Рак молочной железы является наиболее часто диагностируемым злокачественным новообразованием среди женщин во всем мире; ежегодно регистрируется примерно 2,3 миллиона новых случаев1. 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 2 человеческого эпидермального фактора роста (HER2)2. Опухоли люминального типа А экспрессируют ER и/или PR без гиперэкспрессии HER2 (ER/PR+ и HER2−); опухоли люминального типа B коэкспрессируют ER/PR и HER2 (ER/PR+ и HER2+); опухоли HER2+ характеризуются высокой экспрессией HER2 независимо от статуса гормональных рецепторов; а трижды негативный рак молочной железы (TNBC) характеризуется отсутствием экспрессии всех трех маркеров (ER−, PR− и HER2−)2,3. Среди этих подтипов TNBC представляет собой наиболее сложную с клинической точки зрения форму и составляет примерно 15%–20% всех случаев рака молочной железы. Пациенты с TNBC демонстрируют наиболее агрессивное течение заболевания с наихудшим прогнозом и самым коротким показателем 5-летней общей выживаемости из-за низкой эффективности стандартной химиотерапии и отсутствия действенной таргетной терапии3,4. Кроме того, TNBC характеризуется значительно высокой склонностью к висцеральному метастазированию, особенно в легкие в течение 5 лет после постановки диагноза, а медиана выживаемости пациентов с распространенным или метастатическим TNBC (mTNBC) редко превышает 2 лет5,6. Эти статистические данные подчеркивают острую и неудовлетворенную потребность в новых терапевтических стратегиях для лечения TNBC.
Опухолевое микроокружение (ОМО) играет ключевую роль в прогрессировании рака молочной железы и уклонении от иммунного ответа. Опухолеассоциированные макрофаги относятся к числу наиболее многочисленных иммунных клеток в ОМО и в последнее время признаны критически важными медиаторами врожденного противоопухолевого иммунитета7,8,9. Хотя исторически TAM разделяли на провоспалительные состояния «M1» и проопухолевые «M2», эта бинарная модель не позволяет в полной мере оценить истинную степень гетерогенности макрофагов. Вместо этого TAM занимают динамический функциональный спектр, развиваясь в ответ на разнообразные биохимические сигналы внутри ОМО. В этом сложном ландшафте раковые клетки активно подавляют активность макрофагов с помощью различных стратегий уклонения от иммунитета, в частности, за счет гиперэкспрессии сигналов «не ешь меня». Ось CD47/SIRPα стала первой идентифицированной контрольной точкой врожденного иммунитета в данном контексте6,10, а недавно CD24 был определен как новый и мощный антифагоцитарный сигнал1,12. CD24 представляет собой небольшой, сильно гликозилированный гликопротеин муцинового типа, закрепленный в клеточной мембране с помощью гликозилфосфатидилинозитольного якоря13. В физиологических условиях он экспрессируется в различных линиях иммунных клеток, но часто гиперэкспрессируется в солидных опухолях, включая рак молочной железы, яичников, поджелудочной железы и колоректальный рак14. На опухолевых клетках CD24 взаимодействует с ингибиторным рецептором сиалокислот-связывающим иммуноглобулиноподобным лектином 10 (Siglec-10), экспрессируемым на макрофагах. Это взаимодействие запускает фосфорилирование доменов иммунорецепторного тирозин-содержащего ингибиторного мотива в цитоплазматическом хвосте Siglec-10, что активирует фосфатазы SHP-1 и SHP-2, подавляющие нижележащие фагоцитарные сигнальные пути1. Было показано, что блокада взаимодействия CD24/Siglec-10 моноклональными антителами значительно усиливает фагоцитоз CD24-экспрессирующих опухолей человека макрофагами. Наше недавнее исследование также показало, что нокаут CD24a в клетках рака молочной железы повышает их чувствительность к фагоцитозу макрофагами в мышиной модели трижды негативного рака молочной железы9.
Антителозависимый клеточный фагоцитоз (ADCP) представляет собой ключевой механизм, с помощью 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 антителозависимого фагоцитоза клеток рака молочной железы макрофагами. В методе используются макрофаги, полученные из мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) здоровых доноров-людей, 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 CD1b⁺ после стимуляции (Рисунок 1), что свидетельствует о классически активированном фенотипе. Данное состояние активации обеспечивает высокую способность к антитело-опосредованному фагоцитозу, что делает его подходящим для оценки антителозависимого клеточного фагоцитоза (ADCP). GFP-меченные CD24-положительные клетки рака молочной железы служат клетками-мишенями и опсонизируются терапевтическими моноклональными антителами к CD24 перед совместным культивированием. Акты фагоцитоза регистрируются в течение 16 ч с использованием автоматизированного микроскопа в контролируемых условиях окружающей среды. Для проведения количественной оценки параллельно с динамической визуализацией выполняется 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 антителами к CD24. Важно, 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, направленных на макрофаги. Этот протокол наиболее подходит для оценки ADCP, опосредованного терапевтическими моноклональными антителами к поверхностным антигенам раковых клеток. Он хорошо подходит для сравнительного скрининга антител-кандидатов, характеристики зависимости «доза-ответ» и механистических исследований 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 1Получение и валидация методом проточной цитометрии макрофагов, полученных из мононуклеарных клеток периферической крови и стимулированных IFN-γ/ЛПС. Верхняя панель: мононуклеарные клетки периферической крови (МНКПК) выделяют из крови здоровых доноров методом центрифугирования в градиенте плотности с использованием раствора Ficoll при 40 × g в течение 30 мин при 20°C, при условии предварительного уравновешивания всех реагентов по температуре до 20°C ± 2°CВыделенные PBMC культивируют в среде ImmunoCult-SF с добавлением макрофаг-колониестимулирующего фактора (M-CSF) в концентрации 10 нг/мл в течение 7 дней для стимуляции дифференцировки макрофагов (дни 0–7), с добавлением свежей среды на 5-й день. На 8-й день дифференцированные макрофаги стимулируют IFN-γ в концентрации 10 нг/мл и 1 µg/mL ЛПС в течение 48 ч (дни 8–10). Затем клетки подвергают анализу методом проточной цитометрии. Нижняя панель: Проточная цитометрия макрофагов. Клетки окрашивали панелью поверхностных маркеров, состоящей из CD1b-FITC, CD80-PE и CD206-PerCP-Cy5.5, с последующим добавлением DAPI перед сбором данных для исключения мертвых клеток. Стратегия гейтирования: сначала выделяли живые клетки (DAPI⁻), затем идентифицировали CD1b⁺ клетки на графике CD1b-FITC в зависимости от FSC-A для подтверждения принадлежности к макрофагам. Живые CD11b⁺ события анализировали на точечном графике CD80 в зависимости от CD206 для подтверждения наличия популяции CD80⁺CD206⁻, индуцированной стимуляцией IFN-γ/ЛПС. Справа: Репрезентативный точечный график CD1b-FITC в зависимости от FSC-A, показывающий, что 9,8% гейтированных клеток были CD11b⁺, что подтверждает принадлежность к макрофагам. Слева: Большинство CD1b⁺ клеток попало в гейт CD80⁺CD206⁻ (Q1: 95,2%), что указывает на ожидаемый провоспалительный фенотип в данных условиях стимуляции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
При применении данного метода следует учитывать несколько ограничений. Во-первых, вариабельность доноров при использовании макрофагов, полученных из PBMC, может привести к существенному разбросу показателей фагоцитоза, поэтому мы рекомендуем использовать нескольких доноров (n ≥ 3) с представлением индивидуальных данных каждого донора наряду с общими результатами. Во-вторых, формат 2D-сокультивирования не воспроизводит микроокружение опухоли, и полученные результаты должны быть подтверждены в 3D-моделях или моделях in vivo перед формулированием клинических выводов. В-третьих, 16-часовое окно визуализации позволяет зафиксировать ранние фагоцитарные события, но не отражает более длительные процессы, такие как презентация антигена или вторичная иммунная активация. Таким образом, комбинированное использование визуализации в режиме реального времени и конечного количественного анализа обеспечивает взаимодополняющую основу, которая повышает как интерпретируемость, так и воспроизводимость измерений ADCP.