Výzkumníci z The University of Texas MD Anderson Cancer Center identifikovali houževnatou podskupinu imunitních makrofágů, která znemožňuje léčbu glioblastomu anti-PD-1 blokádou kontrolního bodu, čímž se zvyšuje nový potenciální cíl pro léčbu téměř shodně smrtelného nádoru mozku.
Jejich výsledky, zveřejněné v časopise Nature Medicine, identifikují makrofágy, které exprimují vysoké hladiny CD73, povrchového enzymu, který je důležitou součástí imunosupresivní molekulární dráhy. Silná přítomnost makrofágů CD73 byla mezi pěti typy nádorů, které vědci analyzovali, jedinečná pro glioblastom.
„Studiem imunitního mikroprostředí napříč typy nádorů jsme identifikovali racionální kombinovanou terapii glioblastomu,“ říká první autorka SangeetaGoswami, M.D.,
Plánovaná klinická studie imunoterapie glioblastomu
Po zjištění přítomnosti buněk v lidských nádorech a jejich korelaci se zkráceným přežitím přenesli vědci svou hypotézu na myší model glioblastomu. Zjistili, že kombinace anti-PD-1 a anti-CTLA-4 imunoterapie u myší s knockoutem CD73 potlačila růst nádoru a zvýšila přežití.
„Spolupracujeme s farmaceutickými společnostmi, které vyvíjejí látky cílené na CD73, abychom pokročili v klinickém testování glioblastomu v kombinaci s anti-PD-1 a anti-CTLA-4 checkpointinhibitory,“ říká doktor PadmaneeSharma, Ph.D., profesor genitourinární lékařské onkologie a imunologie.
Sharma a jeho kolegové používají přístup, který nazývají reverzní translace. Namísto vytváření hypotéz prostřednictvím experimentů na buněčných liniích a zvířecích modelech, které se pak převádějí do klinických studií na lidech, začíná tým analýzou lidských nádorů, aby vytvořil hypotézy pro testování v laboratoři v naději, že poté přenese zjištění do klinických studií na lidech.
Aby bylo možné účinněji rozšířit imunoterapii na více druhů rakoviny, musí si podle Sharmase vědci uvědomit, že imunitní mikroprostředí se u jednotlivých druhů rakoviny liší. „Pochopení toho, co se liší v imunitních nikách napříč rakovinami, poskytuje vodítka a cíle pro léčbu nádorů,“ říká Sharmasays. „Proto jsme provedli tuto studii.“
Tým vystopoval populaci CD73-pozitivních makrofágůprostřednictvím projektu charakterizujícího imunitní buňky nalezené v pěti typech nádorů pomocí hmotnostní cytometrie CyTOF a sekvenování jednobuněčné RNA. Analyzovali 94 lidských nádorů napříč glioblastomem, nemalobuněčným karcinomem plic a karcinomem ledvin, prostaty a kolorekta, aby charakterizovali shluky imunitních buněk.
CD73 buňky spojené s kratším přežitím
Nejpřekvapivějším zjištěním byl metaklastr imunitních buněk nalezenýpřevážně mezi 13 nádory glioblastomu. Buňky v tomto shlukuexprimovaly CD68, marker makrofágů, buněk imunitního systému, které buď napomáhají, nebo potlačují imunitní odpověď. Metaklast CD68 také exprimoval vysoké hladiny CD73 a dalších molekul inhibujících imunitní systém. Tým potvrdil tato zjištění u devíti dalších glioblastomů.
Sekvenování RNA jednotlivých buněk identifikovalo imunosupresivní genovou expresi spojenou s makrofágy s vysokou expresí CD73. Zpřesněný genový podpis pro tyto buňky byl vyhodnocenna základě 525 vzorků glioblastomů z The Cancer Genome Atlas a bylkorelován se sníženým přežitím.
Tým provedl CyTOF hmotnostní cytometrickou klastrovou analýzu pěti nádorů glioblastomu léčených inhibitorem kontrolního bodu PD-1pembrolizumabem a sedmi neléčených nádorů. Identifikovali tři shluky makrofágů exprimujícíchCD73, které přetrvávaly navzdory léčběpembrolizumabem.
Sharma a kolegové poznamenávají, že převaha makrofágů exprimujících CD73 pravděpodobně přispěla k nedostatečné reakci T-buněk zabíjejících nádor a ke špatnému klinickému výsledku.
Kombinace prodlužuje přežití u myší
Myší model glioblastomu ukázal, že samotné vyřazení CD73 snižuje růst nádoru a prodlužuje přežití.
Tým léčil myši buď inhibitory PD-1, nebo kombinací inhibitorů kontrolních bodů imunitního systému PD-1 a CTLA-4.
Myši byly léčeny inhibitory PD-1. U myší s intaktnímCD73 léčených kombinací se zvýšilo přežití oproti neléčeným myším, zatímco myši s vyřazeným CD73 žily ještě délepo kombinované terapii. Samotná anti-PD-1 neměla žádný přínos pro přežití.
„Na základě našich údajů a dřívějších studií navrhujeme strategii kombinované terapie zaměřené na CD73 plus duální blokádu PD-1 aCTLA-4,“ uzavírá tým v článku s tím, že protilátky proti CD73 přinesly v prvních studiích slibné výsledky.
Spoluautory Goswamiho a Sharmy jsou Swetha Anandhan zGenitourinary Medical Oncology; Sreyashi Basu, PhD, IrinaFernandez, Ph.D., Luis Vence, Ph.D., Jorge Blando, Ph.D., Hao Zhao,Ph.D., Shalini Singh Yadav, Ph.D., a Jim Allison, Ph.D., z MDAnderson’s Immunotherapy Platform; Martina Ott, Ph, Ling Kong, Ph.D., a Amy Heimberger, M.D., z neurochirurgie; John de Groot, M.D., z neuroonkologie; Boris Sepesi, M.D., z hrudní a kardiovaskulární chirurgie: Michael Overman, M.D., a Scott Kopetz, M.D., Ph.D., z GIMedical Oncology; Thomas Walle, Ph.D., z Národního centra pro nádorová onemocnění v Heidelbergu, Německo; a Andrew Cornish a DanaPe’er, Ph.D., z Computational and Systems Biology Program, Sloan-Kettering Institute, New York. Anandhan je postgraduálním studentem MDAnderson/UTHealth Graduate School of Biomedical Sciences.
Tento výzkum byl podpořen v rámci ImmunotherapyPlatform of MD Anderson’sMoon Shots Program® a financován MD Anderson’s GlioblastomaMoon Shot® a LungCancer Moon Shot® a granty National CancerInstitute of the National Institutes of Health (CA1208113,P30CA016672) a NCI Cancer Center Support Grant (CA016672). Sharmaa Allison jsou členy Parkerova institutu pro imunoterapii rakoviny.
.