RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
he_IL
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
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
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
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Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology.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
התכנון הניסיוני המוצג כאן מספק מודל רבייה שימושי למחקרים של תאי CD8+ T ספציפיים לאנטיגן במהלך גרורות בלוטות הלימפה (LN), אשר אינו כולל את ההפרעה של תאי CD8+ T עוברי אורח.
תאי CD8+ T ספציפיים לאנטיגן הגידול מבלוטות לימפה מתנקזות מקבלים חשיבות מצטברת בהגברת התגובה החיסונית נגד הגידול במהלך הגידול. עם זאת, במקרים רבים, תאים סרטניים יוצרים מוקדים גרורתיים בבלוטות הלימפה לפני גרורות נוספות לאיברים מרוחקים. באיזו מידה התגובות המקומיות והשיטתיות של תאי CD8+ T הושפעו מגרורות LN נותרה מעורפלת. לשם כך, הקמנו מודל גרורות LN מורין בשילוב עם קו תאי מלנומה B16F10-GP המבטא את הניאואנטיגן החלופי הנגזר מנגיף כוריאומנינגיטיס לימפוציטית (LCMV), גליקופרוטאין (GP) ועכברים טרנסגניים P14 בעלי קולטני תאי T (TCRs) ספציפיים לפפטיד GP33-41 שמקורו ב-GP המוצג על ידי מולקולת קומפלקס היסטותאימות גדולה (MHC) מסוג I H-2Db. פרוטוקול זה מאפשר לחקור תגובות ספציפיות לתאי CD8+ T של אנטיגן במהלך גרורות LN. בפרוטוקול זה, עכברי C57BL/6J הושתלו תת עורית עם תאי B16F10-GP, ולאחר מכן העברה מאומצת עם תאי P14 נאיביים. כאשר הגידול התת עורי גדל לקוטר של כ-5 מ"מ, הגידול הראשוני נכרת, ותאי B16F10-GP הוזרקו ישירות לבלוטת הלימפה המנקזת את הגידול (TdLN). לאחר מכן, הדינמיקה של תאי CD8+ T נוטרה במהלך תהליך גרורות LN. באופן קולקטיבי, מודל זה סיפק גישה לחקור במדויק את התגובה החיסונית הספציפית לאנטיגן CD8+ T של תאי T במהלך גרורות LN.
אימונותרפיה לסרטן, במיוחד חסימת נקודות בקרה חיסוניות (ICB), חוללה מהפכה בטיפול בסרטן1. ICB חוסם את קולטני החיסון המעכבים (כגון PD-1, Tim-3, LAG-3 ו- TIGIT), אשר באים לידי ביטוי גבוה בתאי CD8+ T מותשים במיקרו-סביבה של הגידול (TME), מה שמוביל להתחדשות של תאי CD8+ T מותשים2. בהתחשב בהטרוגניות של תאי CD8+ T מותשים, עדויות מצטברות גילו כי תאי CD8+ T ספציפיים לגידול שמקורם בפריפריה, כולל ניקוז בלוטת הלימפה (dLN), אך לא ב- TME, מתווכים את היעילות של ICB 3,4,5,6,7,8. לאחרונה, TdLN נגזר TCF-1+TOX- זיכרון ספציפי לגידול CD8+ תאי T (TdLN-TTSM) אושר להיות המגיבים המקוריים ICB אשר מגלמים מספר תכונות פונקציונליות של תאי זיכרון T קונבנציונאלי יכול להרחיב עוד יותר להתמיין לתאים מותשים צאצאים עם טיפול ICB9. בסך הכל, ממצאים אלה איששו את החשיבות של LN בהגברת חסינות נגד גידולים.
בלוטת הלימפה מתפקדת כמקום קריטי בהקלת ההכנה וההפעלה של תאי CD8+ T ספציפיים לגידול על ידי מתן בסיס מבני כמו גם אותות ביולוגיים10. מספר סוגים של תאים סרטניים זורעים לעתים קרובות בלוטת לימפה של זקיף (SLN, ה- LN הראשון המנקז גידול ראשוני) לפני הפצה שיטתית11. נוכחות גרורות SLN קשורה לתוצאות גרועות בסרטן אנושי ומודלים פרה-קליניים הראו כי תאי גידול ב- TdLN יכולים להתפשט לאיברים מרוחקים דרך כלי הלימפה וכלי הדם של הצומת 12,13,14,15. ביופסיית SLN מייצגת כעת הליך סטנדרטי המנחה החלטות טיפול עוקבות בסוגי גידולים מוצקים רבים שיכולים למנוע כריתה מיותרת של LN 16,17 בלתי מעורב. אפילו לגבי LN המעורב, זה עדיין שנוי במחלוקת אם ומתי יש צורך בכריתה כירורגית מכיוון שמספר מחקרים הוכיחו כי הסרת LN אזורי לא הציגה הישרדות כוללת משופרת בהשוואה לאלה שקיבלו קרינה או טיפול סיסטמי ללא כריתת LN אזורית 18,19. פרשנות אחת היא כי LN גרורתי (mLN) עם מחלה מיקרוסקופית עשוי לשמור על יכולת מסוימת לחנך תאים חיסוניים ולספק כמה יתרונות טיפוליים. לכן, חשוב ביותר להבהיר כיצד גרורות LN משפיעות על התגובה החיסונית נגד הגידול, במיוחד על התכונות והתפקודים של TdLN-TTSM.
עד כה, נתונים פרה-קליניים וקליניים כאחד חשפו כמה שינויים מבניים ותאיים ב-mLN20. עם זאת, השינויים הדינמיים של תאי CD8+ T ספציפיים לגידול במהלך גרורות LN לא תוארו. לכן, פיתוח מודל משכנע של גרורות LN נדרש לחקירה נוספת. ואכן, מספר מחקרים דיווחו על מודלים של עכברי mLN בדרכים שונות 14,21,22. לדוגמה, גרורות ספונטניות ב- LN בבית השחי בוצעו באמצעות השתלת תאי סרטן שד 4T1 לתוך כרית שומן החלב22. במחקר אחר, Reticker-Flynn et al. יצרו שורות תאי מלנומה עם שכיחות גבוהה של התפשטות מגידול ראשוני תת-עורי ל- LNs באמצעות חיסון סדרתי של תאי גידול בתרבית מרקמות mLN מנותקות (תשעה סבבים)14. מודל נפוץ נוסף הוכן על ידי הזרקת תאי גידול לתוך כרית כף הרגל והמוקדים הגרורתיים ייווצרו בפופליטל LN22. יש לציין כי קשה להעריך את נקודות הזמן המדויקות של ההתערבות מכיוון שגרורות LN במודלים אלה אינן תמיד נאמנות.
במחקר הנוכחי, מודל גרורתי LN מורין הוקם באמצעות הזרקה intranodal של B16F10-GP תאים23,24, שנוצר על ידי החדרה בתיווך CRISPR / Cas9 של רצף הגן גליקופרוטאין וירוס LCMV (GP) לתוך הגנום של B16F10 קותא 9. לאחר מכן, עכברים אלה הועברו עם תאי P14 אשר מכילים קולטני תאי T טרנסגניים (TCRs) לזהות באופן ספציפי את H-2Db GP33-41 אפיטופ25,26 ואת הדינמיקה המערכתית והמקומית של תאי CD8+ T ספציפיים אנטיגן במהלך גרורות LN ניתן לחקור. תכנון הניסוי שלנו מספק מודל שימושי לחקר תגובות חיסוניות, במיוחד תאי CD8+ T ספציפיים לאנטיגן במהלך גרורות LN אשר אינו כולל את ההפרעה של תאי CD8+ T של צופה מהצד. תוצאות אלה ישפיעו על אפשרויות הטיפול הקליני האם להסיר או לשמור את ה- mLN וישפכו אור חדש על המניפולציה של mLN כדי להשיג יתרונות טיפוליים מקסימליים.
עכברי C57BL/6J (המכונים עכברי B6) ועכברי P14 טרנסגניים נאיביים 9,27 היו בני 6-10 שבועות במשקל 18-22 גרם. הן זכר והן נקבה נכללו ללא אקראיות או סינוור. כל המחקרים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של האוניברסיטה החקלאית של צ'ינגדאו.
1. הכנת מדיום וריאגנטים
2. הכנת תרחיף תאי B16F10-GP
3. חיסון חוץ רחמי של תאי B16F10-GP באזור המפשעה הדו-צדדי של עכברים
4. העברה מאומצת של תאי P14 T לעכברים נושאי גידול
5. כריתה של הגידול הראשוני
הערה: יש לוודא שכל כלי הניתוח עוברים אוטוקלאבינג לפני השימוש. יש לעקר את אזור ההפעלה בתוך ארון הבטיחות הביולוגית באתנול 75%, ולאחר מכן לבצע הקרנת UV למשך 30 דקות לפחות. יש ללבוש חלוקים נקיים, כובעים, מסכות וכפפות סטריליות במהלך הניתוח.
6. הזרקה תוך קשרית של תאי B16F10-GP בבלוטת הלימפה המפשעתית
הערה: לאחר פינוי הגידול הדו-צדדי, תאי B16F10-GP הוזרקו לבלוטת לימפה מפשעתית חד צדדית ו- PBS הוזרק לצד השני.
התרשים הסכמטי של תכנון ניסויי זה מוצג באיור 1A. סך של 5 x 105 תאי B16F10-GP ב 100 μL של PBS הושתלו תת עורית (s.c.) באזור המפשעה הדו-צדדי של עכברי CD45.2 C57BL/6J. לאחר 7 ימים, עכברים נושאי גידול אלה הוזרקו תוך צפקית (כלומר) עם 4 מ"ג CTX, ולאחר מכן העברה מאומצת של 5 x 105 CD45.1 + P14 תאים באמצעות הזרקת זנב תוך ורידי (i.v.). כאשר גידולים גדלו לקוטר של כ-3-5 מ"מ (כ-7 ימים לאחר העברת תאי P14), גידולים ראשוניים נכרתו, ו-5 x 104 תאי B16F10-GP ב-20 מיקרוליטר של PBS הוזרקו ישירות לבלוטת לימפה מפשעתית חד-צדדית. בלוטת הלימפה המפשעתית בצד השני הוזרקה עם כמויות שוות של PBS. צביעה מייצגת של המטוקסילין ואאוזין (H&E, 100x) של בלוטת הלימפה הלא גרורתית (nLN) ובלוטת הלימפה הגרורתית (mLN) בנקודות הזמן שצוינו מוצגת באיור 1B. המבנה של nLN היה שלם. בשלב המוקדם של גרורות LN (D8), mLN היה עסוק חלקית בתאי גידול (חץ שחור), ועדיין נותר אזור עם לימפוציטים שלא פלשו אליהם תאי הגידול (חץ אדום). בעוד בשלב מאוחר של גרורות LN (D18), mLN מלא תאים סרטניים מלווה אנגיוגנזה הגידול ולימפוציטים קטנים. תאי P14 פעילים שנמצאו ב- TdLN הפיקו רמה גבוהה של IFN-γ לאחר גירוי פפטידי GP33-41 9,31. כאן, האחוזים של תאי P14 פעילים נותחו באמצעות ציטומטריית זרימה בנקודות זמן שונות, ואסטרטגיית הגאטינג מוצגת באיור 2. השכיחות של תאי T CD8+ ספציפיים לאנטיגן בדם היקפי בשלב מוקדם (D8) ובשלב מאוחר (D18) היא 2.81% ו-1.48%, בהתאמה (איור 3A). דווח כי תאי T ספציפיים לגידול CD8+ שוכנים אך ורק ב- dLN במהלך הגידול ו- LN שאינו מנקז התאושש תאי תורם מוגבלים33. אחוז תאי P14 ספציפיים לאנטיגן ב-nLN היה יציב במהלך גרורות LN. באופן מסקרן, תאי CD8+ T ספציפיים לאנטיגן ב-mLN קיבלו דחיפה זמנית בשלב המוקדם, עדות לכך היא התדירות הגבוהה יותר של תאי P14 בהשוואה ל-nLN, בעוד שהיא ירדה בחדות בשלב המאוחר (איור 3B).

איור 1: תרשים סכמטי של תכנון הניסוי. (A) עכברי C57BL/6J (CD45.2+) מושתלים עם 5 x 105 תאי גידול B16F10-GP באזור המפשעה הדו-צדדי. לאחר 7 ימים, עכברים אלה מוזרקים תוך צפקית עם CTX 4 מ"ג, ולאחר מכן העברה מאמצת של תאים שונים המסומנים קונגנית (CD45.1+) P14 למחרת. כאשר גידולים גדלים לקוטר של כ 3-5 מ"מ (כ -7 ימים לאחר העברת תאי P14), גידולים ראשוניים מנותחים, ואז 5 x 104 תאי B16F10-GP ב 20 μL של PBS מוזרקים ישירות לתוך בלוטת לימפה מפשעתית חד צדדית, ואת בלוטת הלימפה המפשעה בצד השני מוזרק עם כמויות שוות של PBS. (B) המטוקסילין ואאוסין מייצג (H&E,100x) צביעה של LNs. קיצורים: s.c. = תת עורי; CTX = cyclophosphamide; i.v. = תוך ורידי; שק = הקרבה; nLN = LN לא גרורתי; mLN = LN גרורתי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: אסטרטגיית Gating לניתוח ציטומטריית זרימה. אסטרטגיית Gating המשמשת לזיהוי תאי T CD8+ ספציפיים לאנטיגן פעיל שמקורם בתורם. קיצורים: L/D = חי/מת. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: דינמיקה של תאי T CD8+ ספציפיים לאנטיגן במהלך גרורות LN. חלקם של תאי T CD8+ ספציפיים לאנטיגן בדם היקפי , (B) nLN ו- mLN בנקודות זמן שונות. קיצורים: nLN = LN לא גרורתי; mLN = LN גרורתי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.
התכנון הניסיוני המוצג כאן מספק מודל רבייה שימושי למחקרים של תאי CD8+ T ספציפיים לאנטיגן במהלך גרורות בלוטות הלימפה (LN), אשר אינו כולל את ההפרעה של תאי CD8+ T עוברי אורח.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדע לחוקרים צעירים מצטיינים של סין (מס '82122028 ל- LX), הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס '82173094 ל- LX), הקרן למדעי הטבע של צ'ונג צ'ינג (מס '2023NSCQ-BHX0087 ל- SW).
| צינור צנטריפוגה 1.5 מ"ל | KIRGEN | KG2211 | |
| 100 U מזרק אינסולין | BD Biosciences | 320310 | |
| צינור חרוטי 15 מ"ל | בונה | 43008 | |
| 2,2,2-טריברומו-אתנול (אברטין) | סיגמא | T48402-25G | |
| 2-מתיל-2-בוטנול | סיגמא | 240486-100 מ"ל | |
| 70 μ מסננת תאי ניילון מ | BD Falcon | 352350 | |
| APC נגד עכבר CD45.1 | ביולג'נד | 110714 | שיבוט:A20 |
| קו תאים B16-GP | בייג'ינג ביוציטוגן Co.Ltd, סין | מותאם אישית | |
| BSA-V (אלבומין סרום בקר) | צלחת תרבית תאים Bioss | bs-0292P | |
| BEAVER | 43701/43702/43703 | ||
| צנטריפוגה | אפנדורף | 5810R-A462/5424R | |
| ציקלופוספאמיד | סיגמא | C0768-25G | |
| ציקלופוספאמיד (CTX) | סיגמא | PHR1404 | |
| מדיום הנשר המותאם של דולבקו | גיבקו | C11995500BT | |
| EDTA | סיגמא | EDS-500g | |
| צינורות | FACS סרום בקר עוברי BD Falcon | 352052 | |
| גיבקו | 10270-106 | ||
| ציטומטר זרימה | BD | FACSCanto II | |
| המוציטומטר | PorLab Scientific | HM330 | |
| איזופלורן | RWD מדעי החיים | R510-22-16 | |
| KHCO3 | סנגון ביוטק | A501195-0500 | |
| ערכת כתמי תאים מתים כמעט IR הניתנת לתיקון LIVE/DEAD, לעירור של 633 או 635 ננומטר | טכנולוגיות חיים | L10199 | |
| מנשא מחט | RWD מדעי החיים | F31034-14 | |
| NH4Cl | סנגון ביוטק | A501569-0500 | |
| פרפורמלדהיד | ביוטיים | P0099-500ml | |
| PE נגד עכבר TCR Vα 2 | שיבוט 127808 BioLegend | :B20.1 | |
| עט סטרפטוקוקוס גלוטמין (100x) | Gibco | 10378-016 | |
| PerCP/Cy5.5 נגד עכבר CD8a | שיבוט 100734 BioLegend | : | 53-6.7 |
| RPMI-1640 | Sigma | R8758-500ML | |
| נתרן אזיד | Sigma | S2002 | |
| מלקחיים כירורגיים | RWD מדעי החיים | F12005-10 | |
| מספריים כירורגיים | RWD מדעי החיים | S12003-09 | |
| חוט תפר | RWD מדעי החיים | F34004-30 | |
| טריפסין-EDTA | סיגמא | T4049-100 מ"ל |