Modello di metastasi linfonodali drenanti per la valutazione della dinamica delle cellule T CD8⁺ antigene-specifiche durante la tumorigenesi

L’immunoterapia del cancro, in particolare il blocco del checkpoint immunitario (ICB), ha rivoluzionato la terapia del cancro¹. L’ICB blocca gli immunorecettori coinibitori (come PD-1, Tim-3, LAG-3 e TIGIT), che sono altamente espressi nelle cellule T CD8⁺ esauste nel microambiente tumorale (TME), portando al rinvigorimento delle cellule T CD8⁺ esauste². Considerando l’eterogeneità delle cellule T CD8⁺ esaurite, l’accumulo di prove ha rivelato che le cellule T CD8⁺ specifiche del tumore derivate dalla periferia, incluso il linfonodo drenante (dLN), ma non nella TME, mediano l’efficacia dell’ICB 3,4,5,6,7,8. Recentemente, è stato confermato che le cellule T CD8⁺ di memoria tumore-specifiche TCF-1 ^{+ TOX} derivate da TdLN (TdLN-T_TSM) sono le vere risposte all’ICB che incorporano diverse proprietà funzionali delle cellule T di memoria convenzionali e potrebbero ulteriormente espandersi e differenziarsi in cellule esaurite dalla progenie dopo il trattamento con ICB⁹. Nel complesso, questi risultati hanno corroborato l’importanza della LN nel montare l’immunità antitumorale.

Il linfonodo funge da punto critico nel facilitare l’innesco e l’attivazione delle cellule T CD8⁺ specifiche del tumore, fornendo una base strutturale e segnali biologici¹⁰. Diversi tipi di cellule tumorali spesso seminano il linfonodo sentinella (SLN, il primo LN che drena un tumore primario) prima della disseminazione sistematica¹¹. La presenza di metastasi SLN è legata a scarsi risultati nel cancro umano e i modelli preclinici hanno mostrato che le cellule tumorali in TdLN potrebbero diffondersi a organi distanti sia attraverso i vasi linfatici che attraverso i vasi sanguigni dei linfonodi 12,13,14,15. La biopsia SLN rappresenta ora una procedura standard per guidare le successive decisioni terapeutiche in molti tipi di tumori solidi, evitando la resezione non necessaria di LN^16,17 non coinvolti. Anche per i LN coinvolti, rimane controverso se e quando sia necessaria la resezione chirurgica, poiché diversi studi hanno dimostrato che la rimozione dei LN regionali non ha mostrato un miglioramento della sopravvivenza globale rispetto a quelli che hanno ricevuto radioterapia o terapia sistemica senza resezione regionale^18,19. Un’interpretazione è che la LN metastatica (mLN) con malattia microscopica possa mantenere una certa capacità di educare le cellule immunitarie e fornire alcuni benefici terapeutici. Quindi, è di fondamentale importanza chiarire come le metastasi di LN influenzino la risposta immunitaria antitumorale, in particolare le proprietà e le funzioni di TdLN-T_TSM.

Fino ad ora, sia i dati preclinici che quelli clinici hanno rivelato alcune alterazioni strutturali e cellulari in mLN²⁰. Tuttavia, i cambiamenti dinamici delle cellule T CD8⁺ tumore-specifiche durante le metastasi dei LN non sono stati delineati. Pertanto, lo sviluppo di un modello convincente di metastasi LN è necessario per ulteriori indagini. In effetti, diversi studi hanno riportato modelli murini mLN in modi diversi 14,21,22. Ad esempio, le metastasi spontanee nei LN ascellari sono state condotte attraverso l’impianto di cellule di carcinoma mammario 4T1 nel cuscinetto adiposo^{mammario 22}. In un altro studio, Reticker-Flynn et al. hanno generato linee cellulari di melanoma con un’elevata incidenza di diffusione dal tumore primario sottocutaneo ai LN attraverso l’inoculazione seriale di cellule tumorali coltivate da tessuti mLN dissociati (nove round)¹⁴. Un altro modello comunemente usato è stato preparato mediante l’iniezione di cellule tumorali nel cuscinetto plantare e i loci metastatici si sarebbero formati nel LN²² popliteo. In particolare, è difficile valutare i tempi precisi dell’intervento perché le metastasi dei LN in questi modelli non sono sempre fedeli.

Nel presente studio, è stato stabilito un modello metastatico murino di LN attraverso l’iniezione intranodale di cellule B16F10-GP^23,24, generate dall’inserzione mediata da CRISPR/Cas9 della sequenza genica della glicoproteina del virus LCMV (GP) nel genoma della linea cellulare^{B16F10 9}. Quindi, questi topi sono stati trasferiti con cellule P14 che ospitano recettori transgenici delle cellule T (TCR) che riconoscono specificamente l’epitopo H-2D^b GP_33-41 ^25,26 e la dinamica sistemica e locale delle cellule T CD8⁺ antigene-specifiche durante le metastasi LN potrebbe essere studiata. Il nostro disegno sperimentale fornisce un modello utile per lo studio delle risposte immunitarie, in particolare delle cellule T CD8⁺ antigene-specifiche durante le metastasi dei LN che esclude la perturbazione delle cellule T CD8⁺ astanti. Questi risultati influenzerebbero le opzioni di trattamento clinico sull’opportunità di rimuovere o trattenere l’mLN e getterebbero nuova luce sulla manipolazione dell’mLN per ottenere i massimi benefici terapeutici.