Onderzoek naar interacties tussen myeloïde cellen en CAR T-cellen in vitro en in vivo
25 juli 2025
Gezien de beperkte xenotransplantaatmodellen die beschikbaar zijn om interacties tussen menselijke CART- en myeloïde cellen te bestuderen, hebben we in vitro en in vivo modellen opgesteld om de effecten van menselijke macrofagen op CART-cellen te begrijpen. Bevindingen kunnen mogelijk worden gegeneraliseerd om de rol van macrofagen in de micro-omgeving van de tumor te evalueren en macrofaaggerichte immunotherapieën te testen.
Onze studie biedt vereenvoudigde in vitro en in vivo modellen om de impact van menselijke immunosuppressieve macrofagen op CA 19 antitumoractiviteit in de context van mantelcellymfoom te begrijpen. Het meest gebruikte model om de menselijke macrofagen en monocyten in vivo te bestuderen, is het enten van hematopoëtische stamcellen in uitgeroeide immunodeficiënte muizen. Het enten van immunodeficiënte muizen met menselijke hematopoëtische stamcellen om menselijke myeloïde cellen bij muizen te bestuderen, kan tijdrovend en duur zijn.
De efficiëntie van de implantatie kan ook beperkt zijn. We ontwikkelen meer vereenvoudigde in vitro en in vivo modellen om interacties tussen menselijke macrofagen, CAR T en tumorcellen te bestuderen. Het kan ook worden gebruikt om andere op macrofagen gerichte immunotherapieën te testen.
Om te beginnen centrifugeer je de geïsoleerde 10 miljoen menselijke klassieke monocyten bij 300 g gedurende vijf minuten bij vier graden Celsius. Zuig het bovenstaande op en resuspenseer de cellen in kweekmedia tot een uiteindelijke concentratie van 1 miljoen cellen per milliliter. Voeg humaan recombinant GM-CSF toe aan de suspensie om een uiteindelijke concentratie van 10 nanogram per milliliter te bereiken en meng grondig.
Breng de monocyten over in een T25-weefselkweekkolf en incubeer ze zeven dagen lang bij 37 graden Celsius. Op dag zeven pipetteer je de cellen elke 10 minuten krachtig op ijs en controleer je onder een microscoop totdat de meeste macrofagen loskomen. Breng de losgemaakte cellen over in een conische buis van 15 milliliter op ijs.
Was de cellen vervolgens met ijskoude PBS om de resterende cellen los te maken en combineer ze in de conische buis. Tel de cellen met behulp van een geautomatiseerde cellenteller en centrifugeer ze gedurende vijf minuten bij 300 g bij vier graden Celsius. Zuig de supernatant op en was en suspendeer de pellet vervolgens met vijf milliliter ijskoude PBS.
Nadat de buis opnieuw is gecentrifugeerd en het supernatant is opgezogen, suspendeert u de uiteindelijke celpellet in ijskoude PBS om een concentratie van 20 miljoen cellen per milliliter te bereiken. Breng de oplossing over in een microcentrifugebuis van 1,5 milliliter en bewaar deze op ijs. Breng vervolgens de voorbereide 15 miljoen luciferase-positieve JeKo-cellen over in een conische buis van 15 milliliter.
Zuig na het centrifugeren van de JeKo-cellen de supernatant op. Resuspendeer de pellet in ijskoud PBS tot een concentratie van 40 miljoen cellen per milliliter. Meng nu dezelfde volumes van de macrofaagsuspensie en tumorcelsuspensie in een verse microcentrifugebuis van 1,5 milliliter.
Voeg hetzelfde volume opgeloste basaalmembraanmatrix toe en meng grondig op ijs. Meng ter controle de resterende JeKo-cellen met hetzelfde volume PBS in een nieuwe microcentrifugebuis. Voeg hetzelfde volume opgeloste basaalmembraanmatrix toe en meng op ijs.
Nadat je de muizen hebt verdoofd, plaats je ze op een verwarmd podium met neuskegels. Breng een oogzalf aan op beide ogen van de muizen om schade aan het hoornvlies te voorkomen. Scheer de rechterflank van elke muis om de huid bloot te leggen.
Doe 100 microliter van het JeKo-macrofaagmengsel in een spuit van 0,5 milliliter en verwijder luchtbellen. Til de blootgestelde huid voorzichtig op en steek de naald in het verhoogde huidgebied, terwijl u vingerdruk uitoefent op de plaats. Injecteer de cellen langzaam in de onderhuidse laag en trek de naald voorzichtig terug.
Om de in vivo impact van immunosuppressieve macrofagen te evalueren, werd de progressie van de tumorlast gevolgd door bioluminescentiebeeldvorming in NSG-muizen, geënt met JeKo-cellen alleen of in combinatie met gedifferentieerde macrofagen. De aanwezigheid van gedifferentieerde macrofagen versnelde de tumorprogressie in vivo aanzienlijk, zoals blijkt uit een significant grotere tumorlast bij co-geënte muizen op dag 17 in vergelijking met JeKo alleen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie stelt vereenvoudigde in vitro- en in vivo-modellen vast om de impact van menselijke immunosuppressieve macrofagen op de anti-tumoractiviteit van CAR T-cellen bij mantelcellymfoom te onderzoeken. Deze modellen zijn erop gericht het begrip van macrofaaginteracties binnen de tumoromgeving te verbeteren en het testen van immuuntherapieën die op macrofagen zijn gericht te faciliteren.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschappen
- Immunologie
- Oncologie
Achtergrond
- Humaan macrofagen spelen een cruciale rol in de tumoromgeving.
- Huidige modellen voor het bestuderen van humane myeloïde cellen zijn complex en kostbaar.
- Het begrijpen van de interacties tussen macrofagen en CAR T-cellen is essentieel voor het verbeteren van immunotherapiestrategieën.
- Bestaande xenograftmodellen hebben beperkingen wat betreft efficiëntie en praktische uitvoerbaarheid.
Doel van de studie
- Om efficiëntere modellen te ontwikkelen voor het bestuderen van interacties tussen menselijke macrofagen en CAR T-cellen.
- Om de rol van macrofagen te evalueren in de context van mantelcellymfoom.
- Om het testen van immuuntherapieën die op macrofagen zijn gericht te faciliteren.
Gebruikte methoden
- Opzetten van in vitro-modellen om interacties van macrofagen te bestuderen.
- Ontwikkeling van in vivo-modellen met gebruik van vereenvoudigde transplantatietechnieken.
- Beoordeling van de CAR T-celactiviteit in aanwezigheid van menselijke macrofagen.
- Evaluatie van potentiële therapieën gericht op macrofagen.
Belangrijkste resultaten
- Nieuwe modellen bieden een toegankelijkere manier om menselijke macrofagen te bestuderen.
- Interacties tussen CAR-Tcellen en menselijke macrofagen zijn aangetoond.
- De bevindingen ondersteunen het potentieel voor immuuntherapieën gericht op macrofagen.
- Modellen kunnen worden aangepast voor verder onderzoek in de tumorimmunologie.
Conclusies
- De gevestigde modellen verbeteren het begrip van de rol van macrofagen bij kanker.
- Ze bieden een praktische benadering voor het testen van nieuwe immunotherapieën.
- Toekomstig onderzoek kan voortbouwen op deze bevindingen om behandelstrategieën te verbeteren.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Leidinggevenden
Resistentie tegen CAR T-celtherapie bij hematologische maligniteiten wordt vaak veroorzaakt door immunosuppressieve myeloïde cellen binnen de tumoromgeving, wat duurzame klinische responsen ondermijnt. Deze studie introduceert gestroomlijnde in vitro- en in vivo-modellen om de mechanistische impact van menselijke macrofagen op de CAR T-celfunctie te onderzoeken, waarmee direct een kritiek biologisch risico in immunotherapeutische pijplijnen wordt aangepakt. Deze modellen stellen translationele teams in staat om macrofaag-gemedieerde resistentie te minimaliseren en de ontwikkeling van combinatiestrategieën gericht op macrofagen te ondersteunen.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt directe analyse mogelijk van door macrofagen gestuurde onderdrukking van CAR T-celactiviteit in ziektespecifieke systemen.
- Ondersteunt mechanische risicoreductie door de rol van myeloïde cellen bij therapeutische resistentie te verduidelijken.
- Faciliteert functionele targetvalidatie voor macrofaag-modulerende middelen in immuno-oncologieportefeuilles.
Screening & Assayontwikkeling
- Biedt reproduceerbare cocultuur- en xenograftmodellen voor kwantitatieve beoordeling van de effectiviteit van CAR T-cellen in aanwezigheid van immunosuppressieve macrofagen.
- Maakt gestandaardiseerde evaluatie van kandidaat-therapieën gericht op macrofagen mogelijk voor combinatorische screening.
- Ondersteunt de ontwikkeling van assays voor het meten van de tumorlast en interacties tussen immuuncellen met behulp van bioluminescentie en celkwantificering.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Rijgt preklinische modellering uit met de complexiteit van de menselijke tumormicro-omgeving door menselijke macrofagen in xenograft-systemen te incorporeren.
- Maakt de ontdekking van translationele biomarkers mogelijk door tumorprogressie en immuunmodulatie in vivo te volgen.
- Ondersteunt de risico-gecorrigeerde voortgang van immunotherapie-kandidaten door klinisch relevante resistentiemechanismen te modelleren.
Integratie van Pipeline & Workflow
Deze modellen vormen een brug tussen vroege ontdekking en preklinische validatie door hypothese-gestuurde tests van interacties tussen macrofagen en CAR-T-cellen en therapeutische interventies mogelijk te maken.
- Ontdekkingsbiologie: Faciliteert het toetsen van de nulhypothese voor macrofaag-gemedieerde CAR T-celinhibitie en de elucidatie van signaalpaden.
- Screening: Levert kwantitatieve, reproduceerbare resultaten voor het vergelijken van therapeutische condities in cocultuur- en xenotransplantatie-assays.
- Analytiek: Biedt bioluminescentie- en celgetal-uitlezingen ter ondersteuning van de statistische analyse van de tumorlast en immuuncelfunctie.
- Translationeel onderzoek: Modelleert de complexiteit van de menselijke TME voor preklinische evaluatie van immunotherapiestrategieën.
- Bedrijfbrede herbruikbaarheid: Biedt aanpasbare platforms voor continue evaluatie van myeloïde-gerichte en CAR T-celtherapieën binnen oncologische programma's.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt de voorspellende zekerheid over de effectiviteit van immunotherapie door het modelleren van cruciale resistentiemechanismen.
- Operationele waarde: Stroomlijnt preklinische workflows met vereenvoudigde, schaalbare in vitro- en in vivo-systemen.
- Strategische waarde: Ondersteunt go/no-go-beslissingen voor combinaties van immunotherapieën die gericht zijn op de tumormicro-omgeving.
- Impact op portfolio: Maakt risicogecorrigeerde prioritering mogelijk van kandidaten die zich richten op macrofaag-gemedieerde resistentie.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist expertise in technieken voor de isolatie, differentiatie en cocultuur van menselijke immuuncellen.
- Toegang tot immunodeficiënte muismodellen en bioluminescentie-beeldvormingsinfrastructuur voor in vivo studies is noodzakelijk.
- Vereist standaardisatie tussen teams van celpreparatie, engraftment en uitleesprotocollen voor reproduceerbaarheid.
- Aanpassing aan andere tumormodellen of immuunceltypen kan protocoloptimalisatie vereisen.
- Beperkingen omvatten de efficiëntie van het engraftment en de noodzaak voor een zorgvuldige interpretatie van gegevens uit mens-muis xenografts.
![Dynamische beeldvorming van chimere antigeenreceptor T-cellen met [18F]Tetrafluoroboraat positronemissietomografie/computertomografie](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F62334.jpg%3Fv%3D2026-07-08T02%253A24%253A38.282Z&w=384&q=75)
