SK-MEL šūnas imūnterapijas atbildes reakcijas prognozēšanā
Imūnterapijas revolūcija ir mainījusi melanomas ārstēšanu, un kontrolpunktu inhibitori panāk ilgstošu atbildes reakciju ievērojamai pacientu apakšgrupai. Uzņēmumā Cytion mēs apzināmies, ka joprojām ir ļoti svarīgi prognozēt, kuri pacienti reaģēs uz imūnterapiju, un tam ir nepieciešami stabili pirmsklīniski modeļi, kas atveido audzēja un imūnās sistēmas mijiedarbību. SK-MEL melanomas šūnu līnijas ir būtiska platforma, lai pētītu imunoterapijas atbildes reakciju noteicošos molekulāros faktorus un noteiktu biomarķierus, pēc kuriem var atlasīt pacientus šai pārveidojošajai ārstēšanai.
Galvenie secinājumi
- SK-MEL līnijām ir atšķirīga PD-L1 ekspresija, kas ietekmē atbildes reakciju uz kontrolpunktu inhibitoriem
- Audzēja mutāciju slogs un neoantigēnu prezentācija korelē ar imunogenitāti
- Kopkultūru sistēmas ar imūnšūnām ļauj funkcionāli novērtēt pretvēža imunitāti
- Interferona gamma signalizācijas ceļa integritāte prognozē imūnterapijas jutīgumu
- In vitro var modelēt rezistences mehānismus, tostarp antigēna prezentācijas defektus
SK-MEL melanomas šūnu līniju panelis
SK-MEL sērija ietver vairākas melanomas šūnu līnijas, kas iegūtas no dažādiem pacientiem un metastātiskām vietām, nodrošinot daudzveidīgu paneli imunoterapijas atbildes reakcijas heterogenitātes izpētei. Šīm līnijām ir atšķirīgas vadītāju mutācijas, imūnsistēmas marķieru ekspresija un jutība gan pret mērķterapiju, gan pret imūnsistēmas terapiju.
Mūsu SK-MEL-28 šūnas (300337 ) satur BRAF V600E mutāciju, kas konstatēta aptuveni 50 % melanomu. Šajā līnijā ir vidēji augsts PD-L1 līmenis, un tā ir plaši izmantota, lai pētītu mijiedarbību starp BRAF mērķterapiju un imūnterapiju.
SK-MEL-5 šūnām (300157) līdzīgi ir BRAF V600E, bettām piemīt atšķirīgas imunoloģiskās īpašības, kas ļauj veikt salīdzinošus pētījumus par to, kā ģenētiskais fons ietekmē imūno atpazīšanu. SK-MEL-1 šūnas (300424 ) un SK-MEL-2 šūnas (300423 ) pārstāv BRAF savvaļas tipa melanomas ar atšķirīgu NRAS statusu.
Plašākiem melanomas pētījumiem mūsu A375 šūnas (300110) ir papildu BRAF-mutantu modelis ar labi raksturotām imunoloģiskām īpašībām.
PD-L1 ekspresija un atbildes reakcija uz kontrolpunktu blokādi
Programmētās nāves liganda 1 (PD-L1) ekspresija uz audzēja šūnām kalpo kā galvenais kontrolpunkta inhibitora atbildes reakcijas biomarķieris, lai gan tā prognozējošā vērtība nav pilnīga. SK-MEL līnijām piemīt mainīga konstitīva PD-L1 ekspresija, ko var vēl vairāk inducēt ar interferonu gamma, imitējot pacientu audzējos novēroto adaptīvās imūnās rezistences mehānismu.
Virsmas PD-L1 kvantitatīvā noteikšana plūsmas citometrijā ļauj raksturot ekspresijas līmeņus dažādās SK-MEL līnijās. Konstitīvā ekspresija svārstās no zemas līdz mērenai, bet IFN-γ terapija (10-50 ng/ml 24-48 stundas) ievērojami palielina PD-L1 reakcijas līnijās.
PD-L1 inducējamība ar IFN-γ norāda uz interferona signālu, kas korelē ar kontrolpunktu inhibitoru jutību. Līnijām ar bojātu JAK-STAT signalizāciju ir traucēta PD-L1 indukcija, un tām bieži ir raksturīga imunoterapijas rezistence, modelējot klīniski nozīmīgu rezistences mehānismu.
Audzēja-imūnās kopkultūras sistēmas
Pretvēža imunitātes funkcionālai novērtēšanai ir nepieciešamas kopkultūru sistēmas, kas nodrošina mijiedarbību starp SK-MEL šūnām un imūniem efektoriem. Perifēro asiņu mononukleārās šūnas (PBMC) vai attīrītas T šūnu populācijas var kopīgi kultivēt ar melanomas šūnām, lai novērtētu imūnmediētu nogalināšanu.
Citotoksicitātes testi kvantificē SK-MEL mērķu T šūnu nogalināšanu, izmantojot dažādus rādījumus, tostarp hroma izdalīšanos, laktātdehidrogenāzes (LDH) izdalīšanos vai reāllaika impedances monitoringu. Šīm kopkultūrām pievienotās kontrolpunktu antivielas var pastiprināt T šūnu citotoksicitāti, nodrošinot PD-1/PD-L1 ass blokādes funkcionālu apstiprinājumu.
Ar citokīnu izdalīšanās testiem mēra IFN-γ, TNF-α, granulīma B un perforīna sekrēciju T šūnās pēc kopkultūras ar SK-MEL šūnām. Pastiprināta citokīnu veidošanās norāda uz produktīvu T šūnu aktivizāciju, kas var prognozēt atbildes reakciju uz imūnterapiju in vivo.
Trīsdimensiju sferoīdu kopkultūras labāk modelē audzēja mikrovidi, iekļaujot telpiskus ierobežojumus, kas ietekmē T šūnu infiltrāciju un nogalināšanu. SK-MEL sferoīdi, kas kopīgi kultivēti ar T šūnām, ļauj vizualizēt imūnšūnu iekļūšanu un mērķšūnu nogalināšanu audzējam līdzīgās struktūrās.
Antigēna prezentācija un neantigēna atpazīšana
Efektīvai pretvēža imunitātei nepieciešama audzēja šūnu atpazīšana, izmantojot galvenā histokompatibilitātes kompleksa (MHC) audzēja antigēnu prezentāciju T šūnām. SK-MEL līnijas atšķiras ar HLA I klases ekspresiju, kas tieši ietekmē imūno atpazīšanu un kontrolpunktu inhibitoru atbildes reakciju.
HLA tipizēšana un ekspresijas analīze raksturo katras SK-MEL līnijas antigēnu prezentācijas spēju. HLA I klases zaudēšana, ko izraisa ģenētiskas izmaiņas (β2-mikroglobulīna mutācijas, HLA gēnu delecijas) vai epigenētiska slāpēšana, ir izplatīts imūnterapijas rezistences mehānisms, ko var modelēt, izmantojot specifiskas SK-MEL līnijas.
Neoantigēnu prognozēšanas algoritmi analizē SK-MEL līniju mutāciju ainavu, lai identificētu potenciālos audzējam specifiskos antigēnus. Līnijās ar lielāku mutāciju slogu parasti ir vairāk neoantigēnu, kas korelē ar lielāku imunogenitāti un kontrolpunktu inhibitoru atbildes reakciju.
Rezistences mehānismu modelēšana
Izpratne par imūnterapijas rezistenci ir būtiska, lai izstrādātu stratēģijas ārstēšanas neveiksmju pārvarēšanai. SK-MEL šūnas var izmantot, lai modelētu gan primārās, gan iegūtās rezistences mehānismus.
JAK1/2 mutācijas izjauc IFN-γ signālu, kas ir būtiski PD-L1 indukcijai un T šūnu mediētai nogalināšanai. SK-MEL līnijas ar inženierijas ceļā iegūtām JAK mutācijām modelē šo rezistences mehānismu un ļauj veikt jutīguma atjaunošanas stratēģiju skrīningu.
β2-mikroglobulīna zudums likvidē I klases HLA virsmas ekspresiju, padarot audzēja šūnas neredzamas citotoksiskajām T šūnām. Šis mehānisms sastopams aptuveni 30 % pret imūnterapiju rezistentu melanomu, un to var modelēt, izmantojot CRISPR nokautēšanu SK-MEL līnijās.
Ieteicamie produkti melanomas imūnterapijas pētījumiem:
- SK-MEL-28 šūnas (300337) - BRAF V600E melanoma
- SK-MEL-5 šūnas (300157) - melanoma ar BRAF mutāciju
- SK-MEL-1 šūnas (300424) - BRAF savvaļas tipa melanoma
- SK-MEL-2 šūnas (300423) - alternatīvs melanomas modelis
- A375 šūnas (300110) - plaši izmantota melanomas līnija