Protinádorová účinnost a vyčerpání buněk CD8 plus T lymfocyty: Molekulární poznatky, část 1

Abstraktní

Imunita hostitele má zásadní roli v klinické léčbě rakoviny. Proto je výhodné volit terapie, které mohou podpořit smrt nádorových buněk a současně posílit imunitu hostitele. Dynamické nádorové mikroprostředí (TME) určuje, zda antineoplastické léčivo vyvolá příznivé nebo znevažující imunitní reakce z lymfocytů infiltrujících nádor (TIL). CD8 plus T buňky jsou jednou z primárních imunitních buněk infiltrujících nádor, které poskytují protinádorové reakce. Zde uvádíme přehled vlivu různých faktorů v TME na vyčerpání a přežití CD8 plus T buněk a možné strategie pro obnovení efektorové funkce CD8 plus T buněk prostřednictvím imunoterapie.

Vztah mezi vyčerpáním buněk a imunitou je velmi úzký.

Buňky jsou základními jednotkami, které tvoří naše těla, a jejich živý stav je pro naše zdraví zásadní. Naše buňky se však časem vyčerpávají. Toto vyčerpání může být způsobeno řadou faktorů, jako je znečištění životního prostředí, nevyvážená strava a stres.

Když jsou buňky vyčerpány, stávají se slabými a vyčerpanými, což způsobuje pokles naší imunity. Naše tělo potřebuje buňky k produkci imunitních buněk, které budou bojovat proti virům a bakteriím, které napadají naše tělo. Pokud naše buňky nefungují optimálně, náš imunitní systém je stále slabší a náchylnější k infekci. Díky tomu budeme náchylnější k různým nemocem, které ovlivní náš život i práci.

Existují však kroky, které můžeme podniknout, abychom zpomalili vyčerpání našich buněk. Například udržovat správné stravovací návyky a přijímat dostatek živin a vody; více cvičit pro udržení fyzické kondice; snížit stres pro udržení zdravého duševního stavu.

Kromě toho se můžeme také rozhodnout používat některé přírodní doplňky, které pomohou našim buňkám zůstat naživu. Například rybí tuk, vitamín D a vitamín E atd.

Jedním slovem, pokud dokážeme přijmout nějaká účinná opatření k udržení vitality buněk, pak naše imunita bude silnější a bude lépe odolávat invazi různých virů a bakterií, abychom si udrželi zdraví a štěstí. Je vidět, že musíme zlepšit imunitu. Cistanche dokáže výrazně zlepšit naši imunitu. Polysacharidy v mase mohou regulovat imunitní odpověď lidského imunitního systému, zlepšovat stresovou schopnost imunitních buněk a posilovat imunitu imunitních buněk. Baktericidní účinek.

Click cistanche tubulosa výhody

Teaser:

Terapie rakoviny ovlivňují plasticitu mikroprostředí nádoru (TME) a ​​mění protinádorové odpovědi zprostředkované CD8 plus T buňkami. Pochopení plasticity TME a jejího dopadu na imunitní systém je proto klíčové pro navržení úspěšné léčby rakoviny.

Klíčová slova

lymfocyty infiltrující nádor; CD8 plus T buňka; nádorové mikroprostředí; imunoterapie; chemoterapeutická činidla.

Úvod

Správné pochopení hostitelské imunity a její role v rakovině je zásadní pro úspěšnou léčbu rakoviny. Vzhledem k obrovskému významu imunitního systému v terapii rakoviny bylo k léčbě různých malignit použito několik imunomodulačních léků a imunoterapeutických činidel. Typickými příklady imunomodulačních činidel jsou cytokiny, včetně interferonů (IFN), interleukinu{0}} (IL-2), IL-11, faktoru stimulujícího kolonie granulocytů a makrofágů (GM-CSF) a erytropoetin [1]. Klasickým příkladem imunomodulačních léků v klinické praxi je thalidomid, lenalidomid a pomalidomid [2].

Tyto tři léky indukují buněčné uvolňování IL-2 [2]. Podobně jako imunomodulační léky schválil americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) inhibitory imunitního kontrolního bodu, které mohou cílit na koinhibiční molekuly T buněk, včetně cytotoxického antigenu 4 asociovaného s T lymfocyty (CTLA-4), proteinu programované smrti buněk (PD-1) a ligand programované smrti 1 (PD-L1).

Tato imunoterapeutika prokázala účinnost při posilování protinádorových účinků zprostředkovaných T buňkami u různých malignit, včetně melanomu, nemalobuněčného karcinomu plic (NSCLC) a dalších rakovin [3]. CTLA-4 a PD-1 regulují periferní i nádor infiltrující T buňky. V periferním imunitním systému reguluje CTLA-4 proliferaci T buněk v lymfatických uzlinách během časné imunitní odpovědi. PD-1 však působí během pozdější fáze imunitní odpovědi a inhibuje funkci T buněk [4]. CTLA-4 je exprimován hlavně na regulačních T buňkách (Tregs); v nádorech je však PD-1 primárně exprimována na vyčerpaných T buňkách [3]. Několik nádorů exprimuje PD-L1 a interaguje s T buňkami exprimujícími PD-1; tato interakce podporuje narušenou funkci efektoru T buněk [5].

Nádorové buňky podporují vytvoření protumorigenního místního prostředí, známého také jako TME. TME zahrnuje lymfatické a krevní cévy, extracelulární matrix (ECM), stromální buňky (např. fibroblasty), lymfocyty, neutrofily, přirozené zabíječské (NK) buňky, NK-T buňky, makrofágy spojené s nádorem (TAM), RNA, vylučované proteiny a malé organely [6]. Na základě přítomnosti imunitních buněk jsou TME klasifikovány jako zanícené, imunologicky nevědomé nebo imunitní pouště [7]. Na základě přítomnosti a nepřítomnosti T buněčných infiltrátů lze zanícený TME rozdělit na TME se zánětem T lymfocytů versus nezanícený TME bez T lymfocytů. TME zanícená T buňkami obsahuje T buňky a jejich podskupiny a chemokiny [8].

Obsahuje také makrofágy, B lymfocyty a plazmatické buňky, zatímco TME nezanícené T lymfocyty sestává hlavně z makrofágů [9]. Naproti tomu imunologicky ignorovaný TME postrádá aktivační markery na T buňkách. Imunologická neznalost označuje stav, kdy složky adaptivního imunitního systému nejsou schopny rozpoznat patogeny nebo nádorové antigeny nebo na ně reagovat [10]. Imunitní pouštní TME je imunitně zanedbávaná oblast v nádoru, která postrádá funkční efektorové T buňky [11].

Přeprogramování obyvatel TME přímo nebo nepřímo ovlivňuje imunitní a stromální buňky, což následně reguluje růst a přežití rakovinných buněk [12]. TME lze považovat za bojovou zónu, ve které hostitelské imunitní a neimunitní buňky interagují s nádorovými buňkami a uvolňuje se několik rozpustných mediátorů, včetně IL. Plasticita nádorových buněk indukuje polarizaci TME buď imunosupresivním nebo zánětlivým směrem. Imunosupresivní prostředí TME oslabuje protinádorovou imunitu hostitele, což vede k progresi nádoru a růstu rakovinných buněk [13]. Význam TME je doložen u neuroblastomu, který primárně postihuje děti.

Ačkoli je onkogen MYCN u mnoha pacientů mutován, terapie cílená na MYCN neovlivňuje neuroblastom. Mutace MYCN však není odpovědná pouze za malignity neuroblastomu; TME také významně přispívá k tumorigenezi neuroblastomu, a proto by měly být zváženy strategie zaměřené na nádorové buňky i TME [14,15]. Podobně jako MYCN je c-MYC dalším protoonkogenem s důležitou rolí v regulaci imunitní odpovědi v TME [16]. c-MYC brání imunoterapii rakoviny, a proto inhibitor Myc MYCi361 a jeho vylepšený analog MYCi975 mohou senzibilizovat nádory na imunoterapii anti-PD1 [17]. Na rozdíl od c-MYC je ztráta fosfatázy a homologu tenzinu (PTEN) v nádoru spojena s imunosupresivním TME [18]. Podobně jako ztráta PTEN bylo také hlášeno, že ztráta jaterní kinázy B1 (LKB1), serin/threonin kinázy, reguluje TME a způsobuje dysregulaci sekrece cytokinů a chemokinů, včetně CCL2, a zvýšený nábor protumorogenních makrofágů [19 ].

Imunoterapeutický přístup k indukci smrti nádorových buněk T-buňkami infiltrujícími nádor, zaměřených na specifické antigeny exprimované na nádorových buňkách, je nově vznikající oblastí pro léčbu různých malignit. Nedávné studie ukázaly, že vyčerpání a funkční poškození T buněk v TME jsou definujícími rysy mnoha rakovin. Důkladné pochopení vnitřních vlastností T buněk, jako je jejich přežití a efektorové funkce, bude proto zásadní pro obnovení protinádorové imunitní odpovědi [20]. Přítomnost imunitních buněk, zejména T lymfocytů v TME, určuje, zda je nádor horký (T lymfocyty zanícené) nebo chladné (T lymfocyty nezanícené) [8].

Horké nádory exprimují chemokiny, T buněčné markery a signatury IFN I, které regulují celkovou nádorovou imunitu [8]. Význam TIL v nádorové imunitě ilustruje metastatický melanom, u kterého je infiltrace T-buněk považována za prognostický biomarker v odpovědi na terapii. Analýza počtu intertumorálních CD8 plus T buněk však ukázala heterogenitu pro synchronní a metachronní metastázy. U synchronních nádorů byla hustota CD8 plus T buněk srovnatelná; u metachronních nádorů však byla hustota CD8 plus T buněk proměnlivá [21]. Tato pozorování naznačují, že heterogenita infiltrace CD8 plus T buněk do nádorů řídí diferenciální imunitu.

Nádorová imunita je vícestupňový proces. Během počáteční fáze exprimují nádorové buňky s onkogenní mutací (mutacemi) specifické antigeny, které odlišují rakovinné buňky od zdravých buněk a pomáhají imunitním buňkám (tj. buňkám prezentujícím antigen; APC) rozpoznat specifické nádorové antigeny. APC prezentují nádorové antigeny T buňkám v lymfatických uzlinách a tato interakce mezi APC a T buňkami vede k aktivaci a aktivaci T buněk. Aktivované T buňky migrují a infiltrují do nádoru prostřednictvím oběhu. Nádor infiltrující T buňky rozpoznávají specifický antigen(y) na rakovinných buňkách a nakonec je zničí. Umírající nádorové buňky dále uvolňují antigen(y), který zajišťuje cyklus nádorové imunity [22].

Několik faktorů, včetně cytokinů, kináz a buněčných metabolitů, reguluje přežití a efektorovou funkci T buněk infiltrujících nádor. V tomto přehledu diskutujeme různé faktory odvozené od TME, které ovlivňují tumor-infiltrující dysfunkci CD8 plus T buněk, a zvažujeme různé strategie, které mohou pomoci obnovit jejich funkci a přežití, aby se dále zvýšila účinnost imunoterapie.

Infiltrace CD8 plus T buněk v solidních nádorech

Přeslechy mezi periferním imunitním systémem a TME jsou klíčové pro protinádorové reakce efektorových CD8 plus T buněk. Správné pochopení periferních a tumor infiltrujících T buněk je proto z terapeutického hlediska klíčové. Primární aktivace, expanze a migrace T-buněk specifických pro nádorové antigeny probíhá v lokálním periferním lymfoidním orgánu, zejména v lymfatických uzlinách drenážních nádorem (dLN). dLN-rezidentní T buňky jsou aktivovány rozpustnými antigeny nádoru, nádorovými fragmenty a apoptotickými nádorovými buňkami.

Dendritické buňky (DC) mohou také přenášet nádorové antigenní peptidy z nádoru do dLN [23]. Během pozdních stádií rakoviny ztrácejí CD8 plus T buňky v lymfoidních orgánech myší a pacientů s nádorem svou efektorovou funkci, což nakonec snižuje protinádorovou odpověď [24]. TIL jsou jednou z nedílných a podstatných součástí TME. Mononukleární imunitní buňky infiltrující nádor tvoří významnou frakci TIL a slouží jako prediktivní indikátor účinnosti léčiva u několika druhů rakoviny. TIL mají zásadní roli při vytváření buď pro- nebo protinádorového TME, ovlivňující progresi nádoru a rezistenci vůči terapii [25]. T lymfocyty jsou významnými složkami TIL, z nichž CD4 plus, CD8 plus a Tregs jsou často pozorovány u různých rakovin. CD8 plus T buňky mají zásadní roli v protinádorových imunitních odpovědích hostitele ve spojení s CD4 plus T buňkami. CD8 plus T buňky uvolňují granzym B, perforin a IFN- a působí jako cytotoxické buňky, které nakonec zabíjejí rakovinné buňky. Analýzy datových souborů Cancer Genome Atlas (TCGA) s použitím Oncomine Platform (Thermo Fisher, Ann Arbor, MI, USA) pro expresi genu CD8 u malignit, jako jsou nádory mozku, prsu, kolorektální (CRC) a vaječníky, ukázaly, že exprese genu CD8 je downregulován u rakoviny mozku, CRC a vaječníků, ale nezměněn u rakoviny prsu (obrázek 1a–d).

Analýzy u melanomu a rakoviny plic pomocí souborů dat TCGA však nenaznačovaly žádný zásadní rozdíl v počtu kopií CD8A mezi normálními a maligními tkáněmi (obrázek 1e, f). Soubory dat TCGA ukazují heterogenitu exprese genu CD8 u různých malignit. CD8 plus T buňky (TIL) sídlící v nádoru jsou hlavně paměťové T buňky, a proto se nazývají T buňky rezidentní v tkáni (TRM). TRM buňky se vyznačují vysokou expresí povrchových markerů CD103 a/nebo CD49a integrinů a markeru aktivace T buněk, CD69 [26]. Mechanismy antigenově specifické aktivace, expanze a migrace do nádoru CD8 plus T buněk jsou uvedeny na obrázku 2.
Kromě TRM T buněk existuje v TME několik dalších fenotypů CD8 plus T buněk. Za důležitý pro protinádorové odpovědi se považuje zejména kmenový fenotyp CD8 plus T buněk [6]. Kmenové CD8 plus T lymfocyty se diferencují na efektorové cytotoxické CD8 plus T lymfocyty a lokalizují se v nádorovém výklenku, kde jsou hojné populace APC [6]. Existují však některé malignity, u kterých jsou APC v nádorech minimální a odpovídají snížené infiltraci CD8 plus T buněk, což vede k imunitnímu úniku nádory. V nepřítomnosti adekvátních APC je aktivace CD8 plus T buněk značně ohrožena.

Je zajímavé, že tumor infiltrující CD8 plus T buňky mohou také sloužit jako vedlejší aktivace, kdy T buňky aktivované pro specifický antigen mohou také reagovat proti nepříbuznému antigenu (antigenům) [27]. Například u CRC a karcinomu plic CD8 plus T buňky infiltrující nádor vykazují reaktivitu s nádorovými antigeny i s nepříbuznými antigeny, jako je virus Epstein-Barrové (EBV), lidský cytomegalovirus (HCMV) nebo virus chřipky [28]. Přítomnost přihlížejících CD8 plus T buněk v nádoru může bránit jeho imunitnímu úniku. Posledně jmenovaný je protumorový fenomén, který vede k růstu a přežití nádorových buněk a selhání odpovědi na protinádorové reakce spouštěné CD8 plus T buňkami. Snížená infiltrace CD8 plus T buněk je také regulována imunosupresivními mechanismy, zprostředkovanými prostřednictvím indolaminu-2, 3-dioxygenázy (IDO), PD-L1/B7-H1 a FoxP3 plus Tregs [29]. Radioterapie rakoviny také ovlivňuje nádorovou infiltraci CD8 plus T buněk.

Radioterapie způsobuje poškození krevních cév v TME, což umožňuje infiltraci TAM, myeloidně derivovaných supresorových buněk (MDSC) a Tregs, které nakonec zeslabují infiltraci CD8 plus T buněk do nádoru, čímž navozují imunosupresi [30]. Tumor infiltrující CD8 plus T buňky jsou prognosticky a prediktivně důležité u malignit prsu [31]. Prediktivní hodnota TIL je zvláště významná u triple-negativních karcinomů prsu (TNBC) a karcinomů prsu s receptorem 2 lidského epidermálního růstového faktoru (HER2 plus) [32]. TNBC jsou karcinomy prsu s převahou lymfocytů, které vykazují shluky lymfocytárních infiltrátů [33]. Je zajímavé, že infiltrace T-buněk do nádorů TNBC je spojena s celkovým přežitím [34]. U HER2 plus karcinomu prsu však infiltrace lymfocytů přímo nekoreluje s přežitím [35]. Podobně jako u TNBC korelují zvýšené TIL a snížené Tregs se zlepšeným přežitím u pacientek s karcinomem ovaria [36]. Na rozdíl od TNBC postrádá pankreatický duktální adenokarcinom (PDAC) definovanou nádorovou infiltraci CD8 plus T buněk; PDAC TME je však zaplaven zánětlivými buňkami. U PDAC přítomnost zánětlivých infiltrátů v TME urychluje růst nádoru a metastázy a potlačuje efektorovou funkci cytotoxických CD8 plus T buněk [37]. \

Tyto příklady společně naznačují, že tumor-infiltrující CD8 plus T buňky mají zásadní roli v regresi tumoru a celkovém přežití. Heterogenní infiltrace CD8 plus T buněk do nádorů však zůstává u různých nádorů nejasná. Tato distribuce může být regulována několika faktory, včetně cytokinového prostředí v TME, stavem proteinkináz a změnou metabolického stavu.

Cytokiny a jejich role v infiltraci CD8 plus T buněk do nádoru

Cytokiny jsou skupinou malých sekrečních proteinů tvořených různými typy buněk, včetně imunitních a nádorových buněk. Cytokiny jsou rozhodujícími regulátory plasticity TME a mají významnou roli v infiltraci CD8 plus T lymfocytů a efektorové funkci (Tabulka 1). IL-2 reguluje aktivaci a proliferaci CD8 plus T buněk a indukuje protinádorové reakce zprostředkované CD8 plus T buňkami [38].

Také synergizuje s IL{0}} a IFN- při posilování cytotoxické funkce CD8 plus T buněk infiltrujících nádor [39]. Na rozdíl od těchto cytokinů několik dalších cytokinů, včetně IL-10 a IL-35, potlačuje protinádorovou funkci CD8 plus T buněk infiltrujících nádor [40]. IL-10 je imunosupresivní cytokin, který ovlivňuje reaktivaci nádoru CD8 plus T lymfocytů především prostřednictvím zpomalení produkce IFN- [41]. IL-10 a IL-35 jsou uvolňovány Tregs a upregulují koinhibiční proteiny, jako je PD-1, PD-L1 a CTLA-4 expresi na tumor infiltrujícím CD8 plus T buňky. Koinhibiční molekuly T buněk podporují dysfunkci při aktivaci, expanzi, efektorové funkci a přežití T ​​buněk. Kombinovaná síť koinhibičních proteinů IL-10 a IL-35 potlačuje efektorovou funkci a indukuje vyčerpání v tumor-infiltrujících CD8 plus T buňkách [40]. Kromě uvolňování IL-10 a IL-35, Tregs také interagují s CD11c plus DC a snižují aktivaci a expanzi CD8 plus T buněk v nádoru. Nedávné studie ukázaly, že deplece Tregs v PDAC zvyšuje infiltraci IFN- -produkujících cytotoxické CD8 plus T buňky do nádoru [42]. Uvádí se, že další nezbytný cytokin, transformující růstový faktor-beta (TGF-), hraje roli v růstu nádoru/přežití a imunitě hostitele. TGF- indukuje u hostitele imunosupresi a pomáhá nádoru uniknout z imunitního systému [43]. Bylo tedy publikováno, že útlum TGF podporuje protinádorové odpovědi zprostředkované CD8 plus T buňkami [43].

Podobně studie na myším modelu PDAC ukázala, že adoptivní přenos TGF-insensitivních CD8 plus T buněk indukoval regresi nádoru [44]. IL-4 a IL-12 podobně nepříznivě ovlivňují funkci efektoru CD8 plus T buněk ovlivněním expanze CD8 plus Tregs s fenotypem Foxp3−IL-10 plus [45]. Uvádí se, že tumor nekrotizující faktor alfa (TNF- ) uvolňovaný rakovinnými a stromálními buňkami indukuje apoptózu v tumor infiltrujících CD8 plus T buňkách [46].

Vedle imunosupresivních cytokinů jsou v TME přítomny protizánětlivé cytokiny, které pomáhají obnovit funkci cytotoxických CD8 plus T buněk. Pleiotropní cytokin, IL-15, je vylučován různými typy imunitních i neimunitních buněk a je spojován se zánětem a obrannou imunitou [47]. IL-15 indukuje NK, NK-T a cytotoxické CD8 plus T buňky a je považován za potenciálního kandidáta na imunoterapii rakoviny [48]. Role IL-15 při podpoře protinádorových reakcí byla prokázána u rakoviny vaječníků. Antigen ovariálního tumoru naložený na cytokiny zralé lidské DC spolu s kombinací IL-15 a inhibitoru p38 indukoval odpovědi zprostředkované CD4 plus Th17- a cytotoxicitu CD8 plus T buněk [49].

Pomocné buňky Th17 jsou podskupinou CD4 plus T buněk, které uvolňují prozánětlivý cytokin, IL-17, který také zvyšuje protinádorovou imunitu. V modelu ovariálního karcinomu vyvolal IL-17 v TME protinádorové imunitní odpovědi [49]. IL-18, také známý jako IFN{6}}indukující faktor (IGIF), je protinádorový cytokin a podporuje aktivaci T buněk [50]. U syngenních a humanizovaných nádorových modelů indukovala blokáda ektoenzymu CD39 uvolňování aktivního IL-18 a podnítila expanzi tumor-infiltrujících CD8 plus efektorových T buněk [51]. Proto vzrůstá zájem o identifikaci cytokinů v TME, abychom porozuměli jejich funkcím při regulaci tumor-infiltrujících CD8 plus T buněk a které by mohly být použity ke změně dynamiky TME k obnovení protinádorové účinnosti CD8 plus T buněk.

Cytokiny s malou molekulovou hmotností, také známé jako chemokiny, mají regulační roli v migraci T-buněk. Migrace efektorových T buněk je zásadním krokem vyžadovaným pro protinádorovou odpověď. Chemokiny regulují infiltraci T buněk v TME. Asociace mezi infiltrací T buněk a chemokinovým receptorem CXCR3 a ligandy CXCL9, CXCL10 a CXCL11 při získávání CD8 plus T buněk, Th1 buněk a NK buněk byla popsána u nádorů [52]. Chemokiny exprimované v melanomech zahrnují CCL2, CCL3, CCL4, CCL5, CCL19, CCL21, CXCL9, CXCL10, CXCL11 a CXCL13 a jsou spojeny s infiltrací lymfocytů [53]. Je zajímavé, že exprese transkriptu CD8 je úzce spojena s vyšší expresí CCL2, CCL4, CCL5, CCL19, CCL21, CXCL9, CXCL10, CXCL11, CXCL13 a XCL2 v lymfocytech infiltrujících melanomové nádory [53].

Vzhledem k zásadní úloze cytokinů/chemokinů při regulaci protinádorových odpovědí CD8 plus T buněk byla terapie založená na cytokinech používána u různých rakovin. Jednou z prvních terapií rakoviny založené na cytokinech byla terapie založená na IL-2-. Systémová léčba IL-2 se používá k indukci protinádorové imunitní odpovědi u metastatického melanomu a rakoviny ledvin; avšak systémová léčba IL-2 (tj. aldesleukin) je spojena s toxicitou [54]. Nízkodávkovaný IL-2-derivát PEGylovaný IL-2 (tj. NKTR-214) však vykazoval slibnou protinádorovou účinnost s přijatelnou toxicitou [54]. Tyto nové výsledky naznačují slibnou terapeutickou budoucnost pro léčbu rakoviny založenou na cytokinech, aby se zlepšily protinádorové účinky zprostředkované T buňkami.

Imunoterapeutika k potenciaci tumor-infiltrujících CD8 plus T buněk

Významný výzkum se zaměřil na nalezení imunoterapeutických přístupů ke zvýšení a obnovení funkcí tumor-infiltrujících CD8 plus T lymfocytů pro léčbu rakoviny. Dysfunkce CD8 plus T buněk je u solidních nádorů relativně běžná, a proto bylo navrženo několik přístupů ke zvýšení infiltrace CD8 plus T buněk a obnovení jejich funkcí. Některé z testovaných metod zahrnují terapeutické použití protilátek inhibitoru kontrolního bodu (CPI), kostimulačních molekul T buněk, agonistických protilátek, chimérických antigenních receptorů (CAR)-T buněk, TCR-transdukovaných T buněk a terapii rakoviny na bázi TIL ( Obrázek 3).

Cílení na koinhibiční osu T buněk pro léčbu rakoviny

Uvádí se, že exprese koinhibičních molekul T buněk (PD1, PD-L1 a CTLA-4) zeslabuje aktivaci, funkce a přežití T ​​buněk. Důležité je, že blokáda těchto koinhibičních molekul přeprogramovává funkce T buněk u několika druhů rakoviny [55]. Taková blokáda však prokázala omezený přínos proti některým typům hematologické a solidní rakoviny.

Koinhibiční molekuly T buněk, CTLA-4 a PD1, jsou klíčovými regulátory centrální a periferní tolerance. Progenitory T buněk pocházejí z kostní dřeně a podléhají vývoji v brzlíku, kde nezralé T buňky proliferují a generují řadu TCR díky rekombinaci genových segmentů TCR [56]. T buňky, které se mohou vázat na vlastní antigeny, jsou odstraněny, aby se zabránilo autoreaktivitě prostřednictvím procesu zvaného „centrální tolerance“. Ačkoli je to užitečné pro prevenci autoimunitní reaktivity, není to vhodné pro protinádorovou odpověď [57]. CTLA-4 se významně podílí na centrální toleranci a během vývoje T buněk reguluje CTLA-4 efektorové a regulační T buňky [58]. Jedním z mechanismů, kterým CTLA-4 reguluje toleranci T buněk, je zvýšení prahu aktivace T buněk. Minimální imunitní odpověď vyplývající ze zvýšeného aktivačního prahu T buněk proti vlastnímu peptidu (peptidům) je příznivá pro imunitu hostitele [58]. Funkce CTLA-4 je však zásadní pro homeostázu T buněk, a proto je optimální exprese CTLA-4 důležitá pro uspokojivé terapeutické výsledky. Genetická ztráta CTLA-4 indukuje nekontrolovanou proliferaci T-buněk, což vede ke zdravotním komplikacím a dokonce smrti [59].

Další koinhibiční osa T buněk, PD1/PD-L1, je také spojena s regulací centrální tolerance. Tato osa reguluje přechod thymocytů z thymické dvojitě negativní (DN) do dvojitě pozitivní fáze (CD4 plus CD8 plus) T buněk. Tento přechod je podporován ztrátou PD-1, což naznačuje, že PD-1 se podílí na regulaci repertoáru T buněk [60]. Naivní T buňky uvolňované z brzlíku do periferních, slezinných a lymfoidních orgánů interagují s APC a představují cizí antigenní peptid(y) nebo nádorový antigen(y). Někdy naivní T buňky reagují proti vlastním peptidům, protože některé TCR rozpoznávají vlastní protein [61]. Aby se zabránilo takové autoreaktivitě T buněk, několik koinhibičních molekul inhibuje aktivaci T buněk, známou jako periferní tolerance [62]. Tyto koinhibiční molekuly, včetně CTLA-4 a PD-1, regulují aktivaci T-buněk v různých fázích. CTLA-4 a PD-1 odlišně regulují fenotypy T buněk CD4 plus a CD8 plus [59]. CTLA-4 reguluje aktivaci T buněk v časných stádiích v lymfoidních tkáních, zatímco PD-1 reguluje aktivaci T buněk v pozdních stádiích aktivace v periferní tkáni [63].

Uvádí se, že jedním z mechanismů periferní imunitní tolerance je interakce mezi PD-L1 na APC a PD-1 na T buňkách, které zeslabují imunitní odpověď T buněk proti vlastnímu antigenu (antigenům) [64]. Mezi další mechanismy periferní tolerance patří vyčerpání T buněk a zvýšení populace Treg buněk [65]. Léčba anti-CTLA-4 protilátkou v nádorovém modelu ukázala aktivaci funkce efektorových T buněk, podpořila depleci Treg a zvýšila protinádorovou imunitní odpověď a regresi nádoru [66,67]. Ačkoli CTLA-4 vyčerpává Treg v TME, anti-CTLA{12}} není spojeno s vyčerpáním Treg v periferním systému. Periferní vyčerpání Tregs je také spojeno s přítomností Fc receptoru v hostitelských buňkách. Proto je účinnost imunoterapie na bázi anti-CTLA-4 protilátek u zanícených nádorů potenciálně závislá na vazbě Fc gama receptoru (FcR) [68]. Vzhledem k rozdílné regulační roli PD-1 a CTLA-4 v imunitní toleranci se předpokládá, že jejich kombinovaná blokáda poskytuje významnou protinádorovou odpověď zvýšením poměru efektorových a supresorových imunitních buněk [69].

Blokáda koinhibiční osy T buněk PD-1/PD-L1 byla zaměřena na posílení infiltrace CD8 plus T buněk do nádorů a obnovení protinádorových imunitních odpovědí [70]. PD-1 odlišně ovlivňuje funkci efektoru CD8 plus T buněk u různých typů rakoviny [71–74]. Například u určitých podtypů rakoviny prsu, bez ohledu na expresi PD-1 na CD8 plus T buňkách, je efektorová funkce nezměněna [74]. Naproti tomu u melanomu přítomnost PD-1 na CD8 plus T buňkách snižuje efektorovou funkci T buněk [75,76]. Podobně blokáda další koinhibiční molekuly T lymfocytů, CTLA-4, účinně podporuje regresi tumoru obnovením cytotoxické funkce tumor-infiltrujících CD8 plus T lymfocytů u mnohočetných rakovin [77,78]. Na zvířecích modelech rakoviny tlustého střeva CT26 a ID8-VEGF rakoviny vaječníků prokázala PD-1 regulační roli ve funkci buněk Foxp3 plus Treg a CD8 plus T, zatímco zvýšená exprese CTLA-4 byla spojena s dysfunkce CD8 plus T efektorových buněk. Dysfunkce CD8 plus T buněk, zejména jejich proliferace a schopnost uvolňovat cytokiny, byly vážně narušeny u PD-1 plus CTLA-4 plus CD8 plus T buněk ve srovnání s PD-1 plus CD8 plus nebo CTLA4 plus CD8 plus T buňky.

Tyto výsledky naznačují, že kombinovaná nadměrná exprese PD-1 a CTLA-4 na CD8 plus T buňkách nepříznivě ovlivňuje protinádorové imunitní reakce zprostředkované CD8 plus T buňkami během léčby rakoviny [78]. Členové vrozeného imunitního systému, DC a NK buňky, a členové adaptivního imunitního systému, T pomocné buňky (CD4 plus podskupina T buněk), usnadňují aktivaci CD8 plus T buněk pro nádorový antigen. PD-1 a CTLA-4 omezují aktivaci CD8 plus T buněk, a tak zvyšují vyčerpání tumor-infiltrujících CD8 plus T buněk [79]. Kromě toho mohou PD-1 a CTLA-4 přeslechy s jinými proteiny způsobit dysfunkci CD8 plus T buněk. Vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGF) a semaforinový receptor, neuropilin-1 (Nrp{18}}), jsou nadměrně exprimovány na CD8 plus T buňkách infiltrujících nádor a spolu s PD-1 nebo CTLA{{ 22}}, nepříznivě ovlivňují funkce T buněk [80]. U lidské rakoviny plic je Nrp-1 přítomen na CD8 plus PD-1 plus buňkách (tj. Nrp1 plus PD-1 plus CD8 plus T buňky) a interaguje se semaforinem 3A na nádorových buňkách. Interakce Nrp-1 se semaforinem 3A vedla k oslabení migrace CD8 plus T buněk a cytotoxicitě. V modelu melanomu B16F10 jsou CD8 plus T buňky exprimující Nrp1 a PD-1 (tj. Nrp1 plus PD-1 plus CD8 plus) přítomny v nádoru a vykazují vyčerpaný stav, o čemž svědčí zvýšená vyjádření LAG-3, Tim-3 a CTLA-4 [80].

Infiltrace CD8 plus T buněk do nádorů je také regulována signalizací WNT/-catenin. U lidských metastatických melanomů je upregulace vnitřní signalizace WNT/-kateninu spojena s absencí genového podpisu T buněk [81]. Podobně v modelu autochtonního myšího melanomu zvýšená vnitřní signalizace WNT/-kateninu tumoru indukovala depleci T buněk a rezistenci vůči léčbě anti-PD-1 nebo anti-CTLA-4 [81].

Blokáda PD-1 prokázala omezenou účinnost na klinice u některých typů rakoviny. Plné pochopení molekulárních mechanismů zprostředkovaných inhibitory kontrolních bodů tedy umožní vyvinout nové strategie pro obnovu funkcí CD8 plus T buněk. Ke zvýšení účinnosti inhibitorů kontrolních bodů byla tedy použita jiná farmakologická činidla. Například samotná blokáda PD-1 u myších modelů rakoviny tlustého střeva CT26, adenokarcinomu TSA prsu a rakoviny tlustého střeva MCA38 nevykazovala významné terapeutické výhody. Kombinovaná léčba PD-1 a intratumorální injekce vysoce interferometrického agonisty Toll-like receptor 9 (TLR9), SD101, však ukázala měřitelné protinádorové odpovědi intratumorálními CD8 plus T buňkami [82]. V myším modelu rakoviny slinivky břišní bránil TGF- v TME účinnosti kombinované léčby gemcitabinem a anti-PD-1. Tato kombinovaná léčba však zvýšila intratumorální cytotoxické CD8 plus T buňky a snížila nádorovou zátěž, když byl blokován TGF- [83]. Americký úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) schválil inhibiční protilátky proti CTLA-4 (tj. Ipilimumab), PD1 (tj. nivolumab, pembrolizumab a cemiplimab) a PD-L1 (tj. atezolizumab, nivolumab a durvalumab). Tabulka 2 poskytuje příklady klinických studií pro pevné nádory, zaměřené na koinhibiční nebo kostimulační proteiny T buněk.

Vyčerpání T buněk je dysfunkce nebo fyzická eliminace T buněk v reakci na specifický antigen(y) během chronických onemocnění, včetně virové infekce a rakoviny [84]. T lymfocyty podstupující vyčerpání ztrácejí svou proliferační kapacitu a efektorové funkce a jejich paměťová paměť je ohrožena [85]. Vyčerpané T buňky se vyznačují zvýšenou expresí koinhibičních receptorů, včetně PD-1, CTLA-4, genu aktivace lymfocytů-3 (LAG3; CD223), imunoglobulinu T buněk a mucinové domény{ {8}} (TIM-3), CD39, CD96, CD160, imunoreceptor T buněk s doménami Ig a ITIM (TIGIT), 2B4 (CD244) a atenuátor B a T lymfocytů (BTLA) [85].

Terapeutické použití inhibitorů imunitního kontrolního bodu PD-1 a dalších molekul by mohlo být schopno znovu oživit vyčerpané T buňky a poskytnout klinický přínos pacientům s různými malignitami (tabulka 3) [86–107]. Výsledky blokády kontrolních bodů založené na PD1-naneštěstí nejsou účinné u všech pacientů a vyčerpání T buněk není u pacientů s pokročilými malignitami vždy zvráceno [108]. Nedávno byly hlášeny tumor-reaktivní TIL, které mají charakteristické znaky vyčerpaných a paměťových buněk spolu s expresí PD-1 a T buněčného faktoru 1 (Tcf1). PD1 plus TCf1 plus TIL jsou spojeny s proliferací indukovanou imunoterapií [109]. U některých pacientů s rakovinou je exprese PD-1 vyšší na aktivovaných a funkčních CD8 plus T buňkách. Imunoterapie založená na anti-PD1 protilátkách proto u těchto pacientů není účinná pro oživení vyčerpaných T buněk [110].

Současně studie na modelech syngenních myších nádorů ukázala, že imunoterapie založená na blokádě PD1 nedokázala obnovit dysfunkční PD-1 plus CD38 plus CD8 plus T buňky [111]. Selhání imunoterapie založené na blokádě kontrolních bodů při opětovném oživení vyčerpaných T buněk by mohlo být spojeno s vnitřními a vnějšími mechanismy rezistence. Mechanismus vyčerpání T buněk je u různých rakovin odlišný. Například studie na buněčných liniích melanomu (B16F10), prsu (E0771) a karcinomu plic (LLC) naznačila, že každý nádor má charakteristický a zřetelný podpis vyčerpání TIL [88].

Jako pokrok v oblasti vyčerpání a opětovného oživení T buněk byl popsán fyziologicky relevantní vysoce výkonný test k identifikaci modulátorů vyčerpání T buněk, který lze použít ke screeningu malých molekul, které mohou zvrátit vyčerpání T buněk u viru lymfocytární choriomeningitidy model (LCMV) [112]. Předpokládá se, že racionalizovaný přístup využívající kombinaci inhibitorů s malou molekulou a kontrolních bodů by mohl být použit k oživení vyčerpaných CD8 plus T buněk v imunoterapii rakoviny.

Zacílení na kostimulační osu T buněk v terapii rakoviny

Kromě klinických studií s látkami anti-PD-1 a anti-CTLA-4 probíhají další studie zaměřené na kostimulační proteiny T buněk (tabulka 2). Příklady kostimulačních molekul T lymfocytů, na které lze cílit, aby obnovily funkce T lymfocytů, jsou 4-1BB, OX40, CD40, CD27, CD70, indukovatelný kostimulátor T lymfocytů (ICOS) a glukokortikoidy indukovaný tumor necrosis factor receptor-related protein (GITR) [113–115]. Aktivace 4-1BB, člena rodiny TNFR, zvyšuje cytotoxicitu CD8 plus T buněk prostřednictvím indukce IFN- [116]. Klinické studie s agonistickými monoklonálními protilátkami (mAb) utomilumabem (PF-05082566) a sarilumabem (BMS-663513), které aktivují 4-1BB, probíhají u více druhů rakoviny [117]. I když klinické studie ukázaly silné protinádorové reakce, byla také pozorována značná toxicita v důsledku interakcí FcR s nespecifickými cíli.

Ke snížení/překonání nepřijatelné toxicity 4-1BB agonistických mAb byla použita Fc-free tumor-cílená 4-1BB-agonistická protilátka, která poskytovala lepší terapeutickou účinnost [118]. OX40 je další kostimulační molekula T buněk na povrchu aktivovaných T buněk. Interakce mezi OX40 a jeho ligandem OX40L podporuje expanzi T buněk a supresi Treg ke zvýšení protinádorových odpovědí [119]. Vzhledem k ústřední úloze OX40 v regulaci efektorové funkce CD8 plus T buněk je agonistická mAb anti-OX40 v klinických studiích pro rakovinu. 4-1Bylo také prokázáno, že agonistické mAb BB a OX40 obnovují dysfunkci T-buněk indukovanou inhibitorem MEK [120]. Další kostimulační osa T buněk, CD40LCD40, byla také popsána při podpoře smrti rakovinných buněk indukované inhibitorem MEK na zvířecích modelech. Ve zvířecím modelu rakoviny pankreatu řízeného mutantními KRas vykazovala kombinace inhibitoru MEK a agonistické anti-CD40 mAb silné protinádorové odpovědi [121]. Osa CD27-CD70 je také důležitá při aktivaci T buněk a zvýšená exprese CD70 a CD27 je uváděna jak u hematologických, tak u solidních nádorů [113,122].

U papilárního karcinomu štítné žlázy byla exprese CD70 detekována na nádorových buňkách, zatímco exprese CD70 receptoru, CD27, byla hlavně na intratumorálních lymfocytech [123]. GITR je další kostimulační molekula, která se účastní aktivace T buněk. Kombinovaná inhibice PD-1 a GITR synergicky zvýšila infiltraci T lymfocytů do tumoru a trvalé protinádorové odpovědi CD8 plus T lymfocyty [124]. ICOS je další kostimulační molekula přítomná v aktivovaných T buňkách a byla také zaměřena na rakovinu [125]. Je zajímavé, že kombinované použití aptameru ICOS a inhibice CTLA-4 prokázalo silné protinádorové odpovědi cytotoxických T buněk [126]. Vzhledem k důležitosti kostimulačních molekul T buněk v imunoterapii rakoviny se současný imunologický výzkum zaměřil na nalezení nových terapeutik pro spouštění kostimulačních drah T buněk.

Probíhá několik preklinických studií a klinických studií k testování terapeutické účinnosti koinhibičních nebo kostimulačních imunitních receptorů. FDA však dosud schválila pro klinické použití u některých pokročilých malignit pouze protilátkovou imunoterapii anti-PD1/PD-L1 a anti-CTLA-4. Většina imunoterapeutických činidel, která cílí na kostimulační molekuly, ještě není klinicky schválena. Důvodů pro opožděné použití agonistických protilátek na klinikách může být několik, včetně tradičního formátu bivalentních protilátek a kostimulačních molekul na Tregs [127].

V tradičním formátu bivalentní protilátky jsou hlavním problémem diferenciální Fc gama receptory (Fc R). FcR reguluje protilátkou indukovanou aktivaci efektorových T buněk a protinádorovou odpověď [127]. Například dosažení protinádorové aktivity 4-1BB agonistické protilátky vyžaduje depleci Treg závislou na Fc R a agonismus 4-1BB nezávislý na Fc R [128]. Jedním z primárních důvodů selhání agonistických protilátek proti kostimulačním molekulám je to, že Tregs exprimují několik kostimulačních molekul [128]. Je možné, že kostimulační agonistické protilátky by se mohly ukázat jako účinná terapeutická možnost u rakoviny; pro jejich klinickou aplikaci však bude nutné podrobné pochopení mechanismu.

CAR-T buněčná terapie u rakoviny

Adoptivní přenos upravených T buněk prokázal klinické výhody u některých pacientů s rakovinou. U hematologického karcinomu byl úspěšný adoptivní přenos cytotoxických lymfocytů zacílených na nádorové buňky [129]. TCR mohou být manipulovány, aby se zlepšilo jejich přežití a efektorová funkce. Proto byly vyvinuty CAR-T buňky nesoucí specificitu proti nádorovým antigenům a vykazují slibné výsledky u hematologických rakovin. Nicméně CAR-T buňky k léčbě solidních rakovin jsou stále v raných stádiích, zatím bez úspěchu. Primárním důvodem jejich selhání proti solidním nádorům je to, že imunosupresivní prostředí v TME podporuje růst nádoru tím, že podporuje dysfunkci CD8 plus T buněk. CAR-T buňky v TME jsou nuceny stát se nefunkčními a exprimovat povrchové molekuly koinhibiční pro T buňky [130,131]. Proto jsou také činěny pokusy o zlepšení adoptivního přenosu TIL, které cílí na neoantigeny u různých malignit [132].

Předpokládá se, že další důvody selhání terapie CAR-T buňkami u pevných nádorů zahrnují desmoplastické složky (tj. vláknitou nebo pojivovou tkáň), které brání CAR-T buňkám ve vstupu do nádorů. Bylo popsáno, že mírná hypotermie ruší desmoplastickou integritu v nádorech. Zahrnutí mírné hypertermie a terapie CAR-T buňkami vedlo ke zvýšené infiltraci T-buněk do lidských melanomových nádorů [133]. Podobně jako u mírné hypotermie byly také použity cytokiny a chemoterapeutická činidla ke zlepšení infiltrace CAR-T buňkami u různých nádorů.

Například kombinovaná léčba IL-12 chemoterapeutickým činidlem doxorubicinem zvýšila infiltraci CD8 plus T buněk do nádorů, což vedlo k silným protirakovinným účinkům [134]. Dalším přístupem ke zlepšení účinnosti terapie CAR-T buňkami u rakoviny by mohlo být kombinované použití CAR-T buněk spolu s blokádou koinhibičních molekul T buněk. Probíhá několik klinických studií pro aplikaci CAR-T buněk samotných nebo v kombinaci s CPI u solidních nádorů. Tabulka 4 uvádí příklady klinických studií CAR-T buněk proti solidním nádorům. V několika současných klinických studiích CAR-T byly hlášeny nežádoucí účinky z důvodu adoptivního přenosu. Proto budou zásadní nové přístupy k použití imunoterapie na bázi CAR-T buněk se sníženými nežádoucími účinky.

Léčba rakoviny pomocí TCR-transdukovaných T buněk

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 měsíců) a aktivace i po druhém setkání s antigenem (antigeny) [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 >U 70 procent případů difúzního vnitřního pontinního gliomu byla hlášena substituce aminokyselin z lysinu (K) na methionin (M) v poloze 27 histonu 3 varianty 3 (H3.3). Je zajímavé, že T lymfocyty transdukované TCR proti syntetickým peptidům s mutací H3.3K27M byly navrženy k léčbě HLAA2 plus H3.3K27M plus gliomových buněk [143]. Probíhají klinické studie, které mají ověřit terapeutickou účinnost terapie rakoviny na bázi TCR transdukovaných T lymfocyty u pacientů s různými malignitami, včetně metastatického sarkomu synoviálních buněk, melanomu a rakoviny jícnu [141,142]. Celkově vzato je terapie T lymfocyty transdukovanými TCR účinným terapeutickým nástrojem s potenciálem zlepšit protinádorové reakce zprostředkované T lymfocyty.

Léčba rakoviny pomocí TIL

Imunoterapie rakoviny založené na CAR a TCR transdukovaných T lymfocytech jsou užitečné pro cílení na povrchové a intracelulární antigeny; byl však navržen adoptivní přenos TIL, který může specificky cílit na nádorové antigeny [144]. V terapii rakoviny závislé na TIL zahrnuje počáteční krok identifikaci mutovaných proteinů v nádoru. Mutovaný protein je poté vložen do autologních APC, jako jsou DC. Další kroky zahrnují kokultivaci autologních TIL s antigenem nabitým APC a selekci antigen-specifických TIL. Jejich expanze následuje po selekci antigen-specifických TIL. Expandované T buňky se používají k transfuzi u dárců [132]. Účinnost imunoterapie na bázi TIL byla oceněna u různých druhů rakoviny, včetně metastatického melanomu a metastatických karcinomů spojených s lidským papilomavirem (HPV), karcinomů vaječníků a prsu [145–148].

Probíhá několik klinických studií ke stanovení protinádorové účinnosti protinádorové imunoterapie založené na TIL samotné nebo v kombinaci s jinými protinádorovými látkami u pacientů s různými malignitami, včetně metastatického spinocelulárního karcinomu hlavy a krku (IDNCT03083873), karcinomu děložního čípku (IDNCT03108495), rakoviny děložního čípku , anaplastická rakovina štítné žlázy, osteosarkom nebo jiné sarkomy kostí a měkkých tkání (IDNCT03449108). Celkově vzato, terapie rakoviny založená na TIL má potenciál léčit pokročilá stádia různých neléčitelných solidních malignit.

Vznikající modulátory funkce CD8 plus T buněk

Role proteinkináz v CD8 plus T buněčné infiltraci nádorů

Efektorová funkce CD8 plus T buněk je regulována různými faktory, jako jsou antigenní receptory, kostimulační molekuly, cytokiny a proteinkinázy [149]. Je zajímavé, že několik upstream MAPK bylo hlášeno jako mutované nebo upregulované u mnohočetných rakovin [77,150,151]. Pokusy inhibovat upstream a downstream MAPK však nebyly úspěšné kvůli následné lékové rezistenci a jejich dopadu na potlačení imunitního kompartmentu. Primárním důvodem selhání inhibitorů MAPK je nedostatečné porozumění účinkům inhibice MAPK na funkci a přežití CD8 plus T buněk. Několik příkladů naznačuje, že pochopení rolí proteinkináz v biologii T buněk pomůže strategizovat zesílení protinádorových odpovědí, možná pomocí dalšího činidla (činidel). Například antigen spojený s funkcí lymfocytů-1 (LFA-1) zprostředkovává aktivaci T buněk prostřednictvím signalizace ERK1/2 po zapojení TCR [152].

Kromě toho ligace intercelulární adhezní molekuly-1 (ICAM{1}}) s LFA-1 zvyšuje signalizaci ERK1/2 pro zvýšení aktivace CD8 plus T buněk [152]. Jun N-terminální kináza (JNK), MAPK, má paradoxní roli v regulaci CD4 plus a CD8 plus T buněk [153]. Studie in vivo s použitím B16, melanomové buněčné linie, a EL-4, lymfomové buněčné linie, ukázala, že myši s knockoutem JNK{13}} byly náchylné k růstu nádoru, konkrétně kvůli dysfunkci CD8 plus T buněk [ 153]. Mutace v protoonkogenu BRAF, serin/threonin kináze, mají zásadní roli v onkogenezi. Studie ukázala, že melanomové buňky léčené krátkodobě (3–7 dní) inhibitorem BRAF byly účinně rozpoznávány autologními CD8 plus T buňkami (TIL). Avšak buňky melanomu léčené dlouhodobě (14–21 dní) inhibitorem BRAF byly slabě rozpoznávány autologními CD8 plus T buňkami (TIL). Tyto výsledky naznačují, že inhibice BRAF odlišně moduluje expresi nádorového antigenu a zprostředkovává nádorovou rezistenci, možná snížením funkčních CD8 plus T buněk [154]. Jiná studie využívající inhibitory BRAF a MEK (dabrafenib, resp. trametinib) prokázala rozdílný dopad na CD8 plus T buňky [77]. Léčba dabrafenibem v lidsky aktivovaných T buňkách (in vitro) vyvolala fosforylaci ERK (tj. aktivaci) a nepotlačila funkci CD8 plus T buněk.

Léčba trametinibem však snížila fosforylaci ERK, proliferaci T-buněk a expresi cytokinů [77]. Kombinace trametinibu s inhibitory kontrolního bodu pro PD-1 nebo CTLA-4 však zvýšila infiltraci CD8 plus T buněk a podpořila silnou protinádorovou odpověď v modelu nádoru CT26 [77]. Uvádí se také, že aktivace T buněk indukuje signalizaci zprostředkovanou TCR-ZAP-70 protein tyrosinkinázou, která reguluje motilitu T buněk, adhezi a produkci cytokinů. Rasal1, protein aktivující GTPázu, se váže s vazebným proteinem TCR-ZAP-70 a inhibuje dráhu Ras-ERK, aktivaci T-buněk a protinádorové reakce [155]. Rasal1 je exprimován na aktivovaných T buňkách a jeho knockdown indukoval infiltraci CD8 plus T lymfocytů v nádorech B16 melanomu a EL-4 lymfomu [155]. Po aktivaci zprostředkované TCR vykazovaly tumor-infiltrující CD8 plus T buňky sníženou expresi ERK a protein tyrosin kinázy, ITK. Ve slezinných CD8 plus T buňkách však nebyly žádné takové změny v expresi ERK a ITK kinázy, což naznačuje, že ERK a ITK kinázy jsou rozdílně regulovány v periferních a tumor infiltrujících CD8 plus T buňkách [156]. Sorafenib, multikinázový inhibitor a léčba první linie u hepatocelulárního karcinomu (HCC), může pacientům s HCC poskytnout omezený přínos. Úspěch léčby sorafenibem byl spojen se stavem aktivace ERK u HCC [157].

Analýzy lidských a myších vzorků HCC ošetřených sorafenibem prokázaly dva heterogenní fenotypy aktivní ERK a PD-1 ve stejném nádoru. Prvním fenotypem byl pERKlowPD-1 plus, kde nádorová infiltrace CD8 plus T buněk byla velmi vysoká a tyto CD8 plus T buňky měly vyšší expresi PD-1. Druhý fenotyp, pERKhighPD-1−, měl nízkou expresi PD1. Zajímavé je, že fenotyp pERKlowPD-1 plus vykazoval snížené celkové přežití a přežití bez onemocnění ve srovnání s fenotypem pERKhighPD-1-. Důležité je, že fenotyp pERKhighPD-1− měl CD8 plus T buňky s nízkou expresí PD-1, což naznačuje, že stav PD-1 na CD8 plus T buňkách infiltrujících nádor je rozhodujícím faktorem pro protinádorové odpovědi [158]. MAP2K (nebo MEK) je upstream regulátor MAPK. Cílená inhibice MEK indukovala supresi nádoru a zvýšenou životnost a infiltraci CD8 plus T buněk; inhibice MEK však zeslabila aktivaci T buněk v lymfatických uzlinách [151]. V modelu nádoru CT26 u myší BALB/c prokázala kombinovaná terapie anti-PD-L1 s inhibitorem MEK robustní a trvalou protinádorovou účinnost, včetně kompletní remise nádorů u některých myší [151]. Další člen rodiny MAP3K, Mixed Lineage Kinase-3 (MLK3), má paradoxní roli v regulaci smrti rakovinných buněk [159] a inhibuje aktivaci T buněk a cytotoxicitu [160].

Použitím myší buněčné linie karcinomu prsu, modelu xenograftu 4T1 u myší Balb/c, bylo prokázáno, že inhibice MLK3 indukuje nádorovou infiltraci cytotoxických CD8 plus T buněk [160]. Inhibice MLK3 také zvyšuje expresi CD70 na CD8 plus T buňkách, což je spojeno se zvýšenou apoptózou těchto buněk [161]. Je zajímavé, že v modelu TNBC in vivo kombinovaná léčba farmakologickým inhibitorem MLK3 a antagonistou CD70 podpořila přežití CD8 plus T buněk, infiltraci nádoru a protinádorovou účinnost [161]. MAP4K4 je také upstream regulátor MAPK. Upregulovaná exprese MAP4K4 inhibovala LFA-1 během aktivace T buněk, zatímco ablace MAP4K4 zvýšila expresi LFA-1 na CD8 plus T buňkách. Zvýšená exprese LFA-1 na T buňkách byla spojena se zvýšenou interakcí T buněk s APC, což zvýšilo efektorovou funkci CD8 plus T buněk [162].

Člen rodiny receptoru tyrozinkinázy (RTK), receptor epidermálního růstového faktoru (EGFR), je nadměrně exprimován v epiteliálních rakovinných buňkách. Studie provedená za účelem pochopení toho, jak inhibitory tyrosinkinázy EGFR (TKI) ovlivňují významný MHC-I v buňkách NSCLC, ukázala, že inhibice EGFR u NSCLC zvýšila expresi genů a povrchových proteinů MHC-I. T buňky rozpoznávají nádorové antigeny prezentované molekulou MHC-I na APC a poskytují protinádorovou odpověď. Inhibitor ERK-MEK, trametinib, dokázal zvýšit MHC-I, zatímco inhibitor fosfatidylinositol 3-kinázy buparlisib nebyl schopen vyvolat expresi MHC-I u NSCLC. Tyto výsledky naznačují, že inhibice MEKERK indukuje expresi MHC-I aktivovanou EGFR [163].

Signální dráha Janus kináza/signální převodníky a aktivátory transkripce (JAK/STAT) reguluje řadu cytokinů a růstových faktorů. Inhibitory JAK2 v TNBC však nevykazovaly žádnou účinnost, možná proto, že buňky TNBC získaly rezistenci na léčivo zprostředkovanou receptorem beta růstového faktoru odvozeného od destiček (PDGFR). Aby se překonalo selhání inhibitoru JAK2 jako jediné látky, trojkombinační terapie s inhibitory PDGFR, JAK2 a MEK1/2 významně zvýšila CD8 plus T buňky infiltrující tumor [164]. Dráha JAK/STAT je zeslabena cytokinem indukovatelným SH2-proteinem obsahujícím (CISH) [165]. Downregulace v signalizaci JAK/STAT indukovala TCR-zprostředkovanou aktivaci CD8 plus T buněk infiltrujících tumor [165,166]. Je zajímavé, že indukce CISH se podílí na vývoji DC zprostředkovaném faktorem stimulujícím kolonie granulocytů a makrofágů (GM-CSF) a aktivaci cytotoxických T buněk zprostředkované DC [165]. Je tedy jasné, že proteinkinázy mají zásadní roli v infiltraci, přežití a protinádorových reakcích CD8 plus T lymfocytů tumorem. Správné pochopení proteinkináz by tedy mohlo vést k léčbě různých typů rakoviny.

For more information:1950477648nn@gmail.com