慢性淋巴细胞白血病无支架三维培养保留B-T细胞串扰并实现药物反应分析

Scaffold-free three-dimensional culture of chronic lymphocytic leukaemia preserves B-T-cell cross-talk and enables drug response profiling

作者信息Heribert Playa-Albinyana, Ariadna Giró, Juan A Piñeyroa, Ferran Araujo-Ayala, Cèlia Dobaño-López, Sara Otín-Sánchez, Elías Campo, Christine Bezombes, Patricia Pérez-Galán, Dolors Colomer
PMID42360285
发布时间2026-09
DOI10.1111/bjh.70635

实验完整度

体外3D培养模型结合患者原代样本,包括细胞活力、增殖、表型和药物反应功能验证,含流式细胞术、活细胞成像和多种刺激条件。

主要模型

CLL患者来源PBMC形成的3D淋巴瘤球体(CLL-PDLS) CLL患者原代肿瘤B细胞和自体T细胞 RT患者来源PBMC形成的3D球体 HS-5骨髓基质细胞系

重点核对

ODN 0.2 μM + IL-15 15 ng/mL刺激下3D培养6天的肿瘤B细胞活力约82.7%,T细胞活力约67.2% 细胞接种密度50,000 cells/mL维持肿瘤活力68%,高于25,000 cells/mL的53% venetoclax 25 nM、50 nM、75 nM处理72小时,CLL敏感样本活力降至平均37%,RT样本无显著反应 ibrutinib 1 μM处理6天,CLL样本增殖降至37.7%±1.6%(2D)和33.7%±1.7%(3D),RT样本维持高增殖 αCD3/αCD28 Dynabeads与ODN+IL-15联合刺激显著增加T细胞增殖(95.9%±1.4%),B/T比例维持约90%/10%

摘要

慢性淋巴细胞白血病(CLL)呈现复杂的生物学和临床图景,受肿瘤微环境(TME)强烈影响。为更好地捕捉这种异质性,我们开发了来源于CLL样本的患者来源淋巴瘤球体(CLL-PDLS),其重现恶性细胞与自体免疫微环境之间的串扰,从而为后续研究实现高效药物筛选。CLL球体将肿瘤B细胞与自体T细胞整合在一起,这些细胞自组织成三维(3D)圆盘状结构。培养物在最佳条件下可维持长达6天,保持细胞活力和高增殖活性。T细胞在CD4+和CD8+亚群中表现出多种活化和耗竭表型,包括程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)、CD25、T细胞免疫受体与Ig和ITIM结构域(TIGIT)及CD69的表达。细胞组成保持稳定,肿瘤B细胞约占群体的90%,T细胞占10%。该模型通过评估对常规疗法的反应得到进一步验证,包括ibrutinib和venetoclax。总之,该3D球体模型捕捉了CLL中B-T相互作用的关键功能方面,维持恶性B细胞与其自体免疫组分之间的动态相互作用,部分重现微环境特征,并为临床前治疗评估提供了有前景的平台。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
能否建立保留CLL中恶性B细胞与自体T细胞相互作用的三维培养模型,并用于药物反应分析。
核心机制
自体T细胞与肿瘤B细胞在3D球体中相互作用,维持B/T比例;TLR9激动剂ODN加IL-15促进肿瘤B细胞增殖和存活,αCD3/αCD28刺激驱动T细胞活化并上调PD-1、LAG3等耗竭标志物。
主要证据
患者来源PBMC在ULA板中形成3D球体,流式细胞术显示ODN+IL-15维持B细胞活力88.6%、增殖90.9%,3D培养肿瘤B细胞活力高于2D(82.7% vs 65.7%),活细胞成像显示球体形成和CFSE稀释,T细胞表达PD-1、CD25、TIGIT和CD69。
研究意义
该无支架3D球体模型捕捉CLL中B-T相互作用的关键功能特征,部分重现微环境,为研究CLL生物学、免疫相互作用和临床前药物反应提供可操作平台。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立CLL-PDLS三维培养模型

建立能保留B-T细胞相互作用的三维培养体系。

将CLL或RT患者PBMC在超低吸附板中培养,形成圆盘状球体,并在不同刺激条件下优化培养。

2

优化B细胞和T细胞刺激条件

确定维持肿瘤B细胞活力和增殖的最佳刺激组合。

比较CD40L+IL-4与ODN+IL-15对B细胞和T细胞活力及增殖的影响,并测试不同细胞接种密度。

3

比较2D与3D培养对细胞活力和增殖的影响

验证3D培养是否优于传统2D培养。

在ODN+IL-15刺激下,比较3D球体与2D圆底96孔板培养中肿瘤B细胞和T细胞的活力与增殖。

4

评估自体T细胞对球体动态的影响

确定T细胞刺激对B/T比例和球体结构的影响。

在ODN+IL-15基础上加入αCD3/αCD28 Dynabeads±IL-2,分析B细胞、CD4+和CD8+ T细胞比例、活力和增殖。

5

表征T细胞活化和耗竭表型

分析3D模型中T细胞的活化和耗竭标志物表达。

在培养第3天和第7天通过流式细胞术检测CD4+和CD8+ T细胞表面CD69、CD25、HLA-DR、CD137、PD-1、LAG3、TIM3、CD244等标志物。

6

药物反应分析

验证模型对venetoclax和ibrutinib的药物反应。

在ODN+IL-15+αCD3/αCD28刺激下,用venetoclax(25、50、75 nM)处理72小时或ibrutinib(1 μM)处理6天,通过流式细胞术和CFSE检测细胞活力和增殖。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
Iscove改良Dulbecco培养基(含GlutaMAX)Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
CpG-ODN 2006-TLR9InvivoGen--
人IL-15R&D Systems--
重组人CD40配体R&D Systems--
人IL-4Thermo Fisher Scientific--
抗CD3/抗CD28 DynabeadsGibco--
重组人IL-2PeproTech--
Annexin-V(Pacific Blue)Invitrogen--
LSRFortessa™流式细胞仪BD Biosciences--
BD FACSDiva v8软件BD Biosciences--
羧基荧光素琥珀酰亚胺酯(CFSE)Life Technologies--
Cytation1自动数字显微镜Biotek--
Gen 5软件Biotek--
碘化丙啶Thermo Fisher Scientific--
venetoclax----
ibrutinib----
Prism v8.0GraphPad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
CLL-PDLS生成
PBMC来源和肿瘤B细胞纯度≥80% CD19+/CD5+;细胞接种密度50,000 cells/mL;ODN 0.2 μM + IL-15 15 ng/mL;培养6天,37°C,5% CO2;超低吸附板。
阅读提示:Methods中CLL-patient-derived lymphoma spheroids (PDLS) generation小节及Figure 1A。
T细胞刺激
αCD3/αCD28 Dynabeads与T细胞比例1:1;IL-2 50 U/mL;刺激时间6天;对照条件为无刺激或仅ODN+IL-15。
阅读提示:Methods中CLL-patient-derived lymphoma spheroids (PDLS) generation小节及Figure 4。
药物处理
venetoclax浓度25、50、75 nM,处理72小时;ibrutinib浓度1 μM,处理6天;药物处理在培养第3天开始;对照为无药物。
阅读提示:Methods中Drug assay小节及Figure 6 legend。
流式细胞术检测
Annexin-V和CFSE标记;抗体信息和设门策略见Table S2和Figure S1;样本获取于LSRFortessa。
阅读提示:Methods中CLL-PDLS viability, proliferation and imaging小节及Supplementary Figure S1、Table S2。
统计分析
Friedman检验 followed by one-way ANOVA with Tukey's test;显著性水平p<0.05;样本未排除。
阅读提示:Methods中Statistical analysis小节。