Borstkanker is de meest gediagnosticeerde maligniteit onder vrouwen wereldwijd, met jaarlijks ongeveer 2,3 miljoen nieuwe gevallen1. De ziekte is klinisch heterogeen en wordt ingedeeld in ten minste vier belangrijke moleculaire subtypen op basis van de status van hormoonreceptoren — de oestrogeenreceptor (ER) en de progesteronreceptor (PR) — en de expressie van het human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) oncogen2. Luminale A-tumoren brengen ER en/of PR tot expressie zonder HER2-overexpressie (ER/PR+ en HER2−); luminale B-tumoren brengen ER/PR en HER2 gelijktijdig tot expressie (ER/PR+ en HER2+); HER2+-tumoren worden gekenmerkt door een hoge HER2-expressie onafhankelijk van de hormoonreceptorstatus; en triple-negatieve borstkanker (TNBC) vertoont geen expressie van deze drie markers (ER−, PR− en HER2−)2,3. Van deze subtypen vormt TNBC de klinisch meest uitdagende vorm en is verantwoordelijk voor ongeveer 15%–20% van alle gevallen van borstkanker. Patiënten met TNBC vertonen het meest agressieve ziekteverloop, met de slechtste prognose en de kortste 5-jaarsoverleving, vanwege de geringe respons op conventionele chemotherapie en het ontbreken van effectieve doelgerichte therapieën3,4. Bovendien vertoont TNBC een significant hoge neiging tot viscerale metastasering, in het bijzonder naar de longen binnen 5 jaar na de diagnose, en patiënten met gevorderde of gemetastaseerde TNBC (mTNBC) hebben een mediane overleving die zelden de 2 jaar overschrijdt5,6. Deze statistieken onderstrepen de kritieke en onvervulde behoefte aan nieuwe therapeutische strategieën voor TNBC.
De tumoromgeving (TME) speelt een cruciale rol bij de progressie van borstkanker en immuunontwijking. Tumor-geassocieerde macrofagen behoren tot de meest voorkomende immuuncellen binnen de TME en zijn recentelijk erkend als kritische mediatoren van de aangeboren anti-tumorimmuniteit7,8,9. Hoewel TAM's historisch gezien werden onderverdeeld in pro-inflammatoire “M1”- en pro-tumorale “M2”-toestanden, slaagt dit binaire model er niet in om de werkelijke omvang van de heterogeniteit van macrofagen vast te leggen. In plaats daarvan beslaan TAM's een dynamisch functioneel spectrum en evolueren ze als reactie op de diverse biochemische signalen binnen de TME. Binnen dit complexe landschap ondermijnen kankercellen actief de macrofaagactiviteit via diverse strategieën voor immuunontwijking, met name de overexpressie van “niet opeten”-signalen. De CD47/SIRPα-as was het eerste geïdentificeerde aangeboren immuuncheckpoint in deze context6,10, en recentelijk is CD24 naar voren gekomen als een nieuw en krachtig antifagocytisch signaal11,12. CD24 is een klein en sterk geglycosyleerd mucine-type glycoproteïne dat via een glycosylfosfatidylinositol-koppeling aan het celmembraan is verankerd13. Het komt onder fysiologische omstandigheden voor in verschillende immuuncellijnen, maar wordt vaak overgeëxpresseerd in solide tumoren, waaronder borst-, eierstok-, pancreas- en colorectale kanker14. Op tumorcellen bindt CD24 aan de inhiberende receptor sialinezuurbindend immunoglobuline-achtig lectine 10 (Siglec-10) die op macrofagen tot expressie komt. Deze interactie triggert de fosforylering van de immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif-domeinen in de cytoplasmatische staart van Siglec-10, waardoor de SHP-1- en SHP-2-fosfatasen worden geactiveerd die de stroomafwaartse fagocytische signalering onderdrukken11. Het blokkeren van de CD24/Siglec-10-interactie met monoklonale antilichamen heeft aangetoond dat de fagocytose van CD24-expresserende menselijke tumoren door macrofagen robuust wordt versterkt. Onze recente studie toonde ook aan dat knockout van CD24a in borstkankercellen hun vatbaarheid voor macrofaagfagocytose verhoogt in een muismodel voor triple-negatieve borstkanker9.
Antilichaam-afhankelijke cellulaire fagocytose (ADCP) is een cruciaal mechanisme waarmee antilichamen macrofagen aansturen om tumorcellen te fagocyteren15,16. Na binding aan op tumorcellen tot expressie gebrachte antigenen, bindt de Fc-regio van het antilichaam aan Fcγ-receptoren (FcγRs) op macrofagen, wat intracellulaire signaleringscascades activeert die leiden tot reorganisatie van het cytoskelet, vorming van de fagocytosecup en insluiting van de doelcel17.
In deze studie hebben we een time-lapse live-cell imagingprotocol ontwikkeld en gevalideerd voor het meten van antilichaam-gestuurde fagocytose van borstkankercellen door macrofagen. De methode maakt gebruik van macrofagen afgeleid van perifere bloedmononucleaire cellen (PBMC) van gezonde menselijke donoren, gedifferentieerd met macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) en vervolgens gestimuleerd met lipopolysaccharide (LPS) en interferon gamma (IFN-γ). Flowcytometrie-analyse bevestigde de upregulatie van CD80 binnen de CD11b⁺ populatie na stimulatie (Figuur 1), wat het klassiek geactiveerde fenotype ondersteunt. Deze activatiestatus verleent een robuuste antilichaam-gemedieerde fagocytische capaciteit, waardoor deze zeer geschikt is voor het evalueren van antilichaam-afhankelijke cellulaire fagocytose (ADCP). GFP-getagde CD24-positieve borstkankercellen dienen als doelcellen en worden vóór co-cultuur geopsoniseerd met een therapeutisch anti-CD24 monoklonaal antilichaam. Fagocytische gebeurtenissen worden gedurende een periode van 16 h geregistreerd met een geautomatiseerde microscoop onder gecontroleerde omgevingsomstandigheden. Om kwantitatieve beoordeling parallel aan dynamische visualisatie mogelijk te maken, wordt een aparte endpoint-assay uitgevoerd onder identieke co-cultuurcondities, wat een nauwkeurige meting van fagocytose mogelijk maakt na verwijdering van niet-geïnternaliseerde doelcellen. Dit protocol biedt een gestandaardiseerd, reproduceerbaar en visueel informatief platform voor het evalueren van ADCP gemedieerd door een anti-CD24 antilichaam. Cruciaal is dat de integratie van time-lapse imaging met een complementaire op endpoints gebaseerde kwantificeringsstrategie gelijktijdige evaluatie van de fagocytische kinetiek en omvang mogelijk maakt. De methode kan worden aangepast voor het onderzoeken van andere immunotherapeutische targets gericht op macrofagen. Dit protocol is het meest geschikt voor het evalueren van ADCP gemedieerd door therapeutische monoklonale antilichamen tegen oppervlakteantigenen op kankercellen. Het is zeer geschikt voor vergelijkende screening van kandidaat-antilichamen, dosis-respons karakterisering en mechanistische studies naar Fc–FcγR interacties, inclusief de effecten van blokkade van "don't-eat-me"-signalen (bijv. CD47–SIRPα). Omdat de assay gebruikmaakt van primaire menselijke macrofagen, is deze ook geschikt voor translationele studies waarbij beoordeling van donor-tot-donor variabiliteit vereist is voorafgaand aan klinische ontwikkeling.

Figuur 1. Generatie en flowcytometrie-validatie van IFN-γ/LPS-gestimuleerde macrofagen afgeleid van mononucleaire cellen uit perifeer bloed. Bovenste paneel: Mononucleaire cellen uit perifeer bloed (PBMCs) worden geïsoleerd van gezonde donoren via dichtheidsgradiëntcentrifugatie met Ficoll-oplossing bij 400 × g gedurende 30 min bij 20°C, waarbij alle reagentia vooraf zijn geëquilibreerd op 20°C ± 2°C. Geïsoleerde PBMCs worden 7 dagen lang gekweekt in ImmunoCult-SF medium aangevuld met 100 ng/mL macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) om macrofaagdifferentiatie te stimuleren (Dag 0–7), met aanvulling van het medium op Dag 5. Op Dag 8 worden de gedifferentieerde macrofagen 48 u gedurende gestimuleerd met 100 ng/mL IFN-γ en 1 µg/mL LPS (Dag 8–10). De cellen worden vervolgens onderworpen aan flowcytometrie-analyse. Onderste paneel: Flowcytometrie-analyse van macrofagen. Cellen werden gekleurd met een oppervlaktepaneel bestaande uit CD11b-FITC, CD80-PE en CD206-PerCP-Cy5.5, gevolgd door de toevoeging van DAPI vóór acquisitie voor de uitsluiting van dode cellen. Gating-strategie: Cellen werden eerst gegated op levende cellen (DAPI⁻), gevolgd door CD11b⁺-identificatie op een CD11b-FITC versus FSC-A plot om de macrofaagidentiteit te bevestigen. Levende CD11b⁺-events werden vervolgens geanalyseerd op een CD80 versus CD206 dot plot om de CD80⁺CD206⁻ populatie geïnduceerd door IFN-γ/LPS-stimulatie te bevestigen. Rechts: Representatieve dot plot van CD11b-FITC versus FSC-A die aantoont dat 99,8% van de gegatede cellen CD11b⁺ was, wat de macrofaagidentiteit bevestigt. Links: De meerderheid van de CD11b⁺-cellen viel binnen de CD80⁺CD206⁻ gate (Q1: 95,2%), wat wijst op het verwachte pro-inflammatoire fenotype onder de toegepaste stimulatiecondities. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Gebruikers moeten rekening houden met verschillende beperkingen bij het toepassen van deze techniek. Ten eerste kan donorvariabiliteit in uit PBMC afgeleide macrofagen leiden tot aanzienlijke variantie in de fagocytische output; wij raden aan om meerdere donoren (n ≥ 3) te gebruiken en individuele donorgegevens naast de gepoelde resultaten te rapporteren. Ten tweede bootst het 2D co-cultuurformaat de tumormicro-omgeving niet na, waardoor bevindingen moeten worden gevalideerd in 3D- of in vivo-modellen voordat klinische conclusies kunnen worden getrokken. Ten derde legt het beeldvormingsvenster van 16 uur vroege fagocytische gebeurtenissen vast, maar weerspiegelt het geen langetermijnprocessen zoals antigeenpresentatie of secundaire immuunactivatie. De gecombineerde inzet van real-time beeldvorming en eindpuntkwantificering biedt dus een complementair kader dat zowel de interpreteerbaarheid als de reproduceerbaarheid van ADCP-metingen verbetert.