornéennes. Rasez le flanc droit de chaque souris pour exposer la peau.
Chargez 100 microlitres du mélange de macrophages JeKo dans une seringue de 0,5 millilitre et éliminez les bulles d’air. Soulevez doucement la peau exposée et insérez l’aiguille dans la zone de peau surélevée, tout en appliquant une pression du doigt sur le site. Injectez lentement les cellules dans la couche sous-cutanée et retirez doucement l’aiguille.
Pour évaluer l’impact in vivo des macrophages immunosuppresseurs, la progression de la charge tumorale a été suivie par imagerie par bioluminescence chez des souris NSG, greffées avec des cellules JeKo seules ou en combinaison avec des macrophages différenciés. La présence de macrophages différenciés a considérablement accéléré la progression tumorale in vivo, comme l’indique une charge tumorale significativement plus importante chez les souris co-greffées au 17e jour par rapport à JeKo seul.
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Aperçu
Cette étude établit des modèles in vitro et in vivo simplifiés afin d'examiner l'impact des macrophages immunosuppresseurs humains sur l'activité anti-tumorale des cellules T à récepteur chimérique (CAR T) dans le lymphome à cellules du manteau. Ces modèles visent à améliorer la compréhension des interactions des macrophages au sein du microenvironnement tumoral et à faciliter l'évaluation d'immunothérapies ciblant les macrophages.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Immunologie
- Oncologie
Contexte
- Les macrophages humains jouent un rôle essentiel dans le microenvironnement tumoral.
- Les modèles actuels d'étude des cellules myéloïdes humaines sont complexes et coûteux.
- Comprendre les interactions entre les macrophages et les cellules T CAR est essentiel pour améliorer les stratégies d'immunothérapie.
- Les modèles de xénogreffes existants présentent des limitations en termes d'efficacité et de praticité.
Objectif de l'étude
- Développer des modèles plus efficaces pour étudier les interactions entre les macrophages humains et les cellules CAR T.
- Évaluer le rôle des macrophages dans le contexte du lymphome à cellules de la zone mantélaire.
- Faciliter l'évaluation d'immunothérapies ciblant les macrophages.
Méthodes utilisées
- Mise en place de modèles in vitro pour étudier les interactions des macrophages.
- Développement de modèles in vivo utilisant des techniques d'engraftement simplifiées.
- Évaluation de l'activité des cellules T à récepteur antigénique chimérique en présence de macrophages humains.
- Analyse de thérapies ciblant potentiellement les macrophages.
Résultats principaux
- De nouveaux modèles offrent un moyen plus accessible pour étudier les macrophages humains.
- Mise en évidence d'interactions entre les cellules T à récepteur chimérique d'antigène (CAR T) et les macrophages humains.
- Les résultats soutiennent le potentiel des immunothérapies ciblant les macrophages.
- Les modèles peuvent être adaptés pour des recherches supplémentaires en immunologie tumorale.
Conclusions
- Les modèles établis améliorent la compréhension des rôles des macrophages dans le cancer.
- Ils offrent une approche pratique pour tester de nouvelles immunothérapies.
- Les recherches futures pourront s'appuyer sur ces découvertes afin d'améliorer les stratégies thérapeutiques.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
La résistance à la thérapie par cellules CAR T dans les malignités hématologiques est fréquemment induite par des cellules myéloïdes immunosuppressives présentes dans le microenvironnement tumoral, compromettant ainsi les réponses cliniques durables. Cette étude présente des modèles in vitro et in vivo simplifiés permettant d'analyser l'impact mécanistique des macrophages humains sur la fonction des cellules CAR T, répondant directement à un risque biologique majeur dans les pipelines d'immunothérapie. Ces modèles permettent aux équipes translationnelles de réduire le risque de résistance médiée par les macrophages et d'orienter le développement de stratégies combinées ciblant spécifiquement les macrophages.
Applications stratégiques en R-D biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet une interrogation directe de la suppression de l'activité des cellules CAR T par les macrophages dans des systèmes pertinents pour la maladie.
- Facilite la réduction des risques mécanistiques en clarifiant le rôle des cellules myéloïdes dans la résistance thérapeutique.
- Permet la validation fonctionnelle de cibles pour les agents modulant les macrophages dans les portefeuilles d'immuno-oncologie.
Développement de criblages et de tests
- Fournit des modèles reproductibles de coculture et de xénogreffe pour l'évaluation quantitative de l'efficacité des cellules T CAR en présence de macrophages immunosuppresseurs.
- Permet une évaluation normalisée de thérapies ciblant les macrophages candidates à des criblages combinatoires.
- Facilite le développement de tests pour mesurer la charge tumorale et les interactions entre cellules immunitaires à l'aide de la bioluminescence et de la quantification cellulaire.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne la modélisation préclinique à la complexité du microenvironnement tumoral humain en intégrant des macrophages humains dans des systèmes de xénogreffe.
- Permet la découverte de biomarqueurs translationnels en suivant la progression tumorale et la modulation immunitaire in vivo.
- Facilite l'avancement ciblé des candidats à l'immunothérapie en modélisant des mécanismes de résistance cliniquement pertinents.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Ces modèles combinent la découverte précoce et la validation préclinique en permettant des tests fondés sur des hypothèses concernant les interactions entre les macrophages et les cellules T-CAR, ainsi que les interventions thérapeutiques.
- Biologie de la découverte : Permet la vérification de l'hypothèse nulle concernant l'inhibition des cellules CAR T par les macrophages et l'élucidation des voies impliquées.
- Criblage : Fournit des résultats quantitatifs et reproductibles permettant de comparer différentes conditions thérapeutiques dans des essais de coculture et de xénogreffe.
- Analytique : Fournit des mesures de bioluminescence et de nombre de cellules afin d'appuyer l'analyse statistique de la charge tumorale et de la fonction des cellules immunitaires.
- Recherche translationnelle : Modélise la complexité du microenvironnement tumoral humain pour l'évaluation préclinique de stratégies d'immunothérapie.
- Réutilisation en entreprise : Propose des plateformes adaptables pour l'évaluation continue de thérapies ciblant les myéloïdes et les cellules CAR T dans divers programmes en oncologie.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive de l'efficacité de l'immunothérapie en modélisant les mécanismes clés de résistance.
- Valeur opérationnelle : Simplifie les flux de travail précliniques grâce à des systèmes in vitro et in vivo simplifiés et évolutifs.
- Valeur stratégique : Éclaire les décisions d'avancement ou d'abandon pour les immunothérapies combinées ciblant le microenvironnement tumoral.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation ajustée au risque des candidats visant la résistance médiée par les macrophages.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Requiert une expertise dans l'isolement, la différenciation et les techniques de coculture des cellules immunitaires humaines.
- Nécessite un accès à des modèles de souris immunodéficientes et à une infrastructure d'imagerie par bioluminescence pour les études in vivo.
- Exige une standardisation interéquipes des protocoles de préparation cellulaire, d'engraftement et de lecture pour assurer la reproductibilité.
- L'adaptation à d'autres modèles de tumeurs ou types de cellules immunitaires peut nécessiter une optimisation du protocole.
- Les limitations incluent l'efficacité de l'engraftement et la nécessité d'une interprétation attentive des données issues des xénogreffes humain-souris.
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