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
pl_PL
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Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology.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
Przedstawiony tutaj eksperymentalny projekt dostarcza użytecznego modelu reprodukcyjnego do badań specyficznych dla antygenu limfocytów T CD8+ podczas przerzutów do węzłów chłonnych (LN), co wyklucza zaburzenia limfocytów T CD8+ osób postronnych.
Limfocyty T CD8+ specyficzne dla antygenu nowotworowego z drenujących węzłów chłonnych zyskują coraz większe znaczenie w narastaniu przeciwnowotworowej odpowiedzi immunologicznej podczas nowotworzenia. Jednak w wielu przypadkach komórki rakowe tworzą przerzutowe loci w węzłach chłonnych przed dalszymi przerzutami do odległych narządów. W jakim stopniu na miejscową i systematyczną odpowiedź limfocytów T CD8 + miały wpływ przerzuty LN, pozostaje niejasne. W tym celu stworzyliśmy mysi model przerzutów LN w połączeniu z linią komórkową czerniaka B16F10-GP wyrażającą zastępczy neoantygen pochodzący z limfocytarnego wirusa zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych (LCMV), glikoproteiny (GP) i transgenicznych myszy P14 zawierających receptory limfocytów T (TCR) specyficzne dla peptydu GP33-41 pochodzącego z GP, prezentowanego przez cząsteczkę głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC) klasy IH-2D b. Protokół ten umożliwia badanie odpowiedzi limfocytów T CD8+ specyficznych dla antygenu podczas przerzutów LN. W tym protokole myszom C57BL / 6J wszczepiono podskórnie komórki B16F10-GP, a następnie adoptywny transfer z naiwnymi komórkami P14. Kiedy guz podskórny urósł do około 5 mm średnicy, guz pierwotny został wycięty, a komórki B16F10-GP zostały bezpośrednio wstrzyknięte do węzła chłonnego drenującego guz (TdLN). Następnie monitorowano dynamikę limfocytów T CD8+ podczas procesu przerzutów LN. Reasumując, model ten zapewnił podejście do precyzyjnego zbadania odpowiedzi immunologicznej limfocytów T CD8+ specyficznych dla antygenu podczas przerzutów LN.
Immunoterapia nowotworów, a zwłaszcza blokada immunologicznego punktu kontrolnego (ICB), zrewolucjonizowała terapię nowotworów1. ICB blokuje immunoreceptory kohamitujące (takie jak PD-1, Tim-3, LAG-3 i TIGIT), które są silnie eksprymowane w wyczerpanych limfocytach T CD8 + w mikrośrodowisku guza (TME), prowadząc do ożywienia wyczerpanych limfocytów T CD8 + 2. Biorąc pod uwagę niejednorodność wyczerpanych limfocytów T CD8 +, gromadzące się dowody wykazały, że specyficzne dla nowotworu limfocyty T CD8 + pochodzące z obwodu, w tym z drenującego węzła chłonnego (dLN), ale nie w TME, pośredniczą w skuteczności ICB3,4,5,6,7,8. Niedawno potwierdzono, że komórki T pamięci CD8 + specyficzne dla nowotworu TCF-1 + TOX (TdLN-TTSM) pochodzące z TdLN są prawdziwymi odpowiedziami na ICB, które ucieleśniają kilka funkcjonalnych właściwości konwencjonalnych komórek T pamięci i mogą dalej się rozszerzać i różnicować w wyczerpane komórki potomne po leczeniu ICB9. Podsumowując, odkrycia te potwierdziły znaczenie LN w budowaniu odporności przeciwnowotworowej.
Węzeł chłonny pełni funkcję krytycznego miejsca ułatwiającego przygotowanie i aktywację specyficznych dla nowotworu limfocytów T CD8+, dostarczając podstawy strukturalnej, jak również sygnałów biologicznych10. Kilka typów komórek nowotworowych często wysiewa wartowniczy węzeł chłonny (SLN, pierwszy LN drenujący guz pierwotny) przed systematycznym rozpowszechnieniem11. Obecność przerzutów SLN wiąże się ze słabymi wynikami w leczeniu nowotworów u ludzi, a modele przedkliniczne wykazały, że komórki nowotworowe w TdLN mogą rozprzestrzeniać się do odległych narządów zarówno przez naczynia limfatyczne, jak i naczynia krwionośne węzła12,13,14,15. Biopsja SLN stanowi obecnie standardową procedurę kierowania późniejszymi decyzjami dotyczącymi leczenia wielu typów guzów litych, co pozwala uniknąć niepotrzebnej resekcji niezaangażowanej LN16,17. Nawet dla zaangażowanego LN pozostaje kwestią sporną, czy i kiedy potrzebna jest resekcja chirurgiczna, ponieważ kilka badań wykazało, że usunięcie regionalnego LN nie wykazało poprawy całkowitego przeżycia w porównaniu z osobami, które otrzymały radioterapię lub terapię ogólnoustrojową bez regionalnej resekcji LN18,19. Jedna z interpretacji mówi, że przerzutowy LN (mLN) z chorobą mikroskopową może zachować pewną zdolność do edukacji komórek odpornościowych i zapewniać pewne korzyści terapeutyczne. Dlatego niezwykle ważne jest wyjaśnienie, w jaki sposób przerzuty LN wpływają na przeciwnowotworową odpowiedź immunologiczną, a zwłaszcza na właściwości i funkcje TdLN-TTSM.
Do tej pory zarówno dane przedkliniczne, jak i kliniczne wykazały pewne zmiany strukturalne i komórkowe w mLN20. Nie określono jednak dynamicznych zmian limfocytów T CD8 + specyficznych dla nowotworu podczas przerzutów LN. W związku z tym do dalszych badań konieczne jest opracowanie przekonującego modelu przerzutów LN. Rzeczywiście, kilka badań opisało modele myszy mLN na różne sposoby14,21,22. Na przykład, spontaniczne przerzuty w pachowych LN przeprowadzono poprzez implantację komórek raka piersi 4T1 do poduszeczki tłuszczowej sutka22. W innym badaniu Reticker-Flynn i in. wygenerowali linie komórkowe czerniaka o wysokiej częstości rozprzestrzeniania się z podskórnego guza pierwotnego do LN poprzez seryjną inokulację komórek nowotworowych hodowanych ze zdysocjowanych tkanek mLN (dziewięć rund)14. Inny powszechnie stosowany model został przygotowany przez wstrzyknięcie komórek nowotworowych do opuszki stopy, a przerzutowe loci zostałyby utworzone w podkolanowym LN22. Warto zauważyć, że trudno jest ocenić dokładne punkty czasowe interwencji, ponieważ przerzuty LN w tych modelach nie zawsze są wierne.
W obecnym badaniu, mysi model przerzutowy LN został stworzony poprzez dowęzłowe wstrzyknięcie komórek B16F10-GP23,24, wygenerowany przez insercję genu glikoproteiny (GP) wirusa LCMV za pośrednictwem CRISPR/Cas9 do genomu linii komórkowej B16F109. Następnie myszy te przeniesiono z komórkami P14, które zawierają transgeniczne receptory limfocytów T (TCR), które specyficznie rozpoznają epitop H-2Db GP33-41 25,26 i można było zbadać ogólnoustrojową i lokalną dynamikę limfocytów T CD8 + specyficznych dla antygenu podczas przerzutów LN. Nasz projekt eksperymentalny zapewnia użyteczny model do badania odpowiedzi immunologicznych, zwłaszcza limfocytów T CD8 + specyficznych dla antygenu podczas przerzutów LN, co wyklucza zaburzenia limfocytów T CD8 + osób postronnych. Wyniki te wpłynęłyby na kliniczne możliwości leczenia, czy usunąć lub zachować mLN i rzuciłyby nowe światło na manipulację mLN w celu osiągnięcia maksymalnych korzyści terapeutycznych.
Myszy C57BL/6J (określane jako myszy B6) i naiwne myszy transgeniczne P149,27 były w wieku 6-10 tygodni i ważyły 18-22 g. Zarówno mężczyzna, jak i kobieta zostali włączeni bez randomizacji lub zaślepienia. Wszystkie badania na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi Instytucjonalnego Komitetu ds. Opieki nad Zwierzętami i Ich Użytkowania Uniwersytetu Rolniczego w Qingdao.
1. Przygotowanie pożywki i odczynników
2. Przygotowanie zawiesiny komórek B16F10-GP
3. Ektopowa inokulacja komórek B16F10-GP w obustronnym obszarze pachwinowym myszy
4. Adoptywny transfer limfocytów T P14 do myszy z nowotworem
5. Resekcja guza pierwotnego
UWAGA: Upewnij się, że wszystkie narzędzia chirurgiczne są sterylizowane w autoklawie przed użyciem. Wysterylizuj obszar operacyjny wewnątrz szafy bezpieczeństwa biologicznego 75% etanolem, a następnie naświetlaj promieniami UV przez co najmniej 30 minut. Podczas operacji noś czyste fartuchy, czapki, maski i sterylne rękawiczki.
6. Dowęzłowe wstrzyknięcie komórek B16F10-GP do pachwinowego węzła chłonnego
UWAGA: Po obustronnym usunięciu guza, komórki B16F10-GP zostały wstrzyknięte do jednostronnego pachwinowego węzła chłonnego, a PBS został wstrzyknięty na drugą stronę.
Schemat ideowy tego eksperymentalnego projektu jest pokazany w Rysunek 1A. W sumie 5 x 105 komórek B16F10-GP w 100 μl PBS wszczepiono podskórnie (s.c.) do obustronnego regionu pachwinowego myszy CD45.2 C57BL / 6J. Po 7 dniach tym myszom z guzem wstrzyknięto dootrzewnowo (i.p.) 4 mg CTX, a następnie adoptywnie przeniesiono 5 x 105 komórek CD45.1 + P14 przez dożylne wstrzyknięcie ogona (IV). Gdy guzy urosły do około 3-5 mm średnicy (około 7 dni po przeniesieniu komórek P14), guzy pierwotne wycięto, a 5 x 104 komórek B16F10-GP w 20 μl PBS wstrzyknięto bezpośrednio do jednostronnego pachwinowego węzła chłonnego. Do pachwinowego węzła chłonnego po drugiej stronie wstrzyknięto równe objętości PBS. Reprezentatywne barwienie hematoksyliną i eozyną (H&E, 100x) nieprzerzutowego węzła chłonnego (nLN) i przerzutowego węzła chłonnego (mLN) we wskazanych punktach czasowych pokazano w Rysunek 1B. Struktura nLN pozostała nienaruszona. We wczesnym stadium przerzutów LN (D8) mLN był częściowo zajęty przez komórki nowotworowe (strzałka) i nadal pozostaje pewien obszar z limfocytami, które nie zostały zaatakowane przez komórki nowotworowe (czerwona strzałka). Natomiast w późnym stadium przerzutów LN (D18), mLN jest wypełniony komórkami nowotworowymi, którym towarzyszy angiogeneza guza i małe limfocyty. Aktywowane komórki P14 odzyskane w TdLN wytworzyły wysoki poziom IFN-γ po stymulacji peptydem GP33-419,31. Tutaj procenty aktywowanych komórek P14 analizowano za pomocą cytometrii przepływowej w różnych punktach czasowych, a strategia bramkowania jest pokazana na Rysunek 2. Częstość występowania specyficznych dla antygenu limfocytów T CD8 + we krwi obwodowej we wczesnym stadium (D8) i późnym etapie (D18) wynosi odpowiednio 2,81% i 1,48% (Figura 3A). Doniesiono, że specyficzne dla nowotworu limfocyty T CD8 + ściśle rezydują w dLN podczas nowotworzenia, a niedrenujące LN odzyskały ograniczone komórki dawcy33. Odsetek komórek P14 specyficznych dla antygenu w nLN był stabilny podczas przerzutów LN. Co ciekawe, specyficzne dla antygenu limfocyty T CD8 + w mLN były przejściowo wzmocnione na wczesnym etapie, o czym świadczy wyższa częstotliwość komórek P14 w porównaniu z nLN, podczas gdy gwałtownie spadła w późnym stadium (Figura 3B).

Rysunek 1: Schemat ideowy projektu eksperymentalnego. (A) Myszom C57BL / 6J (CD45.2 +) wszczepia się 5 x 105 komórek nowotworowych B16F10-GP w obustronnej okolicy pachwinowej. Po 7 dniach myszom tym wstrzykuje się dootrzewnowo 4 mg CTX, a następnie następnego dnia następuje adoptywny transfer różnych genetycznie oznaczonych (CD45.1 +) komórek P14. Gdy guzy rosną do około 3-5 mm średnicy (około 7 dni po przeniesieniu komórek P14), guzy pierwotne są wycinane, a następnie 5 x 104 komórek B16F10-GP w 20 μl PBS jest bezpośrednio wstrzykiwane do jednostronnego pachwinowego węzła chłonnego, a pachwinowy węzeł chłonny po drugiej stronie jest wstrzykiwany z równymi objętościami PBS. (B) Reprezentatywne barwienie hematoksyliną i eozyną (H&E,100x) LNs. Skróty: s.c. = podskórnie; CTX = cyklofosfamid; i.v. = dożylnie; Sac = ofiara; nLN = LN bez przerzutów; mLN = przerzutowy LN. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Strategia bramkowania dla analizy cytometrii przepływowej. Strategia bramkowania stosowana do identyfikacji aktywowanych limfocytów T CD8 + specyficznych dla antygenu pochodzących od dawcy. Skróty: L/D = żywy/martwy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Dynamika limfocytów T CD8+ specyficznych dla antygenu podczas przerzutów LN. Proporcja limfocytów T CD8 + specyficznych dla antygenu w (A) krwi obwodowej, (B) nLN i mLN w różnych punktach czasowych. Skróty: nLN = LN bez przerzutów; mLN = przerzutowy LN. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów.
Przedstawiony tutaj eksperymentalny projekt dostarcza użytecznego modelu reprodukcyjnego do badań specyficznych dla antygenu limfocytów T CD8+ podczas przerzutów do węzłów chłonnych (LN), co wyklucza zaburzenia limfocytów T CD8+ osób postronnych.
Ta praca była wspierana przez National Science Foundation for Outstanding Young Scholars of China (nr 82122028 do LX), National Natural Science Foundation of China (nr 82173094 do LX), Natural Science Foundation of Chong Qing (nr 2023NSCQ-BHX0087 do SW).
| Probówka wirówkowa 1,5 ml | KIRGEN | KG2211 | |
| 100 U strzykawka insulinowa | BD Biosciences | 320310 | |
| Rurka stożkowa 15 ml | BÓBR | 43008 | |
| 2,2,2-tribromoetanol (Avertin) | Sigma | T48402-25G | |
| 2-metylo-2-butanol | Sigma | 240486-100ML | |
| 70 μ m nylonowy sitko | komórkowe BD Falcon | 352350 | |
| Układ anty-mysi APC CD45.1 | Legenda biologiczna | 110714 | Klon:A20 |
| Linia komórkowa B16-GP | Beijing Biocytogen Co.Ltd, Chiny | Niestandardowe | |
| BSA-V (albumina surowicy bydlęcej) | Bioss | bs-0292P | |
| naczynie do hodowli komórkowych | BÓBR | 43701/43702/43703 | |
| wirówka | Eppendorf | 5810R-A462/5424R | |
| cyklofosfamid | Sigma | C0768-25G | |
| Cyklofosfamid (CTX) | Sigma | PHR1404 | Zmodyfikowany Eagle Medium firmy Dulbecco|
| Gibco | C11995500BT | ||
| EDTA | Sigma | EDS-500g | |
| Rurki FACS | BD Falcon | 352052 | |
| płodowa surowica bydlęca | Cytometr przepływowyGibco | 10270-106 | |
| Hemocytometr BD | FACSCanto II | ||
| PorLab Scientific | HM330 | ||
| izofluran | RWD nauki przyrodnicze | Przekaźnik R510-22-16 | |
| KHCO3 | Sangon Biotechnologia | A501195-0500 | |
| LIVE/DEAD Fixable Near-IR Dead cell Stain Kit, do wzbudzenia 633 lub 635 nm | Technologie życiowe | L10199 | |
| nośnik igieł | RWD Nauki przyrodnicze | F31034-14 | |
| NH4Cl | Sangon Biotech | A501569-0500 | |
| paraformaldehyd | Beyotime | P0099-500ml | |
| PE przeciw myszom TCR Vα 2 | Klon BioLegend | 127808 | :B20.1 |
| Pióro Strep Glutamina (100x) | Gibco | 10378-016 | |
| PerCP/Cy5.5 anty-mysz CD8a | BioLegend | 100734 | Clone: 53-6,7 |
| RPMI-1640 | Sigma | R8758-500ML | |
| azydek sodu | Sigma | S2002 | |
| kleszcze chirurgiczne | RWD Life Science | F12005-10 | |
| nożyczki chirurgiczne | RWD Life Science | S12003-09 | |
| nić do szycia | RWD Life Science | F34004-30 | |
| trypsyna-EDTA | Sigma | T4049-100ml |