Het immuunsysteem speelt een cruciale rol in de strijd tegen kanker, zowel wanneer het wordt aangezet door immuuncheckpointremming als voor de werkzaamheid van conventionele kankertherapieën. Tumorcellen die bezwijken voor genotoxische therapieën zoals de chemotherapeutische middelen oxaliplatine en doxorubicine, of ioniserende bestralingsbehandeling kunnen antigenen en gevaar-geassocieerde moleculaire patronen (DAMPs) vrijgeven die mogelijk een adaptieve anti-tumor immuunrespons initiëren1. De meest prominente DAMPs, in de context van immunogene celdood, omvatten find-me-signalen zoals chemotactische ATP, eat-me-signalen zoals de blootstelling van calreticuline, die de opname van tumorcellen door antigeen-presenterende cellen bevordert, en de afgifte van HMGB1, die patroonherkenningsreceptoren activeert, waardoor de kruispresentatie van tumorantigenen2 wordt verbeterd. Bovendien worden type I-interferonen (IFN-I), geïnduceerd via tumor-afgeleide immunogene nucleïnezuren of andere stimuli, waargenomen door dendritische cellen, waardoor ze tumorspecifieke cytotoxische T-cellen effectief kunnen primen3,4. Klinisch gezien bieden geactiveerde en prolifererende CD8 + T-cellen die de tumor infiltreren een onafhankelijke prognostische factor voor langdurige overleving bij veel kankerpatiënten. Vrijgegeven uit dergelijke geactiveerde T-cellen, bemiddelt IFN-γ directe antiproliferatieve effecten op kankercellen en drijft Th1-polarisatie en cytotoxische T-celdifferentiatie aan, waardoor wordt bijgedragen aan effectieve immunosurveillance tegen kanker5,6. Oxaliplatine is een bonafide immunogene celdoodinductor, die een dergelijke adaptieve immuunrespons tegen kanker bemiddelt7. De overvloed aan initiële immunogene signalen die door tumorcellen worden afgegeven onder door therapie veroorzaakte stress, moet echter nog volledig worden onthuld. Ondanks aanzienlijke vooruitgang in kankerimmunotherapie, blijft het uitbreiden van de voordelen ervan naar een groter deel van de patiënten een uitdaging. Een meer gedetailleerd begrip van immunogene signalen die T-celactivatie initiëren, kan de ontwikkeling van nieuwe therapieën begeleiden.
Een heterogene groep van membraan-ingesloten structuren, bekend als extracellulaire blaasjes (EV's), lijken te dienen als intercellulaire communicatie-apparaten. Uitgezonden door vrijwel alle celtypen, dragen EV's functionele eiwitten, RNA, DNA en andere moleculen naar een ontvangende cel of kunnen de functionele toestand van een cel veranderen door zich te binden aan receptoren op het celoppervlak. Hun biologisch actieve lading varieert aanzienlijk door het type en de functionele toestand van de genererende cel8. In de kankerimmunologie worden EV's die vrijkomen uit tumorcellen voornamelijk beschouwd als vijandig tegenover immunotherapie omdat ze uiteindelijk invasieve groei bevorderen, gemetastaseerde niches prevormen9 en de immuunrespons onderdrukken10. Daarentegen hebben sommige studies aangetoond dat EV's tumorantigenen kunnen overbrengen naar dendritische cellen voor effectieve kruispresentatie11,12. EV's kunnen immunostimulerende nucleïnezuren leveren als ze ontstaan onder door therapie geïnduceerde stress, waardoor een antitumorimmuunrespons wordt vergemakkelijkt13,14. Het is onlangs aangetoond dat detectie van dergelijke RNA- en DNA-aangeboren immuunliganden in de micro-omgeving van de tumor de responsiviteit op checkpointblokkade aanzienlijk moduleert15,16,17. Daarom moet de immunogene rol van EV's die vrijkomen door tumorcellen onder verschillende therapie-geïnduceerde stress verder worden opgehelderd. Aangezien EV's een jong maar groeiend onderzoeksgebied vormen, is de standaardisatie van methoden nog steeds aan de gang. Daarom is het delen van kennis essentieel om de reproduceerbaarheid van onderzoek naar interacties tussen EV's en kankerimmunologie te verbeteren. Met dit in gedachten beschrijft dit manuscript een eenvoudig protocol om het immunogene effect van tumor-afgeleide EV's in vivo te beoordelen.
Deze beoordeling wordt uitgevoerd door tumor-afgeleide EV's te genereren, ontvangende muizen met die EV's te immuniseren en milt-T-cellen te analyseren via flowcytometrie. EV-generatie wordt idealiter uitgevoerd door muriene tumorcellen te zaaien in een EV-vrij celkweekmedium voor een hoge mate van zuiverheid. Cellen worden behandeld met een specifieke celstressprikkel, zoals chemotherapie, om het effect van therapie-geïnduceerde EV's te vergelijken met baseline immunogeniciteit van de respectieve tumor-afgeleide EV's. De isolatie van EV's kan heel goed worden uitgevoerd door verschillende technieken die moeten worden geselecteerd op basis van in vivo toepasbaarheid en lokale beschikbaarheid. Het volgende protocol beschrijft een op neerslag gebaseerde test met een commerciële kit voor EV-zuivering. Muizen worden twee keer geïmmuniseerd met die EV's. Veertien dagen na de eerste injectie worden T-cellen uit de milt geëxtraheerd en geanalyseerd op IFN-γ productie via flowcytometrie om een systemische immuunrespons te evalueren. Hiermee wordt het potentieel van tumor-afgeleide EV's, die onder verschillende therapeutische regimes ontstaan, om anti-tumor T-celresponsen te induceren relatief eenvoudig, snel en met hoge validiteit beoordeeld13. Daarom is deze methode geschikt voor een immunologische screening van EV's afgeleid van kankercellen onder verschillende omstandigheden.