Рак молочной железы является наиболее часто диагностируемым злокачественным новообразованием среди женщин во всем мире, составляя примерно 2,3 миллиона новых случаев ежегодно1. Заболевание клинически гетерогенно и классифицируется как минимум на четыре основных молекулярных подтипа в зависимости от статуса гормональных рецепторов — рецептора эстрогена (ER) и рецептора прогестерона (PR) — и экспрессии онкогена рецептора эпидермального фактора роста человека 2 (HER2)2. Люминальные опухоли типа A экспрессируют ER и/или PR без гиперэкспрессии HER2 (ER/PR+ и HER2−); люминальные опухоли типа B коэкспрессируют ER/PR и HER2 (ER/PR+ и HER2+); HER2+-опухоли характеризуются высокой экспрессией HER2 независимо от статуса гормональных рецепторов; а трижды негативный рак молочной железы (ТНРМЖ) характеризуется отсутствием экспрессии всех трех маркеров (ER−, PR− и HER2−)2,3. Среди этих подтипов ТНРМЖ представляет собой наиболее сложную с клинической точки зрения форму и составляет примерно 15%–20% всех случаев рака молочной железы. Пациенты с ТНРМЖ демонстрируют наиболее агрессивное течение болезни с наихудшим прогнозом и самым коротким показателем 5-летней общей выживаемости из-за слабого ответа на традиционную химиотерапию и отсутствия эффективных методов таргетной терапии3,4. Кроме того, ТНРМЖ обладает значительно более высокой склонностью к висцеральному метастазированию, особенно в легкие в течение 5 лет после постановки диагноза, а медиана выживаемости пациентов с распространенным или метастатическим ТНРМЖ (мТНРМЖ) редко превышает 2 года5,6. Эти статистические данные подчеркивают критическую и неудовлетворенную потребность в новых терапевтических стратегиях лечения ТНРМЖ.
Микроокружение опухоли (TME) играет ключевую роль в прогрессировании рака молочной железы и уклонении от иммунного ответа. Опухоль-ассоциированные макрофаги относятся к числу наиболее многочисленных иммунных клеток в TME и в последнее время признаны критическими медиаторами врожденного противоопухолевого иммунитета7,8,9. Хотя исторически TAM разделяли на провоспалительные состояния «M1» и проопухолевые «M2», эта бинарная модель не отражает истинной степени гетерогенности макрофагов. Вместо этого TAM занимают динамический функциональный спектр, эволюционируя в ответ на разнообразные биохимические сигналы внутри TME. В этом сложном ландшафте раковые клетки активно подавляют активность макрофагов с помощью различных стратегий уклонения от иммунного ответа, в частности, за счет гиперэкспрессии сигналов «не ешь меня». Ось CD47/SIRPα стала первым идентифицированным контрольным пунктом врожденного иммунитета в данном контексте6,10, а недавно CD24 проявил себя как новый и мощный антифагоцитарный сигнал11,12. CD24 представляет собой небольшой и сильно гликозилированный гликопротеин муцинового типа, прикрепленный к клеточной мембране посредством гликозилфосфатидилинозитольной связи13. В физиологических условиях он экспрессируется различными линиями иммунных клеток, но часто гиперэкспрессируется в солидных опухолях, включая рак молочной железы, яичников, поджелудочной железы и колоректальный рак14. На опухолевых клетках CD24 взаимодействует с ингибирующим рецептором сиалокислот-связывающим иммуноглобулиноподобным лектином 10 (Siglec-10), экспрессируемым на макрофагах. Это взаимодействие запускает фосфорилирование доменов иммунорецепторного тирозин-содержащего ингибирующего мотива в цитоплазматическом хвосте Siglec-10, активируя фосфатазы SHP-1 и SHP-2, которые подавляют нижележащие фагоцитарные сигнальные пути11. Было показано, что блокада взаимодействия CD24/Siglec-10 с помощью моноклонального антитела значительно усиливает фагоцитоз экспрессирующих CD24 опухолей человека макрофагами. Наше недавнее исследование также показало, что нокаут CD24a в клетках рака молочной железы повышает их восприимчивость к фагоцитозу макрофагами в мышиной модели трижды негативного рака молочной железы9.
Антителозависимый клеточный фагоцитоз (ADCP) является ключевым механизмом, посредством которого антитела направляют макрофаги на фагоцитоз опухолевых клеток15,16. После связывания с экспрессируемыми опухолью антигенами Fc-фрагмент антитела взаимодействует с Fcγ-рецепторами (FcγRs) на макрофагах, запуская внутриклеточные сигнальные каскады, которые приводят к перестройке цитоскелета, формированию фагоцитарной чаши и поглощению клетки-мишени17.
В данном исследовании мы разработали и валидировали протокол тайм-лапс визуализации живых клеток для измерения антитело-зависимого фагоцитоза клеток рака молочной железы макрофагами. В методе используются макрофаги, полученные из мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) здоровых доноров человека, дифференцированные с помощью колониестимулирующего фактора макрофагов (M-CSF) и впоследствии стимулированные липополисахаридом (LPS) и интерфероном гамма (IFN-γ). Анализ методом проточной цитометрии подтвердил повышение экспрессии CD80 в популяции CD11b⁺ после стимуляции (Рисунок 1), что свидетельствует о классически активированном фенотипе. Такое состояние активации обеспечивает высокую антитело-опосредованную фагоцитарную способность, что делает его подходящим для оценки антитело-зависимого клеточного фагоцитоза (ADCP). В качестве клеток-мишеней используются GFP-меченные CD24-положительные клетки рака молочной железы, которые перед совместным культивированием опсонизируются терапевтическим моноклональным антителом к CD24. Процессы фагоцитоза регистрируются в течение 16 ч с помощью автоматизированного микроскопа в контролируемых условиях окружающей среды. Для обеспечения количественной оценки параллельно с динамической визуализацией проводится отдельный конечный анализ в идентичных условиях совместного культивирования, что позволяет точно измерить фагоцитоз после удаления неинтернализованных клеток-мишеней. Данный протокол представляет собой стандартизированную, воспроизводимую и визуально информативную платформу для оценки ADCP, опосредованного антителом к CD24. Важно отметить, что интеграция тайм-лапс визуализации с дополнительной стратегией количественного определения по конечной точке позволяет одновременно оценивать кинетику и величину фагоцитоза. Метод может быть адаптирован для исследования других иммунотерапевтических мишеней, воздействующих на макрофаги. Этот протокол наиболее подходит для оценки ADCP, опосредованного терапевтическими моноклональными антителами против поверхностных антигенов раковых клеток. Он оптимален для сравнительного скрининга антител-кандидатов, характеристики зависимости «доза-эффект» и изучения механизмов взаимодействия Fc–FcγR, включая эффекты блокады сигналов «не ешь меня» (например, CD47–SIRPα). Поскольку в анализе используются первичные макрофаги человека, он также подходит для трансляционных исследований, требующих оценки вариабельности между донорами перед началом клинической разработки.

Рисунок 1. Получение и валидация с помощью проточной цитометрии макрофагов, полученных из мононуклеарных клеток периферической крови и стимулированных IFN-γ/LPS. Верхняя панель: Мононуклеарные клетки периферической крови (PBMCs) выделяют из крови здоровых доноров методом центрифугирования в градиенте плотности с использованием раствора Ficoll при 400 × g в течение 30 мин при 20°C, при этом все реагенты предварительно доводят до температуры 20°C ± 2°C. Выделенные PBMCs культивируют в среде ImmunoCult-SF с добавлением 100 ng/mL макрофагального колониестимулирующего фактора (M-CSF) в течение 7 дней для стимуляции дифференцировки макрофагов (дни 0–7) с дополнением среды на 5-й день. На 8-й день дифференцированные макрофаги стимулируют 100 ng/mL IFN-γ и 1 µg/mL LPS в течение 48 ч (дни 8–10). Затем клетки подвергают анализу методом проточной цитометрии. Нижняя панель: Анализ макрофагов методом проточной цитометрии. Клетки окрашивали панелью поверхностных маркеров, состоящей из CD11b-FITC, CD80-PE и CD206-PerCP-Cy5.5, с последующим добавлением DAPI перед сбором данных для исключения мертвых клеток. Стратегия гейтирования: Сначала проводили отбор живых клеток (DAPI⁻), затем идентифицировали CD11b⁺ клетки на графике CD11b-FITC против FSC-A для подтверждения идентичности макрофагов. Живые CD11b⁺ события затем анализировали на точечном графике CD80 против CD206 для подтверждения популяции CD80⁺CD206⁻, индуцированной стимуляцией IFN-γ/LPS. Справа: Репрезентативный точечный график CD11b-FITC против FSC-A, показывающий, что 99,8% отобранных клеток были CD11b⁺, что подтверждает идентичность макрофагов. Слева: Большинство CD11b⁺ клеток попали в гейт CD80⁺CD206⁻ (Q1: 95,2%), что указывает на ожидаемый провоспалительный фенотип при примененных условиях стимуляции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
При применении данного метода пользователям следует учитывать несколько ограничений. Во-первых, вариабельность доноров при использовании макрофагов, полученных из PBMC, может привести к существенным различиям в показателях фагоцитоза; поэтому мы рекомендуем использовать нескольких доноров (n ≥ 3) с представлением индивидуальных данных по каждому донору наряду с обобщенными результатами. Во-вторых, формат 2D-сокультивирования не воспроизводит микроокружение опухоли, и полученные результаты следует подтвердить в 3D-моделях или in vivo перед формулированием клинических выводов. В-третьих, 16-часовое окно визуализации позволяет зафиксировать ранние события фагоцитоза, но не отражает более длительные процессы, такие как презентация антигена или вторичная иммунная активация. Таким образом, комбинированное использование визуализации в реальном времени и количественного анализа конечной точки создает взаимодополняющую основу, которая повышает как интерпретируемость, так и воспроизводимость измерений ADCP.