T 淋巴细胞的着色扫描电子显微图像。
T 淋巴细胞的着色扫描电子显微图像。(NIAID / Wikimedia Commons;CC BY 2.0)

把肿瘤和免疫细胞放在不同区域

加拿大麦吉尔大学(McGill University)团队在 ACS Applied Materials & Interfaces 报道一种打印共培养模型,将胃癌患者来源类器官(patient-derived organoids,PDO)与肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TIL)分别置于两个区域,观察免疫细胞如何穿过基质接近肿瘤。

打印材料由海藻酸盐、明胶和基底膜混合物组成,其化学性质用于形成免疫细胞迁移时需要穿过的物理屏障。起始位置相互分开,使团队能够持续记录迁移路径,并同期测量多种细胞因子。

迁移之外,还检查接触肿瘤后的功能变化

研究同时分析 TIL 活性、脱颗粒及蛋白水解活动的调节,观察这些过程随时间如何变化。类器官和 TIL 相关的可溶性 Fas 及 Fas 配体变化,加上穿孔素、颗粒酶的纵向分泌测量,支持 TIL 在遇到类器官后发生功能活化。

这套设计将细胞能否到达肿瘤,与到达之后是否启动效应功能放在同一培养环境中观察,为检查候选免疫细胞的状态提供多项指标。

用迁移轨迹区分主动运动与被动迁移

团队还将 TIL 的迁移分布用于建立确定性的反应—对流—扩散模型。模拟用于区分主动细胞运动和被动迁移对观察结果的贡献,补充单纯统计到达细胞数量所提供的信息。

作者将这一共培养体系定位为免疫细胞的预筛策略:对于需要浸润肿瘤的 TIL 或其他过继细胞治疗,穿过细胞外基质的运动能力与功能活化是需要同时检查的细胞状态指标。

来源与延伸阅读

  1. Bioprinted Multicomponent Hydrogel Co-culture Tumor-Immune Model for Assessing and Simulating Tumor-Infiltrated Lymphocyte Migration and Functional Activation. ACS Applied Materials & Interfaces. 2023. doi:10.1021/acsami.3c02995 ↗