Dränerande lymfkörtelmetastasmodell för att bedöma dynamiken hos antigenspecifika CD8⁺ T-celler under tumörbildning

Immunterapi mot cancer, särskilt immuncheckpointblockaden (ICB), har revolutionerat cancerterapin¹. ICB blockerar de kohibitoriska immunreceptorerna (t.ex. PD-1, Tim-3, LAG-3 och TIGIT), som uttrycks i hög grad i utmattade CD8⁺ T-celler i tumörmikromiljön (TME), vilket leder till att utmattade CD8⁺ T-celler^{återupplivas}. Med tanke på heterogeniteten hos utmattade CD8⁺ T-celler, visade ackumulerade bevis att tumörspecifika CD8⁺ T-celler som härrör från periferin, inklusive dränerande lymfkörtlar (dLN), men inte i TME, medierar effekten av ICB 3,4,5,6,7,8. Nyligen bekräftades att TdLN-härledda TCF-1^{+TOX-tumörspecifika} minnes-CD8⁺ T-celler (TdLN-T_TSM) är de som verkligen svarar på ICB som förkroppsligar flera funktionella egenskaper hos konventionella minnes-T-celler och som ytterligare kan expandera och differentiera till avkommeutmattade celler vid ICB-behandling⁹. Sammantaget bekräftade dessa fynd vikten av LN för att öka antitumörimmuniteten.

Lymfkörteln fungerar som en kritisk plats för att underlätta priming och aktivering av tumörspecifika CD8⁺ T-celler genom att tillhandahålla strukturell bas såväl som biologiska signaler¹⁰. Flera typer av cancerceller befruktar ofta portvaktslymfkörtlar (SLN, det första LN som dränerar en primärtumör) innan de systematiskt sprids¹¹. Förekomsten av SLN-metastaser är kopplad till dåligt utfall i human cancer och prekliniska modeller visade att tumörceller i TdLN kunde sprida sig till avlägsna organ genom både lymfkärlen och blodkärlen i noden 12,13,14,15. SLN-biopsi utgör nu en standardprocedur för att vägleda efterföljande behandlingsbeslut i många solida tumörtyper, vilket kan undvika onödig resektion av oinvolverad LN^16,17. Även för den inblandade LN är det fortfarande kontroversiellt om och när kirurgisk resektion behövs eftersom flera studier har visat att avlägsnandet av regionalt LN inte uppvisade förbättrad total överlevnad jämfört med dem som fick strålning eller systemisk behandling utan regional LN-resektion^18,19. En tolkning är att metastaserande LN (mLN) med mikroskopisk sjukdom kan behålla en viss förmåga att utbilda immunceller och ge vissa terapeutiska fördelar. Så det är mycket viktigt att klarlägga hur LN-metastaser påverkar immunsvaret mot tumörer, särskilt egenskaperna och funktionerna hos TdLN-T_TSM.

Hittills har både prekliniska och kliniska data avslöjat vissa strukturella och cellulära förändringar i mLN²⁰. De dynamiska förändringarna av tumörspecifika CD8⁺ T-celler under LN-metastasering har dock inte avgränsats. Därför behövs det att utveckla en övertygande modell för LN-metastaser för vidare forskning. Faktum är att flera studier har rapporterat mLN-musmodeller på olika sätt 14,21,22. Till exempel genomfördes spontan metastasering i axillära LN genom implantation av 4T1-bröstcancerceller i bröstfettkudden²². I en annan studie genererade Reticker-Flynn et al. melanomcellinjer med hög förekomst av spridning från subkutan primärtumör till LN genom seriell inokulering av tumörceller odlade från dissocierade mLN-vävnader (nio omgångar)¹⁴. En annan vanligt förekommande modell framställdes genom injektion av tumörceller i fotplattan och de metastaserande loci skulle bildas i popliteal LN²². Framför allt är det svårt att utvärdera de exakta tidpunkterna för interventionen eftersom LN-metastasering i dessa modeller inte alltid är trogen.

I den aktuella studien etablerades en murin LN-metastaseringsmodell genom intranodal injektion av B16F10-GP-celler^23,24, genererad genom CRISPR/Cas9-medierad insättning av LCMV-virusglykoprotein (GP) gensekvens i genomet hos B16F10-cellinje 9. Sedan överfördes dessa möss med P14-celler som hyser transgena T-cellsreceptorer (TCR) som specifikt känner igen H-2D^b GP_{33-41-epitopen} ^25,26 och den systemiska och lokala dynamiken hos antigenspecifika CD8+ T-celler under LN-metastasering kunde undersökas. Vår experimentella design ger en användbar modell för studier av immunsvar, särskilt de antigenspecifika CD8⁺ T-cellerna under LN-metastaseringen, vilket utesluter störning av åskådar-CD8⁺ T-celler. Dessa resultat skulle påverka de kliniska behandlingsalternativen för att ta bort eller behålla mLN och kasta nytt ljus över manipulationen av mLN för att uppnå maximala terapeutiska fördelar.