Dræning af lymfeknudemetastasemodel til vurdering af dynamikken i antigenspecifikke CD8 ⁺ T-celler under tumorigenese

Cancer immunterapi, især immuncheckpoint blokade (ICB), har revolutioneret kræftbehandling¹. ICB blokerer de coinhibitory immunreceptorer (såsom PD-1, Tim-3, LAG-3 og TIGIT), som er stærkt udtrykt i udmattede CD8 ⁺ T-celler i tumormikromiljøet (TME), hvilket fører til genoplivning af udmattede CD8 ⁺ T-celler². I betragtning af heterogeniteten af udmattede CD8 ⁺ T-celler afslørede akkumulerende beviser, at tumorspecifikke CD8 ⁺ T-celler afledt af periferien, herunder dræning af lymfeknude (dLN), men ikke i TME, medierer effekten af ICB 3,4,5,6,7,8. For nylig blev TdLN-afledte TCF-1 ^{+ TOX-} tumorspecifikke hukommelses-CD8 ⁺ T-celler (TdLN-T_TSM) bekræftet at være de ægte respondenter på ICB, som legemliggør flere funktionelle egenskaber ved konventionelle hukommelses-T-celler og yderligere kunne udvide og differentiere sig til afkomsudmattede celler ved ICB-behandling⁹. Alt i alt bekræftede disse resultater betydningen af LN i montering af antitumorimmunitet.

Lymfeknude fungerer som et kritisk sted for at lette priming og aktivering af tumorspecifikke CD8 ⁺ T-celler ved at tilvejebringe strukturelt grundlag såvel som biologiske signaler¹⁰. Flere typer kræftceller frø ofte sentinel lymfeknude (SLN, den første LN, der dræner en primær tumor) før systematisk spredning¹¹. Tilstedeværelsen af SLN-metastaser er forbundet med dårligt resultat i human kræft, og prækliniske modeller viste, at tumorceller i TdLN kunne sprede sig til fjerne organer gennem både lymfekarrene og blodkarrene i knuden 12,13,14,15. SLN-biopsi repræsenterer nu en standardprocedure til vejledning af efterfølgende behandlingsbeslutninger i mange solide tumortyper, som kunne undgå unødvendig resektion af uinvolveret LN^16,17. Selv for den involverede LN forbliver det kontroversielt, om og hvornår kirurgisk resektion er nødvendig, da flere undersøgelser har vist, at fjernelsen af regional LN ikke udviste forbedret samlet overlevelse sammenlignet med dem, der modtog stråling eller systemisk terapi uden regional ^{LN-resektion 18,19}. En fortolkning er, at metastatisk LN (mLN) med mikroskopisk sygdom kan bevare en vis kapacitet til at uddanne immunceller og give nogle terapeutiske fordele. Så det er kritisk vigtigt at belyse, hvordan LN-metastase påvirker antitumorimmunresponset, især egenskaberne og funktionerne af TdLN-T_TSM.

Indtil nu har både prækliniske og kliniske data afsløret nogle strukturelle og cellulære ændringer i mLN²⁰. Imidlertid er de dynamiske ændringer af tumorspecifikke CD8 ⁺ T-celler under LN-metastase ikke blevet afgrænset. Derfor er det nødvendigt at udvikle en overbevisende model af LN-metastase til yderligere undersøgelse. Faktisk har flere undersøgelser rapporteret mLN musemodeller på forskellige måder 14,21,22. For eksempel blev spontan metastase i aksillære LN’er udført gennem implantation af 4T1 brystkræftceller i brystfedtpuden²². I en anden undersøgelse genererede Reticker-Flynn et al. melanomcellelinjer med høj forekomst af spredning fra subkutan primær tumor til LN’er gennem seriel podning af tumorceller dyrket fra dissocieret mLN-væv (ni runder)¹⁴. En anden almindeligt anvendt model blev fremstillet ved injektion af tumorceller i fodpuden, og de metastatiske loci ville blive dannet i popliteal LN²². Især er det vanskeligt at evaluere de præcise tidspunkter for intervention, fordi LN-metastaser i disse modeller ikke altid er trofaste.

I denne undersøgelse blev en murine LN metastatisk model etableret gennem intranodal injektion af B16F10-GP-celler^23,24, genereret ved CRISPR / Cas9-medieret indsættelse af LCMV-virusglycoprotein (GP) gensekvens i genomet af B16F10-cellelinje⁹. Derefter blev disse mus overført med P14-celler, der huser transgene T-cellereceptorer (TCR’er), genkender specifikt H-2D^b GP_33-41 epitop^25,26, og den systemiske og lokale dynamik af antigenspecifikke CD8 ⁺ T-celler under LN-metastase kunne undersøges. Vores eksperimentelle design giver en nyttig model til undersøgelse af immunresponser, især de antigenspecifikke CD8 ⁺ T-celler under LN-metastasen, som udelukker forstyrrelse af tilskuere CD8 ⁺ T-celler. Disse resultater vil påvirke de kliniske behandlingsmuligheder for, om mLN skal fjernes eller bevares og kaste nyt lys over manipulation af mLN for at opnå maksimale terapeutiske fordele.