Borstkanker is de meest gediagnosticeerde maligniteit bij 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 humane epidermale groeifactorreceptor 2 (HER2) oncogen2. Luminale A-tumoren vertonen expressie van ER en/of PR zonder HER2-overexpressie (ER/PR+ en HER2−); luminale B-tumoren co-expresseren ER/PR en HER2 (ER/PR+ en HER2+); HER2+-tumoren worden gekenmerkt door een hoge HER2-expressie onafhankelijk van de hormoonreceptortatus; en triple-negatieve borstkanker (TNBC) vertoont geen expressie van al deze drie markers (ER−, PR− en HER2−)2,3. Van deze subtypen is TNBC de klinisch meest uitdagende vorm en is deze 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-jarige algehele overleving, als gevolg van een geringe respons op conventionele chemotherapie en het ontbreken van effectieve doelgerichte therapieën3,4. Daarnaast vertoont TNBC een significant hoge neiging tot viscerale metastase, 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 tumormicro-omgeving (TME) speelt een cruciale rol bij de progressie van borstkanker en immuunontwijking. Tumor-geassocieerde macrofagen behoren tot de meest abundante immuencellen binnen de TME en zijn recentelijk erkend als kritische mediatoren van aangeboren antitumorale immuniteit7,8,9. Hoewel TAMs 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 macrofaagheterogeniteit vast te leggen. In plaats daarvan beslaan TAMs een dynamisch functioneel spectrum dat evolueert als reactie op de diverse biochemische signalen binnen de TME. Binnen dit complexe landschap ondermijnen kankercellen actief de macrofaagactiviteit via diverse strategieën voor immuunontwijking, in het bijzonder de overexpressie van “don’t eat me”-signalen. De CD47/SIRPα-as was het eerste geïdentificeerde aangeboren immuun-checkpoint in deze context6,10, en recentelijk is CD24 naar voren gekomen als een nieuw en potent antifagocytisch signaal11,12. CD24 is een klein en sterk geglycosyleerd mucine-type glycoproteïne dat via een glycosylfosfatidylinositol-binding aan het celmembraan is verankerd13. Het wordt onder fysiologische omstandigheden tot expressie gebracht in diverse immuuncellijnen, maar is frequent overexpress in solide tumoren, waaronder borst-, eierstok-, pancreas- en colorectale kanker14. Op tumorcellen bindt CD24 aan de inhiberende receptor sialinezuur-bindend immunoglobuline-achtig lectine 10 (Siglec-10) die tot expressie komt op macrofagen. Deze interactie triggert 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 daaropvolgende fagocytische signalering onderdrukken11. Blokkade van de CD24/Siglec-10-interactie met een monoklonaal antilichaam heeft aangetoond dat de fagocytose van CD24-expresserende humane 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 tumor-geëxprimeerde antigenen engageert de Fc-regio van het antilichaam Fcγ-receptoren (FcγRs) op macrofagen, wat intracellulaire signaalcascades in gang zet die culmineren in cytoskeletale reorganisatie, de vorming van een fagocytotische cup en de opname van de doelcel17.
In deze studie hebben we een time-lapse live-cell imaging protocol 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 robuust antilichaam-gemedieerd fagocytisch vermogen, waardoor het zeer geschikt is voor het evalueren van antilichaam-afhankelijke cellulaire fagocytose (ADCP). GFP-getagde CD24-positieve borstkankercellen dienen als doelcellen en worden geopsoniseerd met een therapeutisch anti-CD24 monoklonaal antilichaam voorafgaand aan de co-cultuur. Fagocytische gebeurtenissen worden over een periode van 16 h vastgelegd met een geautomatiseerde microscoop onder gecontroleerde omgevingscondities. Om een kwantitatieve beoordeling parallel aan de dynamische visualisatie mogelijk te maken, wordt een aparte endpoint-assay uitgevoerd onder identieke co-cultuurcondities, wat een nauwkeurige meting van de 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. Belangrijk is dat de integratie van time-lapse imaging met een complementaire endpoint-gebaseerde kwantificatiestrategie gelijktijdige evaluatie van de fagocytische kinetiek en magnitude 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 comparatieve screening van kandidaat-antilichamen, dosis-respons karakterisering en mechanistische studies van Fc–FcγR interactie, 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 flowcytometrische validatie van IFN-γ/LPS-gestimuleerde macrofagen afgeleid van mononucleaire cellen uit perifeer bloed.Bovenpaneel: Mononucleaire cellen uit perifeer bloed (PBMCs) worden geïsoleerd van gezonde donoren door middel van 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 induceren (Dag 0–7), met aanvulling van het medium op Dag 5. Op Dag 8 worden de gedifferentieerde macrofagen 48 u gestimuleerd met 100 ng/mL IFN-γ en 1 µg/mL LPS (Dag 8–10). De cellen worden vervolgens onderworpen aan flowcytometrische analyse. Onderpaneel: Flowcytometrische analyse van macrofagen. Cellen werden gekleurd met een oppervlaktepanel bestaande uit CD11b-FITC, CD80-PE en CD206-PerCP-Cy5.5, gevolgd door de toevoeging van DAPI vóór acquisitie voor de exclusie van dode cellen. Gatingstrategie: 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 te bevestigen die door IFN-γ/LPS-stimulatie is geïnduceerd. Rechts: Representatieve dot plot van CD11b-FITC versus FSC-A die laat zien dat 99,8% van de gegatede cellen CD11b⁺ waren, 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 enkele beperkingen bij het toepassen van deze techniek. Ten eerste kan donorvariabiliteit in macrofagen afgeleid van PBMC aanzienlijke variantie in de fagocytische output veroorzaken; wij raden aan om meerdere donoren (n ≥ 3) te gebruiken, waarbij de individuele donorgegevens naast de gepoolde resultaten worden gerapporteerd. Ten tweede bootst het 2D co-cultureformaat de tumoromgeving niet na, en 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. Bijgevolg biedt het gecombineerde gebruik van real-time beeldvorming en eindpuntkwantificering een complementair kader dat zowel de interpreteerbaarheid als de reproduceerbaarheid van ADCP-metingen verbetert.