遥遥领先 | 在ECM存在的TME中研究免疫细胞的浸润和杀伤

2023-12-22 11:37:08, 安捷伦细胞分析安捷伦细胞分析事业部（BioTek）

前言 / 01

目前的肿瘤免疫细胞疗法在血液瘤中得到了颠覆现有疗法的疗效，但是面对实体瘤复杂的肿瘤微环境（TME），以T细胞和NK细胞等免疫细胞为主的抗肿瘤疗法面临着巨大的挑战，整体临床反应性较低。这很大一部分原因归结于肿瘤外紧密的细胞外基质（ECM）结构以及抑制性TME，免疫细胞难以浸润到肿瘤内部，从而限制了其发挥抗肿瘤活力。

因此我们需要在细胞药物筛选时注重免疫细胞的浸润功能。传统的细胞迁移、浸润和杀伤都是由不同的终点检测法结合Transwell进行评估，但目前的方法无法做到免疫细胞浸润以及杀伤的实时研究。

本应用介绍了一种使用xCELLigence RTCA eSight进行免疫细胞浸润和细胞毒性检测的新型实时共培养试验，这种方法不需要收集终点的数据，仪器会自动从阻抗和成像角度同时收集实时变化的细胞信息。这种方法中，ECM层与靶肿瘤细胞直接接触，可以同时记录肿瘤靶细胞和浸润淋巴细胞的反应，特别是直接记录淋巴细胞对靶细胞的杀伤，且杀伤是在ECM存在的环境中进行的，更真实的还原体内生理状态（图1）。

图1. 免疫细胞浸润杀伤实验步骤

NK细胞浸润和杀伤实验

案例分享

我们以NK92细胞为例，研究NK92在ECM存在时的浸润以及对ECM下MCF7靶细胞的杀伤。结果发现当Matrigel添加量增多时（50ul-100ul），MCF7的Cell Index曲线下降延迟以及杀伤曲线增长延迟（图2）。

图2. NK92对靶细胞的杀伤随着浸润距离的增加而出现延迟

另外，研究表明NK92借助基质金属蛋白酶（MMP）降解ECM成分从而完成浸润，因此本应用发现MMP抑制剂同样抑制了NK92的浸润和杀伤，因此证明了该方案真实的还原了体内效应细胞对实体瘤浸润和杀伤的生理过程（图3）。同时该数据从阻抗和成像双维度分析数据，并且两种数据趋势一致，且提供了清晰的图像更直观的看到靶细胞MCF7被浸润的NK92细胞杀伤的过程。

图3. MMPs 在浸润中发挥着重要作用，抑制 MMPs 导致细胞杀伤延迟。

结论

基于各种免疫细胞的实体瘤细胞疗法正在被广泛研究，目前的临床低反应让我们重点考虑肿瘤微环境的抑制因素，特别是肿瘤周围的紧密的细胞外基质，严重影响免疫细胞的浸润，从而影响实体瘤细胞免疫疗法的药效。因此基于浸润功能的细胞药物筛选也逐渐成为研究者重视的方向。本应用介绍了基于xCELLigence RTCA eSight 的细胞实时分析方法，满足同时评估淋巴细胞的浸润和细胞毒性功能。并同时捕获阻抗和成像数据，以全方位角度直观准确的分析免疫细胞浸润和杀伤能力。

本应用提供全文下载，请点击下图。

关于安捷伦细胞分析

安捷伦细胞分析平台包括xCELLigence RTCA实时细胞分析仪、Novocyte系列流式细胞仪、Seahorse能量代谢分析仪以及Synergy系列微孔板检测仪和Cytation 系列（共聚焦）细胞成像多功能微孔板检测仪。安捷伦细胞分析平台聚焦基础科研与细胞与基因治疗产品的开发全流程，作为适配新一代疗法的强大分析工具，提供多方位的细胞效力检测和深度的细胞分析，并致力于研发、生产质控以及临床的全方位检测与分析方案开发。