Транспарентная томография опухоли
В Чикагском университете разработали транспарентную (прозрачную) томографию опухоли – transparent tumor tomography (T3), которая позволяет изучать иммуноокружение опухоли, проводить 3D –картирование иммунных клеток внутри опухоли.
Авторы этой разработки считают, что возможность определять локализацию, плотность, функциональную ориентацию (сгруппированность по функциональной активности) разных популяций иммунных клеток внутри целой опухоли является мощным инструментом не только для оценки взаимного влияния опухоли и иммунной системы, но и для оценки эффективности иммунотерапии опухолей. Несмотря на то, что иммунофлуоресцентное окрашивание уже давно используется в онкоиммунологии, обычный иммунофлуоресцентный метод ограничивается локализацией таргетных антигенов в двумерных срезах опухолей или в опухолях небольших объемов. Двумерная иммунофлуоресценция не может показать полноценную картину пространственного распределения и других особенностей опухолевой ткани, оставляя возможность для неправильной интерпретации выраженности или значимости ответа опухоли на терапию.
Для того, чтобы решить эти проблемы, ученые разработали метод трёхмерной иммунофлуоресцентной томографии для картирования целой опухоли с разрешением в 1 клетку. Они оптимизировали оптическую прозрачность макрослоев опухоли, увеличили проникаемость антител, чтобы обеспечить иммунофлюоресцентное окрашивание, применили многоцветную трехмерную конфокальную микроскопию, возможности томографической реконструкции изображений и автоматизированный анализ изображений. Такой подход позволил им волюметрически визуализировать гетерогенность (Her2, CD45, Ki67, CD31, PD-L1) и сосудистую сеть (Hypoxiprobe kit, LIVE1, CD31) опухоли в высоком разрешении. Также, они смогли определить пространственное и количественное распределение опухоль-инфильтрирующих Т-лимфоцитов (CD4+, CD8+, CD45+, CD31+ и CD3+) в целой мышиной опухоли.
Чтобы показать, как работает данный метод, авторы использовали модель трансгенных мышей BALB-neuT, у которых повышенная экспрессия онкогена HER2 приводит к развитию рака молочной железы..
Для того, чтобы наглядно показать, что происходит в опухоли, ученые облучили часть опухоли, а в другую часть опухоли ввели DMXAA (5,6-диметилксантенон-4-уксусной кислоты), который является агонистом STING. STING (cтимулятор генов интерферона) представляет собой трансмембранный белок, локализованный в эндоплазматическом ретикулуме, который подвергается конформационному изменению в ответ на прямое связывание циклических динуклеотидов, что приводит к передаче сигнала через каскад реакций, включающих активацию протеинкиназу TBK1, фосфорилирование регуляторного фактора интерферонов IRF-3 и продукцию IFN-β и других цитокинов.
Авторы исследования смогли также оценить противоопухолевый иммунный ответ во всей опухоли, повреждение микроваскулатуры опухоли с помощью эндотелиального маркёра CD31 и увеличение популяции опухоль-инфильтрирующих цитотоксических Т-лимфоцитов. Кроме того, они визуализировали распределение в опухоли антител против PD-L1, введенных внутривенно и измерили на какое расстояние эти антитела проникают внутрь опухоли из кровеносных сосудов.
Поученные данные подтверждают, что новый метод – прозрачная томография опухоли – обеспечивает полноценнную пространственную визуализацию иммуноокружения опухоли и эффектов иммунотерапии опухоли.
3D-визуализация гетерогенности мышиной опухоли на модели рака молочной железы у мышей BALB-neuT
3D-визуализация участков гипоксии и васкулатуры (сосудистой сети) в опухоли молочной железы у мышей BALB-neuT
3D-картирование и количественная оценка популяций Т-клеток в опухоли молочной железы у мышей BALB-neuT
3D-анализ эффекта облучения мышиной опухоли
3D анализ эффекта DMXAA (5,6-диметилксантенон-4-уксусной кислоты) - агониста STIN (стимулятора генов интерферона
3D-анализ доставки антител против PD-L1 в мышиную опухоль после их внутривенного введения
Ссылки:
