Audzēju infiltrējošais CD8 plus T šūnu pretvēža efektivitāte un izsīkums: molekulārās ieskats 1. daļa

Abstrakts

Saimnieka imunitātei ir būtiska loma vēža klīniskajā pārvaldībā. Tāpēc ir izdevīgi izvēlēties terapiju, kas var veicināt audzēja šūnu nāvi un vienlaikus palielināt saimniekorganisma imunitāti. Dinamiskā audzēja mikrovide (TME) nosaka, vai pretaudzēju zāles izraisīs labvēlīgas vai noniecinošas imūnās atbildes no audzēju infiltrējošiem limfocītiem (TIL). CD8 plus T šūnas ir viena no primārajām audzēju infiltrējošām imūnšūnām, kas nodrošina pretvēža atbildes reakciju. Šeit mēs apskatām dažādu TME faktoru ietekmi uz CD8 plus T šūnu izsīkumu un izdzīvošanu, kā arī iespējamās stratēģijas CD8 plus T šūnu efektora funkcijas atjaunošanai, izmantojot imūnterapiju.

Saikne starp šūnu izsīkumu un imunitāti ir ļoti cieša.

Šūnas ir mūsu ķermeņa pamatvienības, un to dinamiskais stāvoklis ir ļoti svarīgs mūsu veselībai. Tomēr mūsu šūnas laika gaitā izsīkst. Šo izsīkumu var izraisīt dažādi faktori, piemēram, vides piesārņojums, nesabalansēts uzturs un stress.

Kad šūnas ir izsīkušas, tās kļūst vājas un izsmeltas, izraisot mūsu imunitātes samazināšanos. Mūsu ķermenim ir vajadzīgas šūnas, lai ražotu imūnās šūnas, lai cīnītos pret vīrusiem un baktērijām, kas iekļūst mūsu ķermenī. Ja mūsu šūnas nedarbojas optimāli, mūsu imūnsistēma kļūst arvien vājāka un uzņēmīgāka pret infekcijām. Tas padarīs mūs uzņēmīgākus pret dažādām slimībām, kas ietekmēs mūsu dzīvi un darbu.

Tomēr ir pasākumi, ko varam veikt, lai palēninātu mūsu šūnu izsīkšanu. Piemēram, saglabāt labus ēšanas paradumus un uzņemt pietiekami daudz barības vielu un ūdens; vairāk vingrot, lai uzturētu fizisko sagatavotību; samazināt stresu, lai saglabātu veselīgu garīgo stāvokli.

Turklāt mēs varam arī izvēlēties izmantot dažus dabiskus piedevas, lai palīdzētu mūsu šūnām palikt dzīvām. Piemēram, zivju eļļa, D vitamīns un E vitamīns utt.

Vārdu sakot, ja spēsim veikt kādus efektīvus pasākumus, lai saglabātu šūnu vitalitāti, tad mūsu imunitāte būs stiprāka un spēs labāk pretoties dažādu vīrusu un baktēriju invāzijai, lai saglabātu savu veselību un laimi. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo imunitāte. Cistanche var ievērojami uzlabot mūsu imunitāti. Gaļā esošie polisaharīdi var regulēt cilvēka imūnsistēmas imūnreakciju, uzlabot imūnsistēmu stresa spēju un uzlabot imūno šūnu imunitāti. Baktericīda iedarbība.

Click cistanche tubulosa priekšrocības

Teaser:

Vēža terapija ietekmē audzēja mikrovides (TME) plastiskumu un maina CD8 un T šūnu izraisītas pretvēža reakcijas. Tāpēc veiksmīgas vēža terapijas izstrādē izšķiroša nozīme ir izpratnei par TME plastiskumu un tās ietekmi uz imūnsistēmu.

Atslēgvārdi

audzēju infiltrējoši limfocīti; CD8 plus T šūna; audzēja mikrovide; imūnterapija; ķīmijterapijas līdzekļi.

Ievads

Pareiza izpratne par saimnieka imunitāti un tās lomu vēža ārstēšanā ir ļoti svarīga veiksmīgai vēža terapijai. Ņemot vērā imūnsistēmas milzīgo nozīmi vēža terapijā, dažādu ļaundabīgu audzēju ārstēšanai ir izmantotas vairākas imūnmodulējošas zāles un imūnterapijas līdzekļi. Tipiski imūnmodulējošu līdzekļu piemēri ir citokīni, tostarp interferoni (IFN), interleikīns-2 (IL-2), IL-11, granulocītu-makrofāgu koloniju stimulējošais faktors (GM-CSF) un eritropoetīns [1]. Klasisks imūnmodulējošu zāļu piemērs klīniskā lietošanā ir talidomīds, lenalidomīds un pomalidomīds [2].

Šīs trīs zāles izraisa IL-2 [2] izdalīšanos šūnās. Līdzīgi kā imūnmodulējošās zāles, ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) ir apstiprinājusi imūnsistēmas kontrolpunkta inhibitorus, kas var vērsties pret T šūnu koinhibējošām molekulām, tostarp citotoksisku T limfocītiem saistīto antigēnu 4 (CTLA-4), programmētu šūnu nāves proteīnu. (PD-1) un ieprogrammēto nāves ligandu 1 (PD-L1).

Šie imūnterapijas līdzekļi ir pierādījuši savu efektivitāti, pastiprinot T šūnu izraisītu pretvēža iedarbību dažādu ļaundabīgu audzēju, tostarp melanomas, nesīkšūnu plaušu vēža (NSCLC) un citu vēža veidu gadījumos [3]. CTLA-4 un PD-1 regulē gan perifērās, gan audzējos infiltrējošās T šūnas. Perifērajā imūnsistēmā CTLA-4 regulē T šūnu proliferāciju limfmezglos agrīnās imūnās atbildes laikā. Tomēr PD-1 darbojas imūnās atbildes reakcijas vēlākā fāzē un kavē T šūnu darbību [4]. CTLA-4 galvenokārt izpaužas regulējošajās T šūnās (Tregs); tomēr audzējos PD{10}} galvenokārt izpaužas uz izsmeltām T šūnām [3]. Vairāki audzēji ekspresē PD-L1 un mijiedarbojas ar T šūnām, kas ekspresē PD-1; šī mijiedarbība veicina traucētu T šūnu efektora funkciju [5].

Audzēja šūnas dod priekšroku protumorigēnas lokālas vides radīšanai, kas pazīstama arī kā TME. TME ietver limfātiskos un asinsvadus, ekstracelulāro matricu (ECM), stromas šūnas (piemēram, fibroblastus), limfocītus, neitrofilus, dabiskās slepkavas (NK) šūnas, NK-T šūnas, ar audzēju saistītos makrofāgus (TAM), RNS, izdalītos proteīnus. , un mazās organellas [6]. Pamatojoties uz imūno šūnu klātbūtni, TME tiek klasificēti kā iekaisuši, imunoloģiski nezinoši vai imūnsistēmas tuksneši [7]. Pamatojoties uz T šūnu infiltrātu esamību un neesamību, iekaisušo TME var iedalīt T-šūnu iekaisušajā un ne-T šūnu iekaisušajā TME. T šūnu iekaisušais TME satur T šūnas un to apakšgrupas un kemokīnus [8].

Tas satur arī makrofāgus, B šūnas un plazmas šūnas, savukārt TME, kas nav iekaisusi ar T šūnām, galvenokārt sastāv no makrofāgiem [9]. Turpretim imunoloģiski nezinošam TME trūkst aktivācijas marķieru uz T šūnām. Imunoloģiskā nezināšana norāda uz stāvokli, kurā adaptīvās imūnsistēmas sastāvdaļas nespēj atpazīt patogēnus vai audzēja antigēnus vai reaģēt uz tiem [10]. Imūnās tuksneša TME ir imūnsistēmas novārtā atstātais audzēja reģions, kurā trūkst funkcionālu T efektoru šūnu [11].

TME rezidentu pārprogrammēšana tieši vai netieši ietekmē imūnās un stromas šūnas, kas attiecīgi regulē vēža šūnu augšanu un izdzīvošanu [12]. TME var uzskatīt par kaujas zonu, kurā saimnieka imūnās un neimūnās šūnas mijiedarbojas ar audzēja šūnām, un tiek atbrīvoti vairāki šķīstošie mediatori, tostarp IL. Audzēja šūnu plastiskums izraisa TME polarizāciju imūnsupresīvā vai iekaisuma virzienā. TME imūnsupresīvā ainava mazina saimniekorganisma pretvēža imunitāti, izraisot audzēja progresēšanu un vēža šūnu augšanu [13]. TME nozīme ir parādīta neiroblastomas gadījumā, kas galvenokārt skar bērnus.

Lai gan daudziem pacientiem MYCN onkogēns ir mutēts, uz MYCN vērsta terapija nespēj ietekmēt neiroblastomu. Tomēr MYCN mutācija nav tikai atbildīga par ļaundabīgiem neiroblastomas audzējiem; TME arī būtiski veicina neiroblastomas audzēja ģenēzi, un tāpēc ir jāapsver stratēģijas, lai mērķētu gan uz audzēja šūnām, gan TME [14, 15]. Līdzīgi kā MYCN, c-MYC ir vēl viens proto-onkogēns ar svarīgu lomu imūnās atbildes regulēšanā TME [16]. c-MYC kavē vēža imūnterapiju, un tāpēc Myc inhibitors MYCi361 un tā uzlabotais analogs MYCi975 var sensibilizēt audzējus pret anti-PD1 imūnterapiju [17]. Atšķirībā no c-MYC, fosfatāzes un tenzīna homologa (PTEN) zudums audzējā ir saistīts ar imūnsupresīvu TME [18]. Līdzīgi kā PTEN zudums, ir ziņots, ka aknu kināzes B1 (LKB1), serīna/treonīna kināzes, zudums regulē TME un izraisa citokīnu un ķemokīnu sekrēcijas, tostarp CCL2, disregulāciju un palielina protumorogēno makrofāgu piesaisti [19]. ].

Imunoterapeitiskā pieeja, lai izraisītu audzēja šūnu nāvi ar audzēju infiltrējošām T šūnām, kas vērsta uz specifiskiem antigēniem, kas ekspresēti uz audzēja šūnām, ir jauna joma dažādu ļaundabīgu audzēju ārstēšanai. Nesenie pētījumi parādīja, ka T-šūnu izsīkums un funkcionālie traucējumi TME ir daudzu vēža veidu pazīmes. Tāpēc, lai atjaunotu pretvēža imūnreakciju, būs ļoti svarīga pilnīga izpratne par T šūnu raksturīgajām īpašībām, piemēram, to izdzīvošanu un efektora funkcijām [20]. Imūnās šūnas, īpaši T-šūnu klātbūtne TME, nosaka, vai audzējs ir karsts (T šūnu iekaisums) vai auksts (T šūnas nav iekaisušas) [8].

Karstie audzēji ekspresē ķemokīnus, T šūnu marķierus un IFN I parakstus, kas regulē vispārējo audzēja imunitāti [8]. TIL nozīmi audzēja imunitātē ilustrē metastātiska melanoma, kurā T-šūnu infiltrācija tiek uzskatīta par prognostisku biomarķieri, reaģējot uz terapiju. Tomēr starpaudzēju CD8 plus T šūnu skaita analīze parādīja neviendabīgumu sinhronām un metahronām metastāzēm. Sinhronos audzējos CD8 plus T šūnu blīvums bija salīdzināms; tomēr metahronos audzējos CD8 plus T šūnu blīvums bija mainīgs [21]. Šie novērojumi liecina, ka neviendabīgums CD8 plus T šūnu infiltrācijā audzējos regulē diferenciālo imunitāti.

Audzēja imunitāte ir daudzpakāpju process. Sākotnējā stadijā audzēja šūnas ar onkogēnu(-ām) mutāciju(-ām) ekspresē specifiskus antigēnus, kas atšķir vēža šūnas no veselām šūnām un palīdz imūnšūnām (ti, antigēnu prezentējošām šūnām; APC) atpazīt specifiskos audzēja antigēnus. APC uzrāda audzēja antigēnus T šūnām limfmezglos, un šī mijiedarbība starp APC un T šūnām izraisa T šūnu sagatavošanu un aktivāciju. Aktivētās T šūnas migrē un caur cirkulāciju infiltrējas audzējā. Audzēju infiltrējošās T šūnas atpazīst specifiskus antigēnus uz vēža šūnām un galu galā iznīcina. Mirstošās audzēja šūnas tālāk atbrīvo antigēnu(s), kas nodrošina audzēja imunitātes ciklu [22].

Vairāki faktori, tostarp citokīni, kināzes un šūnu metabolīti, regulē audzēju infiltrējošo T šūnu izdzīvošanu un efektora funkciju. Šajā pārskatā mēs apspriežam dažādus TME radītos faktorus, kas ietekmē audzēju infiltrējošo CD8 un T šūnu disfunkciju, un apsveram dažādas stratēģijas, kas var palīdzēt atjaunot to darbību un izdzīvošanu, lai vēl vairāk uzlabotu imūnterapijas efektivitāti.

CD8 plus T šūnu infiltrācija cietos audzējos

Šķērsruna starp perifēro imūnsistēmu un TME ir ļoti svarīga efektora CD8 plus T šūnu pretvēža reakcijām. Tāpēc pareiza izpratne par perifērajām un audzēju infiltrējošām T šūnām ir ļoti svarīga no terapeitiskā viedokļa. Audzēja antigēniem raksturīgo T šūnu aktivizēšana, paplašināšanās un migrācija notiek lokālā perifērā limfoīdā orgānā, īpaši audzēju drenējošajos limfmezglos (dLN). dLN rezidējošās T šūnas aktivizē audzēja šķīstošie antigēni, audzēja fragmenti un apoptotiskās audzēja šūnas.

Dendrītiskās šūnas (DC) var arī pārnēsāt audzēja antigēnus peptīdus no audzēja uz dLN [23]. Vēža vēlīnās stadijās CD8 plus T šūnas audzēju nesošo peļu un pacientu limfoīdos orgānos zaudē efektora funkciju, galu galā samazinot pretvēža reakciju [24]. TIL ir viena no neatņemamām un būtiskajām TME sastāvdaļām. Audzēju infiltrējošās mononukleārās imūnās šūnas veido ievērojamu TIL daļu un kalpo kā paredzams zāļu efektivitātes rādītājs vairāku vēža veidu gadījumā. TIL ir būtiska loma pro- vai pretvēža TME veidošanā, ietekmējot audzēja progresēšanu un terapijas rezistenci [25]. T limfocīti ir nozīmīgas TIL sastāvdaļas, no kurām CD4 plus , CD8 plus un Tregs bieži tiek novērotas dažādos vēža gadījumos. CD8 plus T šūnām ir izšķiroša loma saimnieka pretaudzēju imūnreakcijās kopā ar CD4 plus T šūnām. CD8 plus T šūnas atbrīvo granzīmu B, perforīnu un IFN- un darbojas kā citotoksiskas šūnas, kas galu galā nogalina vēža šūnas. Vēža genoma atlanta (TCGA) datu kopu analīze, izmantojot Oncomine platformu (Thermo Fisher, Ann Arbor, MI, ASV) CD8 gēna ekspresijai ļaundabīgos audzējos, piemēram, smadzeņu, krūts, kolorektālo (CRC) un olnīcu audzējos, norādīja, ka CD8 gēna ekspresija. ir samazināts smadzeņu, CRC un olnīcu vēža gadījumā, bet nemainās krūts vēža gadījumā (1.a–d attēls).

Tomēr melanomas un plaušu vēža analīzes, izmantojot TCGA datu kopas, neliecināja par būtiskām atšķirībām CD8A kopiju skaitā starp normāliem un ļaundabīgiem audiem (1.e, f attēls). TCGA datu kopas norāda uz CD8 gēna ekspresijas neviendabīgumu dažādos ļaundabīgos audzējos. Audzēju dzīvojošās CD8 plus T šūnas (TIL) galvenokārt ir atmiņas T šūnas, un tāpēc tās sauc par audu rezidentu atmiņas (TRM) T šūnām. TRM šūnām ir raksturīga augsta virsmas marķieru CD103 un/vai CD49a integrīnu un T šūnu aktivācijas marķiera CD69 ekspresija [26]. Antigēnam specifiskā CD8 plus T šūnu aktivācijas, paplašināšanās un migrācijas mehānismi audzējā ir parādīti 2.
Papildus TRM T šūnām TME ir arī vairāki citi CD8 plus T šūnu fenotipi. Proti, cilmes veida CD8 plus T šūnu fenotips tiek uzskatīts par svarīgu pretvēža reakcijām [6]. Cilmes tipa CD8 plus T šūnas diferencējas efektorcitotoksiskās CD8 plus T šūnās un lokalizējas audzēja nišā, kur APC populācijas ir bagātīgas [6]. Tomēr ir daži ļaundabīgi audzēji, kuros APC audzējos ir minimāli un atbilst samazinātai CD8 plus T šūnu infiltrācijai, izraisot audzēju imūnsistēmu. Ja nav atbilstošu APC, CD8 plus T šūnu aktivācija ir ievērojami apdraudēta.

Interesanti, ka audzējos infiltrējošās CD8 plus T šūnas var kalpot arī kā blakussēdētāja aktivācija, kur T šūnas, kas aktivizētas konkrētam antigēnam, var reaģēt arī pret nesaistīto(-ajiem) antigēnu(-iem) [27]. Piemēram, CRC un plaušu vēža gadījumā audzējos infiltrējošās CD8 plus T šūnas uzrāda reaktivitāti ar audzēja antigēniem, kā arī nesaistītiem antigēniem, piemēram, Epšteina-Barra vīrusu (EBV), cilvēka citomegalovīrusu (HCMV) vai gripas vīrusu [28]. Blakus stāvošo CD8 plus T šūnu klātbūtne audzējā var novērst tā imūnsistēmu. Pēdējais ir priekšvēža parādība, kas izraisa audzēja šūnu augšanu un izdzīvošanu, kā arī nespēju reaģēt uz pretvēža reakcijām, ko izraisa CD8 plus T šūnas. Samazināto CD8 plus T šūnu infiltrāciju regulē arī imūnsupresīvi mehānismi, ko veicina indoleamīns-2, 3-dioksigenāze (IDO), PD-L1/B7-H1 un FoxP3 plus. Tregs [29]. Vēža staru terapija ietekmē arī CD8 plus T šūnu audzēja infiltrāciju.

Staru terapija izraisa asinsvadu bojājumus TME, kas ļauj infiltrēt TAM, mieloīdās supresoru šūnas (MDSC) un Tregs, kas galu galā mazina CD8 un T šūnu infiltrāciju audzējā, izraisot imūnsupresiju [30]. Audzēju infiltrējošās CD8 plus T šūnas ir prognostiski un paredzami svarīgas krūts ļaundabīgo audzēju gadījumā [31]. TIL paredzamā vērtība ir īpaši svarīga trīskārši negatīva krūts vēža (TNBC) un cilvēka epidermas augšanas faktora receptoru 2 (HER2 plus ) krūts vēža gadījumā [32]. TNBC ir krūts vēzis, kurā dominē limfocīti un kuros ir limfocītu infiltrātu kopas [33]. Interesanti, ka T-šūnu infiltrācija TNBC audzējos ir saistīta ar kopējo dzīvildzi [34]. Tomēr HER2 plus krūts vēža gadījumā limfocītu infiltrācija nav tieši saistīta ar izdzīvošanu [35]. Līdzīgi kā TNBC, palielināts TIL un samazināts Tregs korelē ar uzlabotu dzīvildzi pacientiem ar olnīcu vēzi [36]. Atšķirībā no TNBC, aizkuņģa dziedzera kanāla adenokarcinomai (PDAC) trūkst noteiktas audzēja infiltrācijas CD8 plus T šūnās; tomēr PDAC TME ir pārpludināts ar iekaisuma šūnām. PDAC gadījumā iekaisuma infiltrātu klātbūtne TME paātrina audzēja augšanu un metastāzes un nomāc citotoksisko CD8 plus T šūnu efektora funkciju [37]. \

Šie piemēri kopā liecina, ka audzēju infiltrējošām CD8 plus T šūnām ir būtiska loma audzēja regresijā un vispārējā izdzīvošanā. Tomēr CD8 plus T šūnu neviendabīgā infiltrācija audzējos dažādos audzējos joprojām ir neskaidra. Šo sadalījumu var regulēt vairāki faktori, tostarp citokīnu vide TME, proteīnkināžu statuss un vielmaiņas stāvokļa izmaiņas.

Citokīni un to loma CD8 plus T šūnu infiltrācijā audzējā

Citokīni ir mazu sekrēcijas proteīnu grupa, ko ražo dažāda veida šūnas, tostarp imūnās un audzēja šūnas. Citokīni ir būtiski TME plastiskuma regulatori, un tiem ir nozīmīga loma CD8 plus T šūnu infiltrācijā un efektora funkcijā (1. IL-2 regulē CD8 plus T šūnu aktivāciju un proliferāciju un inducē CD8 plus T šūnu mediētas pretvēža reakcijas [38].

Tas arī sinerģē ar IL-12 un IFN-, pastiprinot audzēju infiltrējošo CD8 un T šūnu citotoksisko funkciju [39]. Atšķirībā no šiem citokīniem vairāki citi citokīni, tostarp IL-10 un IL-35, nomāc audzēju infiltrējošo CD8 un T šūnu pretvēža funkciju [40]. IL-10 ir imūnsupresīvs citokīns, kas ietekmē CD8 un T šūnu audzēja reaktivāciju, galvenokārt, samazinot IFN veidošanos [41]. IL-10 un IL-35 izdala Tregs un pārregulē līdzinhibējošās olbaltumvielas, piemēram, PD-1, PD-L1 un CTLA-4 ekspresiju uz audzēju infiltrējošā CD8. plus T šūnas. T šūnu koinhibējošās molekulas veicina disfunkciju T šūnu aktivācijā, paplašināšanā, efektora funkcijā un izdzīvošanā. Kombinētais IL-10 un IL-35 līdzinhibējošo proteīnu tīkls nomāc efektora funkciju un izraisa audzēju infiltrējošās CD8 plus T šūnu izsīkumu [40]. Papildus IL-10 un IL-35 atbrīvošanai Tregs arī mijiedarbojas ar CD11c un DC un samazina CD8 plus T šūnu aktivāciju un paplašināšanos audzējā. Nesenie pētījumi parādīja, ka Tregs samazināšanās PDAC palielina IFN- -radošo citotoksisko CD8 plus T šūnu infiltrāciju audzējā [42]. Ir ziņots, ka citam būtiskam citokīnam, transformējošam augšanas faktoram-beta (TGF-), ir arī nozīme audzēja augšanā/izdzīvošanā un saimnieka imunitātē. TGF izraisa imūnsupresiju saimniekorganismā un palīdz audzējam izkļūt no imūnsistēmas [43]. Tādējādi ir ziņots, ka TGF vājināšanās veicina CD8 un T šūnu mediētas pretvēža reakcijas [43].

Tāpat pētījums ar PDAC peles modeli parādīja, ka TGF nejutīgu CD8 plus T šūnu pārnešana izraisīja audzēja regresiju [44]. IL-4 un IL-12 līdzīgi ietekmē CD8 plus T šūnu efektora funkciju, ietekmējot CD8 plus Tregs paplašināšanos ar Foxp3−IL-10 plus fenotipu [45]. Tiek ziņots, ka audzēja nekrozes faktors alfa (TNF-), ko izdala vēzis un stromas šūnas, izraisa apoptozi audzēju infiltrējošās CD8 plus T šūnās [46].

Līdzās imūnsupresīviem citokīniem TME ir arī pretiekaisuma citokīni, kas palīdz atjaunot citotoksisko CD8 un T šūnu funkciju. Pleiotropo citokīnu IL-15 izdala dažādi imūno un neimūno šūnu veidi, un tas ir saistīts ar iekaisumu un aizsardzības imunitāti [47]. IL-15 inducē NK, NK-T un citotoksiskas CD8 plus T šūnas, un tiek uzskatīts par potenciālu vēža imūnterapijas kandidātu [48]. Ir pierādīta IL-15 loma pretvēža reakciju veicināšanā olnīcu vēža gadījumā. Olnīcu audzēja antigēns, kas ielādēts citokīnu nobriedušajos cilvēka DC, kopā ar IL-15 un p38 inhibitora kombināciju, izraisīja CD4 plus Th17- mediētas atbildes reakcijas un CD8 plus T šūnu citotoksicitāti [49].

Th17 palīgšūnas ir CD4 plus T šūnu apakškopa, kas atbrīvo proinflammatorisku citokīnu IL-17, kas arī palielina pretvēža imunitāti. Olnīcu vēža modelī IL-17 TME inducēja pretvēža imūnās atbildes reakcijas [49]. IL-18, pazīstams arī kā IFN- -inducējošais faktors (IGIF), ir pretvēža citokīns un veicina T šūnu aktivāciju [50]. Singēnos un humanizētos audzēju modeļos ektoenzīma CD39 blokāde izraisīja aktīvās IL-18 izdalīšanos un veicināja audzēju infiltrējošo CD8 plus efektoru T šūnu paplašināšanos [51]. Tāpēc pieaug interese par citokīnu identificēšanu TME, lai izprastu to funkcijas audzēju infiltrējošo CD8 plus T šūnu regulēšanā un ko varētu izmantot, lai mainītu TME dinamiku, lai atjaunotu CD8 plus T šūnu pretvēža efektivitāti.

Mazas molekulmasas citokīniem, kas pazīstami arī kā ķīmokīni, ir regulējoša loma T-šūnu migrācijā. Efektora T šūnu migrācija ir būtisks solis, kas nepieciešams pretvēža reakcijai. Ķīmokīni regulē T šūnu infiltrāciju TME. Ir ziņots par saistību starp T šūnu infiltrāciju un ķīmokīna receptoru CXCR3 un ligandiem CXCL9, CXCL10 un CXCL11, piesaistot CD8 plus T šūnas, Th1 šūnas un NK šūnas [52]. Melanomas ekspresētie ķīmokīni ietver CCL2, CCL3, CCL4, CCL5, CCL19, CCL21, CXCL9, CXCL10, CXCL11 un CXCL13, un tie ir saistīti ar limfocītu infiltrāciju [53]. Interesanti, ka CD8 transkripta ekspresija ir cieši saistīta ar augstāku CCL2, CCL4, CCL5, CCL19, CCL21, CXCL9, CXCL10, CXCL11, CXCL13 un XCL2 ekspresiju limfocītos, kas infiltrē melanomas audzējus [53].

Ņemot vērā citokīnu/ķīmokīnu izšķirošo lomu CD8 plus T šūnu pretvēža reakciju regulēšanā, uz citokīniem balstīta terapija ir izmantota dažādiem vēža veidiem. Viena no pirmajām uz citokīnu balstītām terapijām vēža ārstēšanā bija uz IL-2- balstīta terapija. Sistēmiskā IL-2 ārstēšana ir izmantota, lai izraisītu pretvēža imūnreakciju metastātiskas melanomas un nieru vēža gadījumā; tomēr sistēmiskā IL-2 (ti, aldesleikīna) ārstēšana ir saistīta ar toksicitāti [54]. Tomēr zemas devas IL-2-atvasinājums PEGilēts IL-2 (ti, NKTR-214) uzrādīja daudzsološu pretaudzēju efektivitāti ar pieņemamu toksicitāti [54]. Šie jaunie rezultāti liecina par daudzsološu terapeitisko nākotni uz citokīniem balstītai vēža terapijai, lai uzlabotu T šūnu izraisīto pretvēža iedarbību.

Imūnterapijas līdzekļi, lai pastiprinātu audzēju infiltrējošās CD8 plus T šūnas

Nozīmīgi pētījumi ir vērsti uz imūnterapijas pieeju atrašanu, lai palielinātu un atjaunotu audzēju infiltrējošo CD8 plus T šūnu funkcijas vēža terapijai. CD8 plus T šūnu disfunkcija ir salīdzinoši izplatīta cietos audzējos, un tāpēc ir ierosinātas vairākas pieejas, lai palielinātu CD8 plus T šūnu infiltrāciju un atjaunotu tās funkcijas. Dažas no pārbaudītajām metodēm ietver kontrolpunkta inhibitoru (CPI) antivielu, T šūnu kostimulējošo molekulu, agonistisku antivielu, himērisko antigēnu receptoru (CAR)-T šūnu, TCR transducēto T šūnu un uz TIL balstītu vēža terapiju terapeitisku izmantošanu. 3. attēls).

Vēža terapijas mērķauditorijas atlase uz T šūnu līdzinhibējošo asi

Tiek ziņots, ka T šūnu koinhibējošo molekulu (PD1, PD-L1 un CTLA-4) ekspresija vājina T šūnu aktivāciju, funkcijas un izdzīvošanu. Svarīgi ir tas, ka šo koinhibējošo molekulu bloķēšana pārprogrammē T šūnu funkcijas vairākos vēža veidos [55]. Tomēr šāda blokāde ir parādījusi ierobežotu labumu pret noteiktiem hematoloģiskā un cietā vēža veidiem.

T šūnu līdzinhibējošās molekulas CTLA-4 un PD1 ir būtiski centrālās un perifērās tolerances regulatori. T šūnu priekšteči rodas kaulu smadzenēs un attīstās aizkrūts dziedzerī, kur nenobriedušas T šūnas proliferējas un rada virkni TCR TCR gēnu segmentu rekombinācijas dēļ [56]. T šūnas, kas var saistīties ar pašantigēniem, tiek dzēstas, lai novērstu autoreaktivitāti, izmantojot procesu, ko sauc par “centrālo toleranci”. Lai gan tas ir noderīgi, lai novērstu autoimūnu reaktivitāti, tas nav piemērots pretvēža reakcijai [57]. CTLA-4 ir būtiski iesaistīta centrālās tolerances veidošanā, un T šūnu attīstības laikā CTLA-4 regulē efektoru un regulējošo T šūnu darbību [58]. Viens no mehānismiem, ar kuru palīdzību CTLA-4 regulē T šūnu toleranci, ir T šūnu aktivācijas sliekšņa palielināšana. Minimālā imūnā atbilde, kas rodas no paaugstināta T šūnu aktivācijas sliekšņa pret pašpeptīdu(iem), ir labvēlīga saimnieka imunitātei [58]. Tomēr CTLA-4 funkcija ir ļoti svarīga T šūnu homeostāzei, un tāpēc optimāla CTLA-4 ekspresija ir svarīga apmierinošiem terapeitiskiem rezultātiem. Ģenētisks CTLA-4 zudums izraisa nekontrolētu T-šūnu proliferāciju, izraisot veselības komplikācijas un pat nāvi [59].

Vēl viena T šūnu līdzinhibējošā ass, PD1 / PD-L1, ir saistīta arī ar centrālās tolerances regulēšanu. Šī ass regulē timocītu pāreju no aizkrūts dziedzera dubultnegatīvā (DN) uz dubultpozitīvo T šūnu fāzi (CD4 plus CD8 plus). Šo pāreju veicina PD-1 zudums, kas liecina, ka PD-1 ir iesaistīts T šūnu repertuāra regulēšanā [60]. Naivas T šūnas, kas izdalītas no aizkrūts dziedzera uz perifēriem, liesas un limfoīdiem orgāniem, mijiedarbojas ar APC, uzrādot svešu antigēnu peptīdu(-us) vai audzēja antigēnu(-us). Dažreiz naivas T šūnas reaģē pret pašpeptīdiem, jo ​​daži TCR atpazīst pašproteīnu [61]. Lai novērstu šādu T šūnu autoreaktivitāti, vairākas līdzinhibējošas molekulas inhibē T šūnu aktivāciju, ko sauc par perifēro toleranci [62]. Šīs līdzinhibējošās molekulas, tostarp CTLA-4 un PD-1, regulē T-šūnu aktivāciju dažādos posmos. CTLA-4 un PD-1 atšķirīgi regulē attiecīgi CD4 plus un CD8 plus T šūnu fenotipus [59]. CTLA-4 regulē T šūnu aktivāciju agrīnās stadijās limfoīdos audos, savukārt PD-1 regulē T šūnu aktivāciju vēlīnās aktivācijas stadijās perifērajos audos [63].

Tiek ziņots, ka viens no perifērās imūnās tolerances mehānismiem ir mijiedarbība starp PD-L1 uz APC un PD-1 uz T šūnām, kas vājina T šūnu imūnreakciju pret pašantigēnu(-iem) [64]. Citi perifērās tolerances mehānismi ietver T šūnu izsīkumu un Treg šūnu populācijas palielināšanos [65]. Ārstēšana ar anti-CTLA-4 antivielu audzēja modelī uzrādīja efektoru T šūnu funkcijas aktivizāciju, veicināja Treg izsīkšanu un pastiprināja pretvēža imūnreakciju un audzēja regresiju [66,67]. Lai gan CTLA-4 noārda Tregs TME, anti-CTLA-4 nav saistīta ar Treg samazināšanos perifērajā sistēmā. Tregs perifērā izsīkšana ir saistīta arī ar Fc receptoru klātbūtni saimniekšūnās. Tāpēc uz anti-CTLA-4 antivielām balstītas imūnterapijas efektivitāte iekaisušos audzējos potenciāli ir atkarīga no Fc gamma receptoru (Fc R) saistīšanās [68]. Ņemot vērā PD-1 un CTLA-4 atšķirīgo regulējošo lomu imūnās tolerancē, tiek ierosināts, ka to kombinētā blokāde nodrošina nozīmīgu pretvēža reakciju, palielinot efektora: nomācēju imūno šūnu attiecību [69].

PD-1/PD-L1 T šūnu līdzinhibējošās ass blokāde ir vērsta uz to, lai uzlabotu CD8 un T šūnu infiltrāciju audzējos un atjaunotu pretvēža imūnās atbildes [70]. PD-1 atšķirīgi ietekmē CD8 un T šūnu efektora funkciju dažādos vēža veidos [71–74]. Piemēram, noteiktos krūts vēža apakštipos efektora funkcija nemainās neatkarīgi no PD-1 ekspresijas uz CD8 plus T šūnām [74]. Turpretim melanomas gadījumā PD-1 klātbūtne uz CD8 plus T šūnām samazina T šūnu efektora funkciju [75,76]. Tāpat citas T šūnu līdzinhibējošās molekulas CTLA-4 blokāde efektīvi veicina audzēja regresiju, atjaunojot audzēju infiltrējošo CD8 plus T šūnu citotoksisko funkciju vairāku vēža gadījumos [77,78]. CT26 resnās zarnas vēža un ID8-VEGF olnīcu vēža dzīvnieku modeļos PD-1 uzrādīja regulējošu lomu Foxp3 plus Treg un CD8 plus T šūnu funkcijās, savukārt palielināta CTLA-4 ekspresija bija saistīta ar CD8 plus T efektoršūnu disfunkcija. CD8 plus T šūnu disfunkcijas, jo īpaši to proliferācija un īpašība izdalīt citokīnus, bija nopietni traucēta PD-1 plus CTLA-4 plus CD8 plus T šūnām, salīdzinot ar PD-1 plus CD8 plus. vai CTLA4 plus CD8 plus T šūnas.

Šie rezultāti liecina, ka kombinēta PD-1 un CTLA-4 pārmērīga ekspresija uz CD8 plus T šūnām nelabvēlīgi ietekmē CD8 plus T šūnu mediētās pretvēža imūnās atbildes vēža terapijas laikā [78]. Iedzimtās imūnsistēmas locekļi, DC un NK šūnas, un adaptīvās imūnsistēmas locekļi, T palīgšūnas (CD4 plus T šūnu apakškopa), atvieglo CD8 plus T šūnu sagatavošanu audzēja antigēnam. PD-1 un CTLA-4 ierobežo CD8 plus T šūnu sāknēšanu un tādējādi palielina audzēju infiltrējošo CD8 plus T šūnu izsīkumu [79]. Turklāt PD-1 un CTLA-4 var mijiedarboties ar citiem proteīniem, lai CD8 un T šūnas kļūtu nefunkcionālas. Asinsvadu endotēlija augšanas faktors (VEGF) un semaforīna receptors, neiropilīns-1 (Nrp-1), tiek pārmērīgi ekspresēti uz audzēju infiltrējošām CD8 plus T šūnām un kopā ar PD-1 vai CTLA{{ 22}}, negatīvi ietekmē T šūnu funkcijas [80]. Cilvēka plaušu vēža gadījumā Nrp-1 atrodas uz CD8 plus PD-1 plus šūnām (ti, Nrp1 plus PD-1 plus CD8 plus T šūnām) un mijiedarbojas ar semaforīnu 3A uz audzēja šūnām. Nrp-1 mijiedarbība ar semaforīnu 3A izraisīja CD8 plus T šūnu migrācijas un citotoksicitātes pavājināšanos. B16F10 melanomas modelī CD8 plus T šūnas, kas ekspresē Nrp1 un PD-1 (ti, Nrp1 plus PD-1 plus CD8 plus ), atrodas audzējā un uzrāda izsmeltu stāvokli, par ko liecina paaugstināts LAG-3, Tim-3 un CTLA-4 izteiksme [80].

CD8 plus T šūnu infiltrāciju audzējos regulē arī WNT / -catenin signalizācija. Cilvēka metastātiskām melanomām iekšējās WNT / -katenīna signalizācijas regulēšana ir saistīta ar T šūnu gēna paraksta neesamību [81]. Līdzīgi, autohtonās peles melanomas modelī palielināta audzējam raksturīgā WNT/-katenīna signalizācija izraisīja T šūnu izsīkumu un rezistenci pret anti-PD-1 vai anti-CTLA-4 terapiju [81].

PD-1 blokāde ir pierādījusi ierobežotu efektivitāti dažu vēža veidu klīnikā. Tāpēc pilnīga izpratne par molekulārajiem mehānismiem, ko mediē kontrolpunktu inhibitori, ļaus izstrādāt jaunas stratēģijas, lai atjaunotu CD8 un T šūnu funkcijas. Tādējādi, lai palielinātu kontrolpunktu inhibitoru efektivitāti, ir izmantoti citi farmakoloģiskie līdzekļi. Piemēram, tikai PD-1 blokāde CT26 resnās zarnas vēža, TSA piena adenokarcinomas un MCA38 resnās zarnas vēža peļu modeļos neuzrādīja nozīmīgus terapeitiskos ieguvumus. Tomēr kombinētā PD-1 ārstēšana un ļoti interferometriskā nodevām līdzīgā receptora 9 (TLR9) agonista SD101 intratumorāla injekcija uzrādīja izmērāmas pretvēža atbildes reakcijas ar intratumorālajām CD8 un T šūnām [82]. Aizkuņģa dziedzera vēža peles modelī TGF- TME kavēja gemcitabīna un anti-PD kombinētās ārstēšanas efektivitāti-1. Tomēr šī kombinētā ārstēšana palielināja intratumorālās citotoksiskās CD8 plus T šūnas un samazināja audzēja slodzi, kad TGF tika bloķēts [83]. ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) ir apstiprinājusi inhibējošas antivielas pret CTLA-4 (ti, ipilimumabu), PD1 (ti, nivolumabu, pembrolizumabu un cemiplimabu) un PD-L1 (ti, atezolizumabu, nivolumabu un durvalumabs). 2. tabulā ir sniegti cieto audzēju klīnisko pētījumu piemēri, kuru mērķis ir T šūnu koinhibējoši vai kostimulējoši proteīni.

T šūnu izsīkums ir T šūnu disfunkcija vai fiziska eliminācija, reaģējot uz specifisku(-iem) antigēnu(-iem) hronisku slimību, tostarp vīrusu infekciju un vēža, laikā [84]. T šūnas, kas tiek izsmeltas, zaudē savu proliferācijas spēju un efektoru funkcijas, un tiek apdraudēta to atmiņas atmiņa [85]. Izsmeltajām T šūnām ir raksturīga pastiprināta koinhibējošo receptoru ekspresija, tostarp PD-1, CTLA-4, limfocītu aktivācijas gēns-3 (LAG3; CD223), T šūnu imūnglobulīns un mucīna domēns{ {8}} (TIM-3), CD39, CD96, CD160, T šūnu imūnreceptors ar Ig un ITIM domēniem (TIGIT), 2B4 (CD244) un B un T limfocītu vājinātājs (BTLA) [85].

PD-1 un citu molekulu imūno kontrolpunktu inhibitoru terapeitiskā izmantošana varētu spēt atjaunot izsmeltas T šūnas un sniegt klīnisku ieguvumu pacientiem ar dažādiem ļaundabīgiem audzējiem (3. tabula) [86–107]. Diemžēl uz PD1- balstītas kontrolpunktu blokādes rezultāti nav efektīvi visiem pacientiem, un T šūnu izsīkums ne vienmēr tiek novērsts pacientiem ar progresējošiem ļaundabīgiem audzējiem [108]. Nesen tika ziņots par audzējiem reaģējošiem TIL, kuriem ir izsmeltas un atmiņas šūnas, kā arī PD-1 un T šūnu faktora 1 (Tcf1) ekspresija. PD1 plus TCf1 plus TIL ir saistīti ar imūnterapijas izraisītu proliferāciju [109]. Dažiem pacientiem ar vēzi PD-1 ekspresija ir augstāka uz aktivētām un funkcionālām CD8 plus T šūnām. Tāpēc uz anti-PD1 antivielām balstīta imūnterapija šiem pacientiem nav efektīva, lai atjaunotu izsmeltas T šūnas [110].

Vienlaikus pētījums ar singēnu peļu audzēju modeļiem parādīja, ka uz PD1 blokādi balstīta imūnterapija nevar atgūt disfunkcionālas PD-1 plus CD38 plus CD8 plus T šūnas [111]. Uz kontrolpunktu blokādi balstītas imūnterapijas nespēja atjaunot izsmeltas T šūnas var būt saistīta ar iekšējiem un ārējiem rezistences mehānismiem. T šūnu izsīkuma mehānisms dažādiem vēža veidiem ir atšķirīgs. Piemēram, pētījums par melanomas (B16F10), krūts (E0771) un plaušu karcinomas (LLC) šūnu līnijām liecina, ka katram audzējam ir raksturīgs un atšķirīgs TIL izsīkuma signāls [88].

Kā sasniegums T šūnu izsīkuma un atjaunošanas jomā ir ziņots par fizioloģiski nozīmīgu augstas caurlaidības testu, lai identificētu T šūnu izsīkuma modulatorus, ko var izmantot, lai pārbaudītu mazas molekulas, kas var mainīt T šūnu izsīkumu limfocītu horiomeningīta vīrusā. modelis (LCMV) [112]. Tiek uzskatīts, ka racionalizētu pieeju, izmantojot mazu molekulu un kontrolpunktu inhibitoru kombināciju, var izmantot, lai vēža imūnterapijā atjaunotu izsmeltas CD8 plus T šūnas.

T šūnu stimulējošās ass mērķēšana vēža terapijā

Papildus klīniskajiem pētījumiem ar anti-PD-1 un anti-CTLA-4 līdzekļiem turpinās arī citi pētījumi, kuru mērķis ir T šūnu kostimulējošie proteīni (2. tabula). T-šūnu kostimulējošo molekulu piemēri, kuras var mērķēt, lai atjaunotu T-šūnu funkcijas, ir 4-1BB, OX40, CD40, CD27, CD70, inducējams T-šūnu kostimulators (ICOS) un glikokortikoīdu izraisīts. ar audzēja nekrozes faktora receptoriem saistītais proteīns (GITR) [113–115]. TNFR ģimenes locekļa 4-1BB aktivizēšana palielina CD8 plus T šūnu citotoksicitāti, indukējot IFN- [116]. Klīniskie pētījumi ar agonistiskajām monoklonālajām antivielām (mAb) utomilumabu (PF-05082566) un sarilumbu (BMS-663513), kas aktivizē 4-1BB, tiek veikti vairāku vēža veidu ārstēšanai [117]. Lai gan klīniskie pētījumi ir parādījuši spēcīgu pretvēža reakciju, ir novērota arī ievērojama toksicitāte Fc R mijiedarbības ar nespecifiskiem mērķiem dēļ.

Lai samazinātu/pārvarētu 4-1BB agonistisku mAb nepieņemamo toksicitāti, tika izmantota Fc nesaturoša audzēja 4-1BB-agonistiskā antiviela, kas nodrošināja labāku terapeitisko efektivitāti [118]. OX40 ir vēl viena T šūnu kostimulējoša molekula uz aktivēto T šūnu virsmas. Mijiedarbība starp OX40 un tā ligandu OX40L veicina T šūnu ekspansiju un Treg nomākšanu, lai palielinātu pretvēža reakcijas [119]. Ņemot vērā OX40 galveno lomu CD8 un T šūnu efektora funkcijas regulēšanā, anti-OX40 agonistiskais mAb tiek pētīts vēža klīniskajos pētījumos. 4-1Ir pierādīts, ka BB un OX40 agonisti mAb atjauno MEK inhibitoru izraisītu T-šūnu disfunkciju [120]. Ir ziņots arī par citu T šūnu kostimulācijas ass, CD40LCD40, atbalsta MEK inhibitoru izraisītu vēža šūnu nāvi dzīvnieku modeļos. Mutācijas KRas vadītā aizkuņģa dziedzera vēža dzīvnieku modelī MEK inhibitora un agonistiskā anti-CD40 mAb kombinācija uzrādīja spēcīgas pretvēža atbildes reakcijas [121]. CD27-CD70 ass ir svarīga arī T šūnu aktivācijā, un tiek ziņots par CD70 un CD27 ekspresijas palielināšanos gan hematoloģiskā, gan cietā vēža gadījumā [113,122].

Papilārā vairogdziedzera vēža gadījumā CD70 ekspresija tika konstatēta audzēja šūnās, bet CD70 receptora CD27 ekspresija galvenokārt bija intratumorālajos limfocītos [123]. GITR ir vēl viena kostimulējoša molekula, kas piedalās T šūnu aktivācijā. Kombinētā PD-1 un GITR inhibīcija sinerģiski palielināja T šūnu audzēja infiltrāciju un noturīgas pretvēža atbildes reakcijas ar CD8 plus T šūnām [124]. ICOS ir papildu kostimulējoša molekula, kas atrodas aktivētās T šūnās, un tā ir arī vērsta pret vēzi [125]. Interesanti, ka kombinētā ICOS aptamera un CTLA-4 inhibīcijas lietošana parādīja spēcīgu citotoksisko T šūnu pretvēža reakciju [126]. Ņemot vērā T šūnu kostimulējošo molekulu nozīmi vēža imūnterapijā, pašreizējie imunoloģijas pētījumi ir vērsti uz jaunu terapeitisko līdzekļu atrašanu, lai izraisītu T šūnu kostimulācijas ceļus.

Tiek veikti vairāki preklīniskie pētījumi un klīniskie pētījumi, lai pārbaudītu līdzinhibējošo vai kostimulējošo imūnreceptoru terapeitisko efektivitāti. Tomēr FDA līdz šim ir apstiprinājusi tikai anti-PD1/PD-L1 un anti-CTLA-4 antivielām balstītu vēža imūnterapiju klīniskai lietošanai dažu progresējošu ļaundabīgu audzēju gadījumā. Lielākā daļa imūnterapijas līdzekļu, kuru mērķis ir kostimulējošās molekulas, vēl nav klīniski apstiprināti. Agonistisko antivielu novēlotai izmantošanai klīnikās varētu būt vairāki iemesli, tostarp tradicionālais divvērtīgo antivielu formāts un kostimulējošās molekulas uz Tregs [127].

Tradicionālajā divvērtīgo antivielu formātā lielas bažas rada diferenciālie Fc gamma receptori (Fc R). Fc R regulē antivielu izraisītu efektor-T šūnu aktivāciju un pretvēža reakciju [127]. Piemēram, lai sasniegtu 4-1BB agonistiskās antivielas pretvēža aktivitāti, nepieciešama no Fc R atkarīga Treg izsīkšana un no Fc R neatkarīgs 4-1BB agonisms [128]. Viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc agonistiskās antivielas nedarbojas pret kostimulējošām molekulām, ir tas, ka Tregs ekspresē vairākas kostimulējošas molekulas [128]. Iespējams, kostimulējošas agonistiskās antivielas var izrādīties efektīva terapeitiska iespēja vēža ārstēšanā; tomēr to klīniskai lietošanai būs nepieciešama detalizēta mehāniskā izpratne.

CAR-T šūnu terapija vēža gadījumā

Inženierijas T šūnu pārnešana ir parādījusi klīniskus ieguvumus dažiem vēža slimniekiem. Hematoloģiskā vēža gadījumā ir bijusi veiksmīga citotoksisko limfocītu pārnešana, kas vērsta uz audzēja šūnām [129]. Ar TCR var manipulēt, lai uzlabotu to izdzīvošanu un efektora funkciju. Tāpēc ir izstrādātas CAR-T šūnas, kurām ir specifiskums pret audzēja antigēniem, un tās ir parādījušas daudzsološus rezultātus hematoloģiskajos vēža gadījumos. Tomēr CAR-T šūnas cieto vēža ārstēšanai joprojām ir agrīnā stadijā, bet līdz šim nav gūti panākumi. Galvenais iemesls to neveiksmei pret cietajiem audzējiem ir tas, ka imūnsupresīvā vide TME veicina audzēja augšanu, veicinot CD8 un T šūnu disfunkciju. CAR-T šūnas TME tiek spiestas kļūt nefunkcionālām un ekspresēt T šūnu līdzinhibējošas virsmas molekulas [130, 131]. Tāpēc tiek veikti arī mēģinājumi uzlabot TIL pārnešanu, kas ir vērsta pret neoantigēniem dažādos ļaundabīgos audzējos [132].

Tiek uzskatīts, ka citi cieto audzēju CAR-T šūnu terapijas neveiksmes iemesli ir desmoplastiskie komponenti (ti, šķiedru vai saistaudi), kas neļauj CAR-T šūnām iekļūt audzējos. Ir ziņots, ka viegla hipotermija atceļ audzēju desmoplastisko integritāti. Vieglas hipertermijas un CAR-T šūnu terapijas iekļaušana palielināja T-šūnu infiltrāciju cilvēka melanomas audzējos [133]. Līdzīgi kā viegla hipotermija, citokīni un ķīmijterapijas līdzekļi ir izmantoti arī, lai uzlabotu dažādu audzēju CAR-T šūnu infiltrāciju.

Piemēram, kombinēta IL-12 ārstēšana ar ķīmijterapijas līdzekli doksorubicīnu uzlaboja CD8 plus T šūnu infiltrāciju audzējos, izraisot spēcīgu pretvēža iedarbību [134]. Vēl viena pieeja, lai uzlabotu CAR-T šūnu terapijas efektivitāti vēža gadījumā, varētu būt CAR-T šūnu kombinēta izmantošana kopā ar T šūnu koinhibējošo molekulu bloķēšanu. Vairāki klīniskie pētījumi par CAR-T šūnu lietošanu atsevišķi vai kombinācijā ar CPI turpinās cietos audzējos. 4. tabulā ir sniegti CAR-T šūnu klīnisko pētījumu piemēri pret cietajiem audzējiem. Vairākos pašreizējos CAR-T klīniskajos pētījumos ir ziņots par nevēlamām blakusparādībām adopcijas pārnešanas dēļ. Tāpēc būtiskas būs jaunas pieejas uz CAR-T šūnām balstītas imūnterapijas izmantošanai ar samazinātu nelabvēlīgo ietekmi.

Vēža terapija, izmantojot TCR transducētas T šūnas

CAR-T cell therapy targets surface molecules of immune cells and cannot target intracellular peptide(s) presented by major histocompatibility complexes (MHCs). Therefore, to target intracellular peptides presented by MHCs, TCR-transduced T cells have been developed [135]. These cells are generated from patient T cells and are designed to encode the TCRαβ protein, which targets tumor or virus-infected cells [136]. The large-scale production of TCR-transduced cells is achieved using semiautomated devices and modular systems [136]. TCR-transduced T cells showed prolonged survival (i.e., >18 mēneši) un aktivācija pat pēc otrās tikšanās ar antigēnu(-iem) [137].

Several tumor antigens have been used to generate TCR-transduced T cells, including trophoblast glycoprotein (TPBG) in renal cancer [138], placenta-specific 1 (PLAC1) in breast cancer [139], nucleophosmin 1 (NPM1) in acute myeloid leukemia (AML) [140], NY-ESO-1 in synovial cell sarcoma, in patients with melanoma and common epithelial tumors [141], and MAGE-A4 in esophageal cancer [142], and effectively demonstrated antitumor responses in preclinical studies. Diffuse intrinsic pontine glioma is a lethal cancer prevalent in children. In >70 procentos difūzās iekšējās pontīna gliomas gadījumu ir ziņots par aminoskābju aizstāšanu no lizīna (K) uz metionīnu (M) histona 3. varianta 3. (H3.3) 27. pozīcijā. Interesanti, ka TCR transducētas T šūnas pret sintētiskiem peptīdiem ar H3.3K27M mutāciju tika ierosinātas, lai ārstētu HLAA2 plus H3.3K27M plus gliomas šūnas [143]. Notiek klīniskie pētījumi, lai apstiprinātu TCR transducētas T šūnu vēža terapijas terapeitisko efektivitāti pacientiem ar dažādiem ļaundabīgiem audzējiem, tostarp metastātisku sinoviālo šūnu sarkomu, melanomu un barības vada vēzi [141,142]. Kopumā TCR transducētā T šūnu terapija ir spēcīgs terapeitiskais instruments, kas var uzlabot T šūnu mediētas pretvēža reakcijas.

Vēža terapija, izmantojot TIL

CAR un TCR transducētas uz T šūnām balstītas vēža imūnterapijas ir noderīgas, lai mērķētu uz virsmas un intracelulāriem antigēniem; tomēr ir ierosināta TIL pārnešana, kas var specifiski mērķēt uz audzēja antigēniem [144]. No TIL atkarīgā vēža terapijā sākotnējais solis ietver mutācijas proteīnu identificēšanu audzējā. Pēc tam mutācijas proteīns tiek ievietots autologos APC, piemēram, DC. Turpmākie soļi ietver autologu TIL kopkultūru ar antigēnu ielādētiem APC un antigēniem specifisku TIL atlasi. To paplašināšanās notiek pēc antigēnu specifisko TIL atlases. Paplašinātās T šūnas tiek izmantotas donoru pacientu pārliešanai [132]. Uz TIL balstītas imūnterapijas efektivitāte ir novērtēta dažādu vēža veidu, tostarp metastātiskas melanomas un metastātiskas cilvēka papilomas vīrusa (HPV) izraisītas karcinomas, olnīcu un krūts vēža gadījumā [145–148].

Tiek veikti vairāki klīniskie pētījumi, lai noteiktu uz TIL balstītas vēža imūnterapijas pretvēža efektivitāti atsevišķi vai kombinācijā ar citiem pretvēža līdzekļiem pacientiem ar dažādiem ļaundabīgiem audzējiem, tostarp metastātisku galvas un kakla plakanšūnu karcinomu (IDNCT03083873), dzemdes kakla karcinomu (IDNCT03108495), , anaplastisks vairogdziedzera vēzis, osteosarkoma vai citas kaulu un mīksto audu sarkomas (IDNCT03449108). Kopumā uz TIL balstīta vēža terapija var ārstēt dažādu neārstējamu cietu ļaundabīgu audzēju progresējošu stadiju.

Jaunie CD8 plus T šūnu funkcijas modulatori

Proteīna kināžu loma audzēju CD8 un T šūnu infiltrācijā

CD8 plus T šūnu efektora funkciju regulē dažādi faktori, piemēram, antigēnu receptori, kostimulējošās molekulas, citokīni un proteīnkināzes [149]. Interesanti, ka ir ziņots, ka vairāki augšējie MAPK ir mutēti vai regulēti vairāku vēža gadījumos [77 150 151]. Tomēr mēģinājumi inhibēt augšpus un lejpus MAPK nav bijuši veiksmīgi, jo ir radusies zāļu rezistence un to ietekme uz imūnsistēmas nomākšanu. Galvenais MAPK inhibitoru neveiksmes iemesls ir izpratnes trūkums par MAPK inhibīcijas ietekmi uz CD8 plus T šūnu funkciju un izdzīvošanu. Vairāki piemēri liecina, ka izpratne par proteīnkināžu lomu T šūnu bioloģijā palīdzēs stratēģiski palielināt pretvēža atbildes reakciju, iespējams, ar papildu līdzekli (-iem). Piemēram, ar limfocītu funkciju saistītais antigēns -1 (LFA-1) mediē T šūnu aktivāciju, izmantojot ERK1/2 signālu pārraidi pēc TCR iesaistes [152].

Turklāt starpšūnu adhēzijas molekulas-1 (ICAM-1) ligēšana ar LFA-1 palielina ERK1/2 signālu pārraidi, lai uzlabotu CD8 un T šūnu aktivāciju [152]. Jun N-termināla kināzei (JNK), MAPK, ir paradoksāla loma CD4 plus un CD8 plus T šūnu regulēšanā [153]. Pētījums in vivo, izmantojot B16, melanomas šūnu līniju un EL{12}}, limfomas šūnu līniju, parādīja, ka JNK1-nokautas peles bija uzņēmīgas pret audzēja augšanu, īpaši CD8 un T šūnu disfunkcijas dēļ [ 153]. Mutācijām BRAF proto-onkogēnā, serīna/treonīna kināzē, ir būtiska loma onkoģenēzē. Pētījums parādīja, ka melanomas šūnas, kas īslaicīgi (3–7 dienas) tika ārstētas ar BRAF inhibitoru, tika efektīvi atpazītas ar autologām CD8 plus T šūnām (TIL). Tomēr melanomas šūnas, kas ilgstoši (14–21 dienu) tika ārstētas ar BRAF inhibitoru, tika vāji atpazītas autologās CD8 plus T šūnās (TIL). Šie rezultāti liecina, ka BRAF inhibīcija atšķirīgi modulē audzēja antigēna ekspresiju un mediē audzēja rezistenci, iespējams, samazinot funkcionālās CD8 plus T šūnas [154]. Cits pētījums, kurā izmantoja BRAF un MEK inhibitorus (attiecīgi dabrafenibu un trametinibu), parādīja atšķirīgu ietekmi uz CD8 plus T šūnām [77]. Ārstēšana ar dabrafenibu cilvēka aktivētās T šūnās (in vitro) izraisīja ERK fosforilāciju (ti, aktivāciju) un nenomāca CD8 un T šūnu funkciju.

Tomēr ārstēšana ar trametinibu samazināja ERK fosforilāciju, T-šūnu proliferāciju un citokīnu ekspresiju [77]. Tomēr trametiniba apvienošana ar kontrolpunkta inhibitoriem PD-1 vai CTLA-4 palielināja CD8 un T šūnu infiltrāciju un veicināja spēcīgu pretvēža reakciju CT26 audzēja modelī [77]. Tiek ziņots, ka T šūnu aktivācija arī inducē TCR-ZAP-70 proteīna tirozīna kināzes mediētu pakārtoto signālu pārraidi, kas regulē T šūnu kustīgumu, adhēziju un citokīnu veidošanos. Rasal1, GTPāzi aktivējošs proteīns, saistās ar TCR-ZAP-70 saistošo proteīnu un inhibē Ras-ERK ceļu, T-šūnu aktivāciju un pretvēža reakcijas [155]. Rasal1 tiek ekspresēts uz aktivētām T šūnām, un tā notriekšana izraisīja CD8 un T šūnu infiltrāciju B16 melanomas un EL-4 limfomas audzējos [155]. Pēc TCR mediētas aktivācijas audzēju infiltrējošās CD8 plus T šūnas uzrādīja samazinātu ERK un proteīna tirozīna kināzes, ITK, ekspresiju. Tomēr liesas CD8 plus T šūnās šādu izmaiņu ERK un ITK kināzes ekspresijā nebija, kas liecina, ka ERK un ITK kināzes tiek atšķirīgi regulētas perifērajās un audzējos infiltrējošās CD8 plus T šūnās [156]. Sorafenibs, multikināzes inhibitors un pirmās rindas hepatocelulārās karcinomas (HCC) terapija, var sniegt ierobežotu labumu pacientiem ar HCC. Sorafeniba terapijas panākumi bija saistīti ar ERK aktivācijas statusu HCC [157].

Ar sorafenibu apstrādāto cilvēka un peles HCC paraugu analīze parādīja divus neviendabīgus aktīvās ERK un PD -1 fenotipus vienā un tajā pašā audzējā. Pirmais fenotips bija pERKlowPD-1 plus, kur CD8 plus T šūnu audzēja infiltrācija bija ļoti augsta, un šīm CD8 plus T šūnām bija augstāka PD-1 ekspresija. Otrajam fenotipam pERKhighPD-1− bija zema PD1 ekspresija. Interesanti, ka pERKlowPD-1 plus fenotips uzrādīja samazinātu kopējo dzīvildzi bez slimībām, salīdzinot ar pERKhighPD-1− fenotipu. Svarīgi ir tas, ka pERKhighPD-1− fenotipam bija CD8 plus T šūnas ar zemu PD-1 ekspresiju, kas liecina, ka PD-1 statuss uz audzēju infiltrējošām CD8 plus T šūnām ir noteicošais faktors. pretvēža atbildes reakcijai [158]. MAP2K (vai MEK) ir MAPK augšējais regulators. Mērķtiecīga MEK inhibīcija izraisīja audzēja nomākšanu un CD8 plus T šūnu dzīves ilguma un infiltrācijas palielināšanos; tomēr MEK inhibīcija vājināja T šūnu aktivitāti limfmezglos [151]. CT26 audzēja modelī BALB/c pelēm kombinēta anti-PD-L1 terapija ar MEK inhibitoru uzrādīja spēcīgu un noturīgu pretvēža efektivitāti, tostarp pilnīgu audzēju remisiju dažām pelēm [151]. Vēl vienam MAP3K ģimenes loceklim, jauktajai līnijas kināzei-3 (MLK3), ir paradoksāla loma vēža šūnu nāves regulēšanā [159], un tā inhibē T šūnu aktivāciju un citotoksicitāti [160].

Izmantojot peles krūts vēža šūnu līniju, 4T1 ksenotransplantāta modeli Balb/c pelēm, tika pierādīts, ka MLK3 inhibīcija izraisa citotoksisko CD8 plus T šūnu audzēja infiltrāciju [160]. MLK3 inhibīcija arī palielina CD70 ekspresiju uz CD8 plus T šūnām, kas saistīta ar palielinātu šo šūnu apoptozi [161]. Interesanti, ka TNBC in vivo modelī kombinēta ārstēšana ar MLK3 farmakoloģisko inhibitoru un CD70 antagonistu veicināja CD8 plus T šūnu izdzīvošanu, audzēja infiltrāciju un pretaudzēju efektivitāti [161]. MAP4K4 ir arī MAPK augšējais regulators. Pārregulētā MAP4K4 ekspresija kavēja LFA-1 T šūnu aktivācijas laikā, savukārt MAP4K4 ablācija palielināja LFA-1 ekspresiju uz CD8 plus T šūnām. Paaugstināta LFA-1 ekspresija uz T šūnām bija saistīta ar pastiprinātu T šūnu mijiedarbību ar APC, kas palielināja CD8 plus T šūnu efektora funkciju [162].

Receptoru tirozīna kināzes (RTK) receptoru saimes loceklis, epidermas augšanas faktora receptors (EGFR), tiek pārmērīgi ekspresēts epitēlija vēža šūnās. Pētījums, kas tika veikts, lai saprastu, kā EGFR tirozīna kināzes inhibitori (TKI) ietekmē nozīmīgu MHC-I NSCLC šūnās, parādīja, ka EGFR inhibīcija NSCLC palielināja MHC-I gēnu un virsmas proteīnu ekspresiju. T šūnas atpazīst audzēja antigēnus, ko uzrāda MHC-I molekula uz APC, un nodrošina pretvēža reakciju. ERK-MEK inhibitors trametinibs spēja palielināt MHC-I, savukārt fosfatidilinozitola 3- kināzes inhibitors buparlisibs nespēja izraisīt MHC-I ekspresiju NSCLC. Šie rezultāti liecina, ka MEKERK inhibīcija inducē EGFR aktivētu MHC-I ekspresiju [163].

Janus kināzes/signālu pārveidotāji un transkripcijas aktivatori (JAK/STAT) signalizācijas ceļš regulē virkni citokīnu un augšanas faktoru. Tomēr JAK2 inhibitori TNBC neuzrādīja nekādu efektivitāti, iespējams, tāpēc, ka TNBC šūnas ieguva trombocītu izcelsmes augšanas faktora receptoru beta (PDGFR) mediētu zāļu rezistenci. Lai pārvarētu JAK2 inhibitora kā viena līdzekļa neveiksmi, trīskāršā kombinētā terapija ar PDGFR , JAK2 un MEK1/2 inhibitoriem ievērojami palielināja audzējos infiltrējošās CD8 plus T šūnas [164]. JAK/STAT ceļu vājina citokīnu inducējams SH2- saturošs proteīns (CISH) [165]. JAK/STAT signalizācijas pazemināšanās izraisīja TCR mediētu audzēju infiltrējošo CD8 plus T šūnu aktivāciju [165, 166]. Interesanti, ka CISH indukcija ir iesaistīta granulocītu-makrofāgu koloniju stimulējošā faktora (GM-CSF) mediētā līdzstrāvas attīstībā un DC mediētā citotoksiskā T šūnu aktivācijā [165]. Tāpēc ir skaidrs, ka proteīnu kināzēm ir izšķiroša loma CD8 plus T šūnu audzēja infiltrācijā, izdzīvošanā un pretvēža reakcijās. Tādējādi pareiza izpratne par proteīnkināzēm var novest pie dažādu vēža veidu pārvaldības.

For more information:1950477648nn@gmail.com