Pentru a slăbi atacul celulelor T, tumoarea modifică setul de neo-antigene • Vyacheslav Kalinin • Știința științifică despre "Elemente" • Oncologie, imunologie, genetică

Pentru a slăbi atacul celulelor T, tumoarea modifică setul de neoantigeni

Fig. 1. T limfocite T umană. Imagine obținută prin scanare cu microscopie electronică. Fotografii de la en.wikipedia.org

Un studiu a două cazuri de melanom au demonstrat ca neo-antigeni ai celulelor canceroase si celulele T tumorale de infiltrare, care recunosc aceste neo-antigeni, sunt în interacțiune constantă: aceste celule T dispar dacă dispar neo-antigeni corespunzătoare (datorită supresia expresiei sau a pierderii alele lor mutante care codifică). Celulele T au demonstrat că modifică setul de neoantigine tumorale, cauzând distrugerea tumorii. Aceasta înseamnă că, pentru a împiedica dezvoltarea rezistenței tumorale, trebuie utilizată imediat o inducere a răspunsului celular T împotriva mai multor neoantigeni.

În procesul de creștere tumorală și metastaze, celulele canceroase se mută în mod constant. Ca urmare a mutațiilor în unele gene, proteinele codificate de aceste gene pot primi zone care nu se găsesc în celulele sănătoase și vor fi recunoscute de sistemul imunitar al organismului ca străine – așa-numitele neo-antigene (vezi Neoantigens). Am discutat recent un articol al cărui autori au arătat că neo-antigenele pot fi o țintă eficientă pentru imunoterapie. A fost reușit artificial, prin manipulări in vitro, invata celulele T ale donatorilor sanatosi sa recunoasca neoantigii celulelor tumorale luate de la trei pacienti (vezi celulele T ale unor oameni sanatosi invatati sa recunoasca cancerul altcuiva, Elements, 09/01/2016). Este prea devreme să vorbim despre succesul acestei metode, dar dă o oarecare speranță.

O alta, desi apropiata de spirit, abordarea utilizarii resurselor proprii ale corpului in lupta impotriva unei tumori este metoda de transfer adaptiv a propriilor celule T (ACT), dezvoltata si in ultimii ani. Pacientul este injectat cu propriile celule T citotoxice izolate din mediul cancerului și înmulțite fără modificări. in vitro. Aceste celule T sunt deja "instruite" pentru a ataca neo-antigeni, deoarece sunt derivați din celulele care au învățat ele însele. Sa demonstrat că ACT are un potențial clinic puternic (vezi, de exemplu, Tran și alții, Imunoterapia cancerului bazată pe celule T CD4 + specifice mutației la pacienții cu cancer epitelial). Dar până acum nu sa știut dacă setul de neoantigeni rămâne constant la ACT. Și acest lucru, bineînțeles, trebuie să știți pentru a determina perspectivele tratamentului pe termen lung cu această metodă.

Grupul de oameni de știință din mai multe instituții științifice din Olanda și Danemarca a decis să înțeleagă această întrebare. Ei au investigat neoantigii prezenți în tumorile a doi pacienți cu melanom,care au fost tratați cu ACT timp de mai mulți ani. Autorii au urmarit schimbari in expresia neoantigens si recunoasterea lor de catre celulele T.

Fig. 2. Diagrama cursului bolii, selecția materialului biologic și tratamentul a doi pacienți cu melanom în stadiul IV. PD – evoluția bolii, CR – remisie clinică; NED – nu există date privind evoluția bolii, SD – stabilizarea bolii. Imagine din articol în discuție natură

La primul pacient cu melanom în stadiul IV (marcat VO în figura 2), la momentul diagnosticului, mai multe metastaze au fost observate sub piele, în ganglionii limfatici și în plămâni. Una dintre metastazele subcutanate a fost eliminată și o linie celulară MEL05.18 a fost obținută din ea, care a fost utilizată pentru a caracteriza setul inițial de neoantigeni. În anul următor, boala a progresat: metastazele s-au format în creier. Dintr-o astfel de metastază, s-a obținut cultura celulară MEL06.07 și limfocit infiltrat cu metastază TIL06.07. După ce au înmulțit aceste limfocite, medicii au început terapia ACT, care sa dovedit a fi foarte reușită: de mai bine de 9 ani, până la momentul depunerii lucrării la presă, pacientul a rămas în viață.

Analiza structurii genetice a liniei celulare MEL05.18 a găsit numeroase substituții nucleotidice care au provocat substituțiile aminoacide corespunzătoare în proteine. Cu ajutorul peptidelor sintetice care se suprapun acestor substituții, situsurile de recunoaștere pentru celulele T ale pacientului au fost identificate în cinci proteine ​​- acestea fiind neo-antigene care au lipsit în țesuturile normale. Pentru a determina stabilitatea unui set de neoantigeni recunoscuți de celulele T, prima reactivitate a celulelor T a fost determinată față de două dintre ele: proteinele KIA (P451L) și RPL28 (S76F). Celulele T care au identificat amândouă aceste neo-antigene au fost detectate în sânge în timpul eșantionării pentru linia MEL05.18. Aceste date au fost utilizate ca linii de bază pentru a urmări rezultatele tratamentului, modificări în seturile de neoantigeni și celule T.

Un an mai târziu, nu au existat practic celule T care să recunoască aceste neoantigene printre limfocitele din linia TIL06.07. Mai mult decât atât, în linia MEL05.18 și pe linia MEL06.07, au fost prezente secvențele neoantiene KIA mutante (P451L), iar urmele RPL28 (S76F) din linia MEL06.07 au dispărut (Figura 3).

Fig. 3. Rezultatele analizei structurii genelor în țesuturile tumorilor și în liniile celulare ale pacientului VO (în stânga) și pacientul AB (în dreapta). săgeată mutații nesinomice care conduc la formarea de neoantigeni și poziții corespunzătoare în tipul sălbatic (WT) sunt indicate. Imagini din articolul în discuție natură

Analiza microsateliților localizați în apropierea RPL28 a evidențiat o deleție a uneia dintre cele două copii ale acestei gene în MEL06.07 și în țesutul tumoral, în timp ce ambele copii au fost prezente în țesut normal și în celule MEL05.18 (Figura 4).

Fig. 4. Pierderea heterozygozității în regiunea genei RLP28 în cultura celulară MEL06.07 și în țesutul tumoral din proba 06.07. În țesutul normal, ambele copii ale genei au fost păstrate. Imagine din articol în discuție natură

Aceste date sugerează că, în cursul dezvoltării bolii, apare imuno-editare tumorală – eliminarea neo-antigene recunoscute de celulele T citotoxice. Ca rezultat, capacitatea unei tumori de a rezista acțiunii mecanismelor de imunitate poate crește.

Toate acestea au sugerat că acumularea de celule T specifice neoantigenului din jurul tumorii reflectă prezența neoantigenului corespunzător în tumori. Pentru a verifica această ipoteză, expresia neoantigeni a fost studiată în timpul dezvoltării bolii la al doilea pacient, care în studiu a fost numit pacientul AB. La un an după diagnostic, au fost obținute metastaze axilare cu linia celulară MEL04.01 și cu celula T TIL04.01.Boala a progresat și, după doi ani, a fost inițiat ACT cu aceste celule T. Pentru un an, boala sa stabilizat, dar apoi s-au dezvoltat metastaze în ficat. Metastazele au fost îndepărtate, iar limfocitele TIL08.10 au fost obținute de la acestea. Încă patru ani, progresul bolii nu a fost observat, dar efectul ACT sa încheiat, iar metastazele s-au dezvoltat în plămâni, în oase și sub piele. Din metastazele subcutanate, au fost obținute linia celulară MEL12.07, limfocitele TIL12.07 și TIL12.09. Noul curs AST nu a avut succes.

O analiză a structurii genetice a liniei celulare MEL04.01 a dezvăluit numeroase mutații care pot duce la formarea neoantigeni. Celulele T utilizate pentru ACT au recunoscut doar neoantigeni ai proteinelor EML1 (R64W), SEPT2 (R300C) și CAD (R1854Q) și practic nu au recunoscut proteine ​​de tip sălbatic. Pentru toate liniile de celule T care au fost izolate din metastazele pacientului, s-a observat un nivel scăzut de reactivitate față de proteina EML1 (R64W) și practic nu a fost observată reactivitate față de proteinele SEPT2 (R300C) și CAD (R1854Q). Nu a fost observată nicio activitate împotriva proteinei mutante neoantigen de moarte celulară programată pe linia TIL08.10, dar a fost destul de clar exprimată în liniile TIL12.07 și TIL12.09. Verificarea prezenței secvențelor de nucleotide ale neoantigenilor în genomul tumorilor și culturilor celulare obținute de la acestea, precum și nivelul de exprimare al acestor neoantigeni, au arătatcă în timpul dezvoltării tumorilor, alela SEPT2 (R300C), care a fost prezentă în MEL04.01, a fost pierdută în MEL12.07. Alela mutantă CAD (R1854Q) a fost menținută în celulele corespunzătoare, dar expresia sa a fost foarte inhibată.

Astfel, în timpul analizei relației dintre neoantigeni și celulele T care reacționează la ele la pacienții cu melanom, care a fost efectuată mult timp după ACT, sa observat o modificare a nivelului de exprimare a patru din cele șase neoantigene studiate. În două cazuri, alela mutantă a fost pierdută în timp, într-un caz, expresia genei mutante a fost suprimată în mod semnificativ și într-un caz a fost semnificativ îmbunătățită. În toate cele patru cazuri observate, modificările expresiei neoantigilor au corespuns modificărilor activității celulelor T îndreptate împotriva lor. Datele disponibile nu permit încă să se afirme cu certitudine absolută dacă modificările observate se datorează variațiilor clonate aleatorie în diverse metastaze sau se datorează selecției variantelor neoantigen-negative sub influența celulelor T care le recunosc. Dar cea de-a doua presupunere este mai probabilă. Relația dintre celulele canceroase și celulele T împotriva neoantigilor seamănă cu relația dintre bacterii și antibiotice,atunci când există o selecție de bacterii rezistente la antibiotice.

Rezultatele arată că, pentru a preveni dezvoltarea rezistenței tumorale la limfocitele T, este recomandabil să se inducă un răspuns nu la unul, ci la mai mulți neoantigeni. Pentru o tumoare, este mai dificil să scapi de mai multe neoantigene la o dată decât de la una. Trebuie remarcat faptul că, în conformitate cu rezultatele recente ale unui alt grup (autorii lucrării discutate, cel mai probabil nu știau despre ele), celulele T asociate cu o tumoare nu recunosc toate potențialele anti-antigene (vezi: celulele T ale unor oameni sănătoși i-au învățat să recunoască pe alții cancer, "Elemente", 09/01/2016). Împotriva acestor neoantigeni, poate fi declanșat un răspuns T-celular, care poate crește eficiența tratamentului.

Sursa: E.M.E. Verdegaal și colab. Dinamica peisajului neoantigen în timpul interacțiunilor cu celulele melanomului uman // Natura. 2016. V. 536. P. 91-95. DOI: 10.1038 / nature18945.

Vyacheslav Kalinin


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: