Kasvaimeen infiltroiva CD8 plus T-solujen kasvainten vastainen tehokkuus ja uupumus: Molecular Insights osa 1

Abstrakti

Isännän immuniteetilla on keskeinen rooli syöpien kliinisessä hoidossa. Siksi on edullista valita hoitoja, jotka voivat edistää kasvainsolukuolemaa ja samanaikaisesti tehostaa isännän immuniteettia. Dynaaminen kasvaimen mikroympäristö (TME) määrittää, saako antineoplastinen lääke aikaan suotuisia tai halveksivia immuunivasteita kasvaimeen infiltroivista lymfosyyteistä (TIL). CD8 plus T-solut ovat yksi tärkeimmistä kasvaimiin infiltroivista immuunisoluista, jotka tuottavat kasvainten vastaisia ​​vasteita. Tässä tarkastellaan TME:n eri tekijöiden vaikutusta CD8- ja T-solujen uupumiseen ja eloonjäämiseen sekä mahdollisia strategioita CD8- ja T-soluefektoritoiminnan palauttamiseksi immunoterapian avulla.

Suhde solujen sammumisen ja immuniteetin välillä on hyvin läheinen.

Solut ovat kehomme perusyksiköitä, ja niiden elinvoimainen tila on kriittinen terveydellemme. Solumme kuitenkin ehtyvät ajan myötä. Tämä ehtyminen voi johtua useista tekijöistä, kuten ympäristön saastumisesta, epätasapainoisesta ruokavaliosta ja stressistä.

Kun solut ovat ehtyneet, ne heikkenevät ja uupuvat, mikä aiheuttaa vastustuskykymme heikkenemisen. Kehomme tarvitsee soluja tuottaakseen immuunisoluja taistellakseen viruksia ja bakteereja vastaan, jotka tunkeutuvat kehoomme. Jos solumme eivät toimi optimaalisesti, immuunijärjestelmämme heikkenee ja on alttiina infektioille. Tämä tekee meistä alttiimpia erilaisille sairauksille, jotka vaikuttavat elämäämme ja työhön.

Voimme kuitenkin ryhtyä toimiin hidastaaksemme solujemme ehtymistä. Säilytä esimerkiksi hyviä ruokailutottumuksia ja ota riittävästi ravintoaineita ja vettä; harjoittele enemmän fyysisen kunnon ylläpitämiseksi; vähentää stressiä terveen henkisen tilan ylläpitämiseksi.

Lisäksi voimme käyttää luonnollisia lisäravinteita auttamaan solujamme pysymään hengissä. Esimerkiksi kalaöljy, D-vitamiini ja E-vitamiini jne.

Sanalla sanoen, jos voimme ryhtyä tehokkaisiin toimenpiteisiin solujen elinvoimaisuuden ylläpitämiseksi, immuniteettimme on vahvempi ja pystyy paremmin vastustamaan erilaisten virusten ja bakteerien hyökkäystä terveytemme ja onnellisuutemme ylläpitämiseksi. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava vastustuskykyämme. Cistanche voi parantaa merkittävästi vastustuskykyämme. Lihan polysakkaridit voivat säädellä ihmisen immuunijärjestelmän immuunivastetta, parantaa immuunisolujen stressikykyä ja vahvistaa immuunisolujen vastustuskykyä. Bakterisidinen vaikutus.

Napsauta cistanche tubulosa -etuja

Teaser:

Syöpäterapiat vaikuttavat kasvaimen mikroympäristön (TME) plastisuuteen ja muuttavat CD8- ja T-soluvälitteisiä kasvainten vastaisia ​​vasteita. Siksi TME:n plastisuuden ja sen vaikutuksen immuunijärjestelmään ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää onnistuneen syöpähoidon suunnittelussa.

Avainsanat

kasvaimeen infiltroivat lymfosyytit; CD8 plus T-solu; kasvaimen mikroympäristö; immunoterapia; kemoterapeuttiset aineet.

Johdanto

Isännän immuniteetin ja sen roolin oikea ymmärtäminen syövässä on ratkaisevan tärkeää onnistuneen syöpähoidon kannalta. Ottaen huomioon immuunijärjestelmän valtavan merkityksen syövän hoidossa, erilaisten pahanlaatuisten kasvainten hoitoon on käytetty useita immunomoduloivia lääkkeitä ja immunoterapeuttisia aineita. Tyypillisiä esimerkkejä immunomoduloivista aineista ovat sytokiinit, mukaan lukien interferonit (IFN:t), interleukiini-2 (IL-2), IL-11, granulosyytti-makrofagipesäkkeitä stimuloiva tekijä (GM-CSF) ja erytropoietiini [1]. Klassinen esimerkki immunomoduloivista lääkkeistä kliinisessä käytössä ovat talidomidi, lenalidomidi ja pomalidomidi [2].

Nämä kolme lääkettä indusoivat IL-2 [2] vapautumista soluista. Immunomoduloivien lääkkeiden tapaan Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on hyväksynyt immuunijärjestelmän tarkistuspisteen estäjät, jotka voivat kohdistaa T-soluja koinhiboivia molekyylejä, mukaan lukien sytotoksinen T-lymfosyyteihin liittyvä antigeeni 4 (CTLA-4), ohjelmoitu solukuolemaproteiini. (PD-1) ja ohjelmoitu death-ligand 1 (PD-L1).

Nämä immunoterapeuttiset aineet ovat osoittautuneet tehokkaiksi T-soluvälitteisten kasvainten vastaisten vaikutusten lisäämisessä erilaisissa pahanlaatuisissa kasvaimissa, mukaan lukien melanooma, ei-pienisoluinen keuhkosyöpä (NSCLC) ja muut syövät [3]. CTLA-4 ja PD-1 säätelevät sekä perifeerisiä että kasvaimeen infiltroivia T-soluja. Ääreisimmuunijärjestelmässä CTLA-4 säätelee T-solujen lisääntymistä imusolmukkeissa varhaisen immuunivasteen aikana. PD-1 toimii kuitenkin immuunivasteen myöhemmässä vaiheessa ja estää T-solujen toimintaa [4]. CTLA-4 ilmentyy pääasiassa säätely-T-soluissa (Tregs); kasvaimissa PD{10}} kuitenkin ilmentyy ensisijaisesti loppuun kuluneissa T-soluissa [3]. Useat kasvaimet ilmentävät PD-L1:tä ja ovat vuorovaikutuksessa PD:tä ilmentävien T-solujen kanssa-1; tämä vuorovaikutus edistää vaarantunutta T-soluefektoritoimintoa [5].

Kasvainsolut suosivat protumorogeenisen paikallisen ympäristön, joka tunnetaan myös nimellä TME, luomista. TME kattaa imusuonet ja verisuonet, solunulkoisen matriisin (ECM), stroomasolut (esim. fibroblastit), lymfosyytit, neutrofiilit, luonnolliset tappajasolut (NK-solut), NK-T-solut, kasvaimeen liittyvät makrofagit (TAM:t), RNA:t, eritetyt proteiinit ja pienet organellit [6]. Immuunisolujen läsnäolon perusteella TME:t luokitellaan tulehtuneiksi, immunologisesti tietämättömiksi tai immuuni-aavikoiksi [7]. T-soluinfiltraattien läsnäolon ja puuttumisen perusteella tulehtunut TME voidaan jakaa T-solutulehdukselliseen TME:hen verrattuna ei-T-solutulehdukseen. T-solujen tulehtunut TME sisältää T-soluja ja niiden alaryhmiä ja kemokiineja [8].

Se sisältää myös makrofageja, B-soluja ja plasmasoluja, kun taas ei-T-solutulehduksellinen TME koostuu pääasiassa makrofageista [9]. Sitä vastoin immunologisesti tietämättömältä TME:ltä puuttuu T-solujen aktivaatiomarkkereita. Immunologinen tietämättömyys viittaa tilaan, jossa adaptiiviset immuunijärjestelmän komponentit eivät pysty tunnistamaan patogeenejä tai kasvainantigeenejä tai reagoimaan niihin [10]. Immuuni-aavikon TME on immuunijärjestelmän laiminlyöty alue kasvaimessa, josta puuttuu toimivia efektori-T-soluja [11].

TME-asukkaiden uudelleenohjelmointi vaikuttaa suoraan tai epäsuorasti immuuni- ja stroomasoluihin, mikä säätelee syöpäsolujen kasvua ja eloonjäämistä [12]. TME:tä voidaan pitää taistelualueena, jossa isännän immuuni- ja ei-immuunisolut ovat vuorovaikutuksessa kasvainsolujen kanssa ja vapautuu useita liukoisia välittäjäaineita, mukaan lukien IL:t. Kasvainsolujen plastisuus indusoi TME:n polarisaatiota joko immunosuppressiivisessa tai tulehduksellisessa suunnassa. TME:n immunosuppressiivinen maisema heikentää isännän kasvainten vastaista immuniteettia, mikä johtaa kasvaimen etenemiseen ja syöpäsolujen kasvuun [13]. TME:n merkitys on esimerkki neuroblastoomasta, joka vaikuttaa ensisijaisesti lapsiin.

Vaikka MYCN-onkogeeni on mutatoitunut monilla potilailla, MYCN-kohdennettu hoito ei vaikuta neuroblastoomaan. MYCN-mutaatio ei kuitenkaan ole yksin vastuussa neuroblastooman pahanlaatuisista kasvaimista; TME myötävaikuttaa myös merkittävästi neuroblastooman tuumorigeneesiin, ja siksi tulisi harkita strategioita sekä kasvainsolujen että TME:n kohdistamiseksi [14,15]. Samoin kuin MYCN, c-MYC on toinen proto-onkogeeni, jolla on tärkeä rooli immuunivasteen säätelyssä TME:ssä [16]. c-MYC estää syövän immunoterapiaa, ja siksi Myc-estäjä MYCi361 ja sen parannettu analogi MYCi975 voivat herkistää kasvaimia anti-PD1-immunoterapiolle [17]. Toisin kuin c-MYC, fosfataasin ja tensiinihomologin (PTEN) menetys kasvaimessa liittyy immunosuppressiiviseen TME:hen [18]. Samoin kuin PTEN:n häviäminen, myös seriini/treoniinikinaasin, maksakinaasi B1:n (LKB1) häviämisen on raportoitu säätelevän TME:tä ja aiheuttavan sytokiinien ja kemokiinien erityksen, mukaan lukien CCL2:n, säätelyhäiriöitä ja lisäävän protumorogeenisten makrofagien rekrytointia [19]. ].

Immunoterapeuttinen lähestymistapa kasvainsolukuoleman indusoimiseksi kasvaimeen infiltroivilla T-soluilla, jotka kohdistuvat kasvainsoluissa ilmentyviin spesifisiin antigeeneihin, on nouseva alue erilaisten pahanlaatuisten kasvainten hoidossa. Viimeaikaiset tutkimukset osoittivat, että T-solujen uupumus ja toimintahäiriöt TME:ssä ovat monien syöpien määrittäviä piirteitä. Siksi T-solujen luontaisten ominaisuuksien, kuten niiden eloonjäämisen ja efektoritoimintojen, perusteellinen ymmärtäminen on olennaista tuumorinvastaisen immuunivasteen palauttamiseksi [20]. Immuunisolujen, erityisesti T-solujen läsnäolo TME:ssä, määrittää, onko kasvain kuuma (T-solutulehdus) vai kylmä (T-solu ei-tulehtunut) [8].

Kuumat kasvaimet ilmentävät kemokiineja, T-solumarkkereita ja IFN I -allekirjoituksia, jotka säätelevät yleistä kasvainimmuniteettia [8]. TIL:n tärkeyttä tuumoriimmuniteetissa havainnollistaa metastaattinen melanooma, jossa T-solujen infiltraatiota pidetään prognostisena biomarkkerina vasteena terapialle. Intertumoraalisen CD8- ja T-solumäärän analyysi osoitti kuitenkin heterogeenisyyttä synkronisten ja metakronisten metastaasien suhteen. Synkronisissa kasvaimissa CD8- ja T-solutiheys oli vertailukelpoinen; metakronisissa kasvaimissa CD8 plus T-solutiheys oli kuitenkin vaihteleva [21]. Nämä havainnot viittaavat siihen, että CD8- ja T-solujen tunkeutumisen heterogeenisyys kasvaimiin säätelee differentiaalista immuniteettia.

Tuumoriimmuniteetti on monivaiheinen prosessi. Alkuvaiheessa kasvainsolut, joissa on onkogeenisiä mutaatioita, ilmentävät spesifisiä antigeenejä, jotka erottavat syöpäsolut terveistä soluista ja auttavat immuunisoluja (eli antigeeniä esittelevät solut; APC:t) tunnistamaan spesifiset kasvainantigeenit. APC:t esittelevät kasvainantigeenejä T-soluille imusolmukkeissa, ja tämä APC:iden ja T-solujen välinen vuorovaikutus johtaa T-solujen alkamiseen ja aktivaatioon. Aktivoidut T-solut kulkeutuvat ja tunkeutuvat kasvaimeen verenkierron kautta. Kasvaimeen tunkeutuvat T-solut tunnistavat spesifiset antigeenit syöpäsoluissa ja lopulta tuhoavat ne. Kuolevat kasvainsolut vapauttavat edelleen antigeenejä, mikä varmistaa kasvaimen immuniteettisyklin [22].

Useat tekijät, mukaan lukien sytokiinit, kinaasit ja solumetaboliitit, säätelevät kasvaimeen tunkeutuvien T-solujen eloonjäämistä ja efektoritoimintoa. Tässä katsauksessa käsittelemme erilaisia ​​TME-peräisiä tekijöitä, jotka vaikuttavat kasvaimeen tunkeutuviin CD8- ja T-solujen toimintahäiriöihin, ja tarkastelemme erilaisia ​​strategioita, jotka voivat auttaa palauttamaan niiden toiminnan ja selviytymisen immunoterapian tehokkuuden parantamiseksi.

CD8 plus T-solujen infiltraatio kiinteisiin kasvaimiin

Perifeerisen immuunijärjestelmän ja TME:n välinen ylikuuluminen on ratkaisevan tärkeää efektori-CD8 plus T-solujen kasvainten vastaisille vasteille. Siksi perifeeristen ja kasvaimeen infiltroivien T-solujen oikea ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää terapeuttisesta näkökulmasta. Kasvainantigeeneille spesifisten T-solujen pohjustus, laajeneminen ja migraatio tapahtuu paikallisessa perifeerisessä imusolmukkeessa, erityisesti kasvainta tyhjentävissä imusolmukkeissa (dLN). dLN:ssä asuvat T-solut aktivoivat kasvaimen liukoiset antigeenit, kasvainfragmentit ja apoptoottiset kasvainsolut.

Dendriittisolut (DC:t) voivat myös kuljettaa kasvaimen antigeenisiä peptidejä kasvaimesta dLN:ään [23]. Syövän myöhäisvaiheessa CD8- ja T-solut kasvaimia kantavien hiirten ja potilaiden imusolmukkeissa menettävät efektoritoimintonsa, mikä viime kädessä heikentää kasvainten vastaista vastetta [24]. TIL:t ovat yksi TME:n olennaisista ja olennaisista osista. Kasvaimeen tunkeutuvat mononukleaariset immuunisolut muodostavat merkittävän osan TIL:istä ja toimivat ennustavana indikaattorina lääkkeen tehokkuudesta useissa syövissä. TIL:illä on olennainen rooli joko kasvaimia edistävän tai antituumorigeenisen TME:n luomisessa, mikä vaikuttaa kasvaimen etenemiseen ja hoitoresistenssiin [25]. T-lymfosyytit ovat merkittäviä TIL:ien komponentteja, joista CD4 plus, CD8 plus ja Treg havaitaan usein erilaisissa syövissä. CD8 plus T-soluilla on ratkaiseva rooli isännän antituumori-immuunivasteissa yhdessä CD4 plus T-solujen kanssa. CD8 plus T-solut vapauttavat grantsyymi B:tä, perforiinia ja IFN-:a ja toimivat sytotoksisina soluina, jotka lopulta tappavat syöpäsoluja. Cancer Genome Atlas (TCGA) -tietosarjojen analyysit käyttämällä Oncomine Platformia (Thermo Fisher, Ann Arbor, MI, USA) CD8-geenin ilmentymiseen pahanlaatuisissa kasvaimissa, kuten aivo-, rinta-, paksusuolen- (CRC) ja munasarjakasvaimissa, osoittivat, että CD8-geenin ilmentyminen on säädelty alas aivoissa, CRC:ssä ja munasarjasyövässä, mutta muuttumattomana rintasyövässä (kuva 1a–d).

Kuitenkin analyysit melanoomassa ja keuhkosyövissä käyttäen TCGA-tietosarjoja viittaavat siihen, että CD8A-kopioiden lukumäärässä ei ollut suurta eroa normaalien ja pahanlaatuisten kudosten välillä (kuva 1e, f). TCGA-tietojoukot osoittavat CD8-geenin ilmentymisen heterogeenisyyden erilaisissa pahanlaatuisissa kasvaimissa. Kasvaimessa elävät CD8 plus T-solut (TIL:t) ovat pääasiassa muisti-T-soluja, ja siksi niitä kutsutaan kudoksessa asuvan muistin (TRM) T-soluiksi. TRM-soluille on tunnusomaista pintamarkkerien CD103 ja/tai CD49a-integriinien sekä T-soluaktivaatiomarkkerin CD69 korkea ekspressio [26]. Antigeenispesifisen CD8- ja T-soluaktivaation, -laajentumisen ja kasvaimeen siirtymisen mekanismit on esitetty kuvassa 2.
TRM-T-solujen lisäksi TME:ssä on useita muita CD8- ja T-solujen fenotyyppejä. Erityisesti kantamaista CD8- ja T-solufenotyyppiä pidetään tärkeänä kasvainten vastaisille vasteille [6]. Kantamäiset CD8 plus T-solut erilaistuvat efektorisytotoksisiksi CD8 plus T-soluiksi ja lokalisoituvat kasvaimen markkinarakoon, jossa APC-populaatioita on runsaasti [6]. On kuitenkin olemassa joitakin pahanlaatuisia kasvaimia, joissa kasvainten sisällä olevat APC:t ovat minimaalisia ja vastaavat vähentynyttä CD8- ja T-solujen infiltraatiota, mikä johtaa kasvainten immuunipakkoon. Riittävien APC:iden puuttuessa CD8 plus T-solujen aktivaatio vaarantuu huomattavasti.

Mielenkiintoista on, että kasvaimeen tunkeutuvat CD8 plus T-solut voivat toimia myös sivustakatsojan aktivaatioina, jolloin spesifiselle antigeenille aktivoidut T-solut voivat myös reagoida ei-sukuisia antigeenejä vastaan ​​[27]. Esimerkiksi CRC:ssä ja keuhkosyövässä kasvaimeen tunkeutuvat CD8 plus T-solut osoittavat reaktiivisuutta kasvainantigeenien sekä muiden antigeenien, kuten Epstein-Barr-viruksen (EBV), ihmisen sytomegaloviruksen (HCMV) tai influenssaviruksen kanssa [28]. Sivustakatsojan CD8- ja T-solujen läsnäolo kasvaimessa saattaa estää sen immuunivastuksen. Jälkimmäinen on esikasvuilmiö, joka johtaa kasvainsolujen kasvuun ja eloonjäämiseen ja epäonnistumiseen reagoida CD8- ja T-solujen laukaisemiin kasvainten vastaisiin vasteisiin. CD8 plus T-solujen vähentynyttä infiltraatiota säätelevät myös immuunisuppressiiviset mekanismit, joita välittävät indoleamiini-2, 3-dioksigenaasi (IDO), PD-L1/B7-H1 ja FoxP3 plus Tregs [29]. Syövän sädehoito vaikuttaa myös CD8- ja T-solujen kasvaimen infiltraatioon.

Sädehoito aiheuttaa verisuonivaurioita TME:ssä, mikä mahdollistaa TAM-solujen, myeloidista peräisin olevien suppressorisolujen (MDSC) ja Tregien tunkeutumisen, jotka viime kädessä heikentävät CD8- ja T-solujen infiltraatiota kasvaimeen aiheuttaen immunosuppression [30]. Kasvaimeen tunkeutuvat CD8- ja T-solut ovat prognostisesti ja ennustavasti tärkeitä rintojen pahanlaatuisissa kasvaimissa [31]. TIL:ien ennustearvo on erityisen tärkeä kolminkertaisesti negatiivisissa rintasyövissä (TNBC) ja ihmisen epidermaalisen kasvutekijäreseptori 2:n (HER2 plus) rintasyövissä [32]. TNBC:t ovat lymfosyyttien hallitsevia rintasyöpiä, joissa on lymfosyytti-infiltraattiryppäitä [33]. Mielenkiintoista on, että T-solujen infiltraatio TNBC-kasvaimiin liittyy kokonaiseloonjäämiseen [34]. HER2 plus rintasyövässä lymfosyyttien infiltraatio ei kuitenkaan korreloi suoraan eloonjäämisen kanssa [35]. Kuten TNBC:t, lisääntyneet TIL-arvot ja vähentyneet Tregit korreloivat munasarjasyöpäpotilaiden parantuneen eloonjäämisen kanssa [36]. Toisin kuin TNBC:ltä, haiman duktaalisen adenokarsinooman (PDAC) osalta puuttuu CD8 plus T-solujen määrätty kasvaininfiltraatio; PDAC TME on kuitenkin täynnä tulehdussoluja. PDAC:ssa tulehduksellisten infiltraattien läsnäolo TME:ssä kiihdyttää kasvaimen kasvua ja etäpesäkkeitä ja suppressoi sytotoksisten CD8- ja T-solujen efektoritoimintoa [37]. \

Nämä esimerkit yhdessä viittaavat siihen, että kasvaimeen infiltroivilla CD8- ja T-soluilla on olennainen rooli kasvaimen regressiossa ja kokonaiseloonjäämisessä. CD8- ja T-solujen heterogeeninen infiltraatio kasvaimiin jää kuitenkin epäselväksi eri kasvaimissa. Tätä jakautumista voitaisiin säädellä useilla tekijöillä, mukaan lukien sytokiinimiljöö TME:ssä, proteiinikinaasien tila ja metabolisen tilan muutos.

Sytokiinit ja niiden rooli CD8- ja T-solujen infiltraatiossa kasvaimeen

Sytokiinit ovat ryhmä pieniä erittäviä proteiineja, joita valmistavat erityyppiset solut, mukaan lukien immuuni- ja kasvainsolut. Sytokiinit ovat tärkeitä TME-plastisuuden säätelijöitä ja niillä on merkittävä rooli CD8- ja T-solujen infiltraatiossa ja efektoritoiminnassa (taulukko 1). IL-2 säätelee CD8 plus T-solujen aktivaatiota ja proliferaatiota ja indusoi CD8 plus T-soluvälitteisiä kasvainten vastaisia ​​vasteita [38].

Se myös synergisoi IL{0}}:n ja IFN-:n kanssa kasvaimeen infiltroituvien CD8- ja T-solujen sytotoksisen toiminnan lisäämisessä [39]. Toisin kuin nämä sytokiinit, useat muut sytokiinit, mukaan lukien IL-10 ja IL-35, tukahduttavat kasvaimeen tunkeutuvien CD8- ja T-solujen kasvainten vastaista toimintaa [40]. IL-10 on immunosuppressiivinen sytokiini, joka vaikuttaa CD8- ja T-solukasvaimen uudelleenaktivaatioon pääasiassa hillitsemällä IFN-tuotantoa [41]. Tregit vapauttavat IL-10- ja IL-35-proteiinia, ja ne säätelevät koinhiboivia proteiineja, kuten PD-1, PD-L1 ja CTLA-4, ilmentymistä kasvaimeen infiltroivalla CD8:lla. plus T-solut. T-solujen yhteisinhiboivat molekyylit edistävät toimintahäiriöitä T-solujen aktivoinnissa, laajenemisessa, efektoritoiminnassa ja eloonjäämisessä. IL-10:n ja IL-35:n yhteisinhiboivien proteiinien yhdistetty verkosto suppressoi efektoritoimintoa ja indusoi tuumoriin tunkeutuvien CD8- ja T-solujen uupumusta [40]. IL-10 ja IL-35 vapauttamisen lisäksi Tregit ovat vuorovaikutuksessa CD11c:n ja DC:iden kanssa ja vähentävät CD8 plus T-solujen aktivaatiota ja laajentumista kasvaimessa. Viimeaikaiset tutkimukset osoittivat, että Tregien väheneminen PDAC:ssa lisää IFN- --tuottavien sytotoksisten CD8- ja T-solujen tunkeutumista kasvaimeen [42]. Toisella välttämättömällä sytokiinilla, transformoivalla kasvutekijä-beetalla (TGF-), on myös raportoitu olevan rooli kasvaimen kasvussa/eloonjäämisessä ja isännän immuniteetissa. TGF- indusoi immunosuppressiota isännässä ja auttaa kasvainta pakenemaan immuunijärjestelmästä [43]. Siten on raportoitu, että TGF-heikennys edistää CD8- ja T-soluvälitteisiä kasvaimen vastaisia ​​vasteita [43].

Samoin PDAC:n hiirimallilla tehty tutkimus osoitti, että TGF-herkän CD8- ja T-solujen adoptiivinen siirto indusoi kasvaimen regressiota [44]. IL-4 ja IL-12 vaikuttavat samalla tavalla CD8- ja T-soluefektoritoimintoihin haitallisesti vaikuttamalla CD8:n ja Tregien laajenemiseen Foxp3−IL-10 plus -fenotyypin kanssa [45]. Syövän ja stroomasolujen vapauttaman tuumorinekroositekijä alfan (TNF-) on raportoitu indusoivan apoptoosia kasvaimeen tunkeutuvissa CD8- ja T-soluissa [46].

Immunosuppressiivisten sytokiinien ohella TME:ssä on anti-inflammatorisia sytokiineja, jotka auttavat palauttamaan sytotoksisen CD8- ja T-solutoiminnan. Pleiotrooppista sytokiinia, IL-15, erittävät useat immuuni- ja ei-immuunisolutyypit, ja se liittyy tulehdukseen ja puolustusimmuniteettiin [47]. IL-15 indusoi NK-, NK-T- ja sytotoksisia CD8- ja T-soluja, ja sitä pidetään mahdollisena ehdokkaana syövän immuunihoitoon [48]. IL-15:n rooli kasvainten vastaisten vasteiden edistämisessä on osoitettu munasarjasyövässä. Munasarjakasvainantigeeni, joka oli ladattu sytokiinien kypsyneisiin ihmisen DC:ihin, sekä IL-15:n ja p38-estäjän yhdistelmä indusoivat CD4- ja Th17--välitteisiä vasteita ja CD8- ja T-solusytotoksisuutta [49].

Th17-auttajasolut ovat CD4- ja T-solujen alajoukko, jotka vapauttavat tulehdusta edistävän sytokiinin, IL-17:n, joka myös lisää kasvaintenvastaista immuniteettia. Munasarjasyöpämallissa IL-17 TME:ssä aiheutti kasvaimia estäviä immuunivasteita [49]. IL-18, joka tunnetaan myös nimellä IFN- --indusoiva tekijä (IGIF), on kasvaimia estävä sytokiini ja edistää T-solujen aktivaatiota [50]. Syngeenisissä ja humanisoiduissa kasvainmalleissa ektoentsyymi CD39:n salpaus indusoi aktiivisen IL-18:n vapautumista ja sai aikaan kasvaimeen infiltroituneiden CD8- ja efektori-T-solujen laajentumisen [51]. Siksi on kasvava kiinnostus sytokiinien tunnistamiseen TME:ssä, jotta ymmärrettäisiin niiden toiminnot kasvaimiin infiltroituvien CD8 plus T-solujen säätelyssä ja joita voitaisiin käyttää muuttamaan TME-dynamiikkaa CD8 plus T-solujen kasvainten vastaisen tehon palauttamiseksi.

Pienmolekyylipainoisilla sytokiineilla, jotka tunnetaan myös nimellä kemokiinit, on säätelevä rooli T-solujen migraatiossa. Efektori-T-solujen migraatio on ratkaiseva vaihe, joka vaaditaan kasvainten vastaisessa vasteessa. Kemokiinit säätelevät T-solujen tunkeutumista TME:hen. T-solujen infiltraation ja kemokiinireseptorin CXCR3 ja ligandien CXCL9, CXCL10 ja CXCL11 välinen yhteys CD8 plus T-solujen, Th1-solujen ja NK-solujen värväämisessä on raportoitu kasvaimissa [52]. Melanoomissa ilmentyviin kemokiineihin kuuluvat CCL2, CCL3, CCL4, CCL5, CCL19, CCL21, CXCL9, CXCL10, CXCL11 ja CXCL13, ja ne liittyvät lymfosyyttien infiltraatioon [53]. Mielenkiintoista on, että CD8-transkriptin ilmentyminen liittyy tiiviisti CCL2:n, CCL4:n, CCL5:n, CCL19:n, CCL21:n, CXCL9:n, CXCL10:n, CXCL11:n, CXCL13:n ja XCL2:n korkeampaan ilmentymiseen melanoomakasvaimiin tunkeutuvissa lymfosyyteissä [53].

Ottaen huomioon sytokiinien/kemokiinien ratkaisevan roolin CD8- ja T-solujen kasvainten vastaisten vasteiden säätelyssä, sytokiinipohjaista hoitoa on käytetty erilaisissa syöpissä. Yksi ensimmäisistä sytokiinipohjaisista syövän hoidoista oli IL-2--pohjainen hoito. Systeemistä IL-2-hoitoa on käytetty syövänvastaisen immuunivasteen indusoimiseen metastasoituneessa melanoomassa ja munuaissyövässä; systeemiseen IL-2-hoitoon (eli aldesleukiiniin) liittyy kuitenkin toksisuutta [54]. Pieniannoksinen IL-2--johdannainen PEGyloitu IL-2 (eli NKTR-214) osoitti kuitenkin lupaavaa kasvainten vastaista tehoa ja hyväksyttävää toksisuutta [54]. Nämä uudet tulokset viittaavat lupaavaan terapeuttiseen tulevaisuuteen sytokiinipohjaiselle syöpähoidolle T-soluvälitteisten kasvainten vastaisten vaikutusten parantamiseksi.

Immunoterapeuttiset aineet, jotka tehostavat kasvaimeen infiltroituvia CD8- ja T-soluja

Merkittävä tutkimus on keskittynyt löytämään immunoterapeuttisia lähestymistapoja kasvaimiin infiltroivien CD8- ja T-solujen toimintojen lisäämiseksi ja palauttamiseksi syövän hoidossa. CD8 plus T-solujen toimintahäiriö on suhteellisen yleinen kiinteissä kasvaimissa, ja siksi useita lähestymistapoja on ehdotettu CD8 plus T-solujen infiltraation lisäämiseksi ja sen toimintojen palauttamiseksi. Jotkut testatuista menetelmistä sisältävät terapeuttisen käytön checkpoint-inhibiittoreiden (CPI) vasta-aineiden, T-solujen yhteisstimuloivien molekyylien, agonististen vasta-aineiden, kimeeristen antigeenireseptorien (CAR)-T-solujen, TCR-transdusoitujen T-solujen ja TIL-pohjaisen syöpähoidon. kuva 3).

T-solujen yhteisinhibointiakselin kohdistaminen syövän hoitoon

T-solua koinhiboivien molekyylien (PD1, PD-L1 ja CTLA-4) ilmentymisen on raportoitu heikentävän T-solujen aktivaatiota, toimintoja ja eloonjäämistä. Tärkeää on, että näiden rinnakkaisinhibitoivien molekyylien salpaus ohjelmoi uudelleen T-solujen toimintoja useissa syövissä [55]. Tällainen esto on kuitenkin osoittanut rajallista hyötyä tietyntyyppisiä hematologisia ja kiinteää syöpää vastaan.

T-solujen rinnakkaisinhibitoivat molekyylit, CTLA-4 ja PD1, ovat keskeisiä keskus- ja perifeerisen toleranssin säätelijöitä. T-solujen progenitorit ovat peräisin luuytimestä ja ne kehittyvät kateenkorvassa, jossa epäkypsät T-solut lisääntyvät ja tuottavat erilaisia ​​TCR:itä TCR-geenisegmenttien rekombinaation vuoksi [56]. T-solut, jotka voivat sitoutua omaan antigeeneihin, poistetaan autoreaktiivisuuden estämiseksi prosessin kautta, jota kutsutaan "keskustoleranssiksi". Vaikka tämä on hyödyllistä autoimmuunireaktiivisuuden estämiseksi, se ei sovellu syövän vastaiseen vasteeseen [57]. CTLA-4 osallistuu merkittävästi keskustoleranssiin, ja T-solujen kehittymisen aikana CTLA{7}} säätelee efektori- ja säätely-T-soluja [58]. Yksi mekanismeista, joilla CTLA-4 säätelee T-solutoleranssia, on T-solujen aktivaatiokynnyksen nostaminen. Pienin immuunivaste, joka johtuu T-solujen kohonneesta aktivaatiokynnyksestä omaa peptidiä vastaan, on suotuisa isännän immuniteetille [58]. CTLA-4:n toiminta on kuitenkin ratkaisevan tärkeä T-solujen homeostaasille, ja siksi CTLA-4:n optimaalinen ilmentyminen on tärkeää tyydyttävien terapeuttisten tulosten saavuttamiseksi. CTLA-4:n geneettinen menetys saa aikaan hallitsemattoman T-solujen lisääntymisen, mikä johtaa terveysongelmiin ja jopa kuolemaan [59].

Toinen T-solujen yhteisinhiboiva akseli, PD1/PD-L1, liittyy myös keskustoleranssin säätelyyn. Tämä akseli säätelee tymosyyttien siirtymistä kateenkorvan kaksoisnegatiivisesta (DN) T-solujen kaksoispositiiviseen vaiheeseen (CD4 plus CD8 plus). Tätä siirtymää edistää PD-1:n menetys, mikä viittaa siihen, että PD-1 osallistuu T-soluvalikoiman säätelyyn [60]. Naiivit T-solut, jotka vapautuvat kateenkorvasta ääreis-, perna- ja lymfoidielimiin, ovat vuorovaikutuksessa APC:iden kanssa ja esittelevät vieraita antigeenisiä peptidejä tai kasvainantigeenejä. Joskus naiivit T-solut reagoivat omia peptidejä vastaan, koska jotkut TCR:t tunnistavat oman proteiinin [61]. Tällaisen T-soluautoreaktiivisuuden estämiseksi useat rinnakkain estävät molekyylit estävät T-soluaktivaatiota, joka tunnetaan perifeerisenä toleranssina [62]. Nämä rinnakkain estävät molekyylit, mukaan lukien CTLA-4 ja PD-1, säätelevät T-solujen aktivaatiota eri vaiheissa. CTLA-4 ja PD-1 säätelevät eri tavalla CD4 plus ja CD8 plus T-solujen fenotyyppejä, vastaavasti [59]. CTLA-4 säätelee T-solujen aktivaatiota varhaisessa vaiheessa imukudoksissa, kun taas PD-1 säätelee T-solujen aktivaatiota myöhäisissä aktivaatiovaiheissa ääreiskudoksessa [63].

Erään perifeerisen immuunitoleranssin mekanismeista on raportoitu olevan vuorovaikutus APC-soluissa olevan PD-L1:n ja T-solujen PD-1:n välillä, mikä heikentää T-solujen immuunivastetta omaa antigeenejä vastaan ​​[64]. Muita perifeerisiä toleranssimekanismeja ovat T-solujen uupumus ja Treg-solupopulaation lisääntyminen [65]. Hoito anti-CTLA-4-vasta-aineella kasvainmallissa osoitti efektori-T-solujen toiminnan aktivoitumista, edisti Treg-depletiota ja tehosti kasvainten vastaista immuunivastetta ja kasvaimen regressiota [66,67]. Vaikka CTLA-4 tyhjentää Tregin TME:ssä, anti-CTLA-4 ei liity Tregin ehtymiseen oheisjärjestelmässä. Tregien perifeerinen ehtyminen liittyy myös Fc-reseptorin läsnäoloon isäntäsoluissa. Siksi anti-CTLA-4-vasta-ainepohjaisen immunoterapian teho tulehtuneissa kasvaimissa on mahdollisesti riippuvainen Fc-gamma-reseptorin (Fc R) sitoutumisesta [68]. Ottaen huomioon PD-1:n ja CTLA-4:n erilaisen säätelyn roolin immuunitoleranssissa, niiden yhdistetyn salpauksen oletetaan saavan aikaan merkittävän kasvainten vastaisen vasteen lisäämällä efektori:suppressori-immuunisolusuhdetta [69].

PD-1/PD-L1 T-solujen rinnakkaisinhibointiakselin salpaus on kohdistettu tehostamaan CD8- ja T-solujen infiltraatiota kasvaimiin ja palauttamaan kasvainten vastaiset immuunivasteet [70]. PD-1 vaikuttaa eri tavalla CD8- ja T-soluefektoritoimintoihin eri syöpätyypeissä [71–74]. Esimerkiksi tietyissä rintasyövän alatyypeissä efektoritoiminto on muuttumaton riippumatta PD-1-ilmentymisestä CD8- ja T-soluissa [74]. Sitä vastoin melanoomassa PD-1:n esiintyminen CD8- ja T-soluissa vähentää T-soluefektoritoimintoa [75,76]. Samalla tavalla toisen T-solua estävän molekyylin, CTLA-4, salpaus edistää tehokkaasti kasvaimen regressiota palauttamalla kasvaimeen infiltroituneiden CD8- ja T-solujen sytotoksisen toiminnan useissa syövissä [77,78]. CT26 paksusuolensyövän ja ID8-VEGF munasarjasyövän eläinmalleissa PD-1 osoitti säätelevän roolin Foxp3 plus Treg ja CD8 plus T-solujen toiminnassa, kun taas lisääntynyt CTLA-4 ilmentyminen liittyi CD8 plus T-efektorisolujen toimintahäiriö. CD8 plus T-solujen toimintahäiriöt, erityisesti niiden lisääntyminen ja ominaisuus vapauttaa sytokiineja, estyivät vakavasti PD-1 plus CTLA-4 plus CD8 plus T-soluissa verrattuna joko PD-1 plus CD8 plus tai CTLA4 plus CD8 plus T-solut.

Nämä tulokset viittaavat siihen, että PD-1:n ja CTLA-4:n yhdistetty yli-ilmentyminen CD8- ja T-soluissa vaikuttaa haitallisesti CD8- ja T-soluvälitteisiin kasvainten vastaisiin immuunivasteisiin syöpähoidon aikana [78]. Synnynnäisen immuunijärjestelmän jäsenet, DC:t ja NK-solut, sekä adaptiivisen immuunijärjestelmän jäsenet, T-auttajasolut (CD4 plus T-solujen alaryhmä), helpottavat CD8- ja T-solujen esikäsittelyä kasvainantigeenille. PD-1 ja CTLA-4 rajoittavat CD8- ja T-solujen käynnistystä ja siten lisäävät kasvaimeen infiltroituvien CD8- ja T-solujen ehtymistä [79]. Lisäksi PD-1 ja CTLA-4 voivat ylipuhua muiden proteiinien kanssa tehden CD8- ja T-soluista toimintahäiriöitä. Verisuonten endoteelikasvutekijä (VEGF) ja semaforiinireseptori, neuropiliini-1 (Nrp-1), yli-ilmentyvät kasvaimeen infiltroituneissa CD8- ja T-soluissa ja yhdessä PD-1- tai CTLA{{ 22}}, vaikuttavat haitallisesti T-solujen toimintaan [80]. Ihmisen keuhkosyövässä Nrp-1 esiintyy CD8 plus PD-1 plus soluissa (eli Nrp1 plus PD-1 plus CD8 plus T-soluissa) ja on vuorovaikutuksessa semaforiini 3A:n kanssa kasvainsoluissa. Nrp-1:n vuorovaikutus semaforiini 3A:n kanssa johti CD8- ja T-solujen migraation ja sytotoksisuuden heikkenemiseen. B16F10-melanoomamallissa CD8 plus T-soluja, jotka ilmentävät Nrp1:tä ja PD-1 (eli Nrp1 plus PD-1 plus CD8 plus) ovat läsnä kasvaimessa, ja niiden tila on uupunut, mistä on osoituksena kohonnut LAG-3, Tim-3 ja CTLA-4 [80] ilmaisu.

CD8 plus T-solujen tunkeutumista kasvaimiin säätelee myös WNT/-kateniinisignalointi. Ihmisen metastaattisissa melanoomoissa sisäisen WNT/-kateniinin signaalin lisääntyminen liittyy T-solugeenin allekirjoituksen puuttumiseen [81]. Vastaavasti autoktonisessa hiiren melanoomamallissa lisääntynyt kasvaimelle luontainen WNT/-kateniinisignalointi indusoi T-solujen ehtymistä ja vastustuskykyä anti-PD-1- tai anti-CTLA-4-hoitoa kohtaan [81].

PD:n -1 esto on osoittanut rajoitetusti tehoa klinikalla joihinkin syöpätyyppeihin. Siksi tarkistuspisteestäjien välittämien molekyylimekanismien täydellinen ymmärtäminen mahdollistaa uusien strategioiden kehittämisen CD8- ja T-solutoimintojen palauttamiseksi. Siten muita farmakologisia aineita on käytetty lisäämään tarkistuspisteen estäjien tehoa. Esimerkiksi pelkkä PD-1-salpaus CT26-koolonsyövän, TSA-rintarauhasen adenokarsinooman ja MCA38-koolonsyövän hiirimalleissa ei osoittanut merkittäviä terapeuttisia etuja. Kuitenkin PD-1:n yhdistetty hoito ja erittäin interferometrisen tietullin kaltaisen reseptorin 9 (TLR9) agonistin, SD101, yhdistelmä injektio tuumorin sisään osoitti mitattavissa olevia kasvaimen vastaisia ​​vasteita kasvaimensisäisillä CD8- ja T-soluilla [82]. Haimasyöpähiirimallissa TGF- TME:ssä esti gemsitabiinin ja anti-PD:n yhdistelmähoidon tehokkuutta-1. Tämä yhdistetty hoito kuitenkin lisäsi kasvaimensisäistä sytotoksista CD8- ja T-soluja ja vähensi kasvaimen kuormitusta, kun TGF-salpaus oli [83]. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on hyväksynyt estävät vasta-aineet CTLA-4 (eli ipilimumabi), PD1 (eli nivolumabi, pembrolitsumabi ja kemiplimabi) ja PD-L1:n (eli atetsolitsumabi, nivolumabi ja durvalumabi). Taulukossa 2 on esimerkkejä kliinisistä kokeista kiinteille kasvaimille, jotka on kohdistettu T-solua koinhiboiviin tai kostimulatorisiin proteiineihin.

T-soluuupumus on T-solujen toimintahäiriö tai fyysinen eliminaatio vasteena tietylle antigeenille (antigeenille) kroonisten sairauksien aikana, mukaan lukien virusinfektio ja syöpä [84]. Uupuvat T-solut menettävät lisääntymiskykynsä ja efektoritoimintonsa, ja niiden muistin palauttaminen vaarantuu [85]. Uupuneille T-soluille on tunnusomaista koinhiboivien reseptorien lisääntynyt ilmentyminen, mukaan lukien PD-1, CTLA-4, lymfosyyttien aktivaatiogeeni-3 (LAG3; CD223), T-solujen immunoglobuliini ja musiinidomeeni{ {8}} (TIM-3), CD39, CD96, CD160, T-soluimmunoreseptori Ig- ja ITIM-domeeneilla (TIGIT), 2B4 (CD244) ja B- ja T-lymfosyyttien vaimentaja (BTLA) [85].

PD-1:n ja muiden molekyylien immuunitarkistuspisteestäjien terapeuttinen käyttö saattaa pystyä elvyttämään uupuneita T-soluja ja tarjoamaan kliinistä hyötyä potilaille, joilla on erilaisia ​​pahanlaatuisia kasvaimia (taulukko 3) [86–107]. Valitettavasti PD1-pohjaisen tarkistuspisteen salpauksen tulokset eivät ole tehokkaita kaikille potilaille, ja T-solujen uupumusta ei aina saada päinvastaiseksi potilailla, joilla on edennyt pahanlaatuinen kasvain [108]. Äskettäin on raportoitu kasvainreaktiivisista TIL-soluista, joissa on uupuneiden ja muistisolujen tunnusmerkkejä sekä PD-1:n ja T-solutekijä 1:n (Tcf1) ilmentymistä. PD1 plus TCf1 plus TIL:t liittyvät immunoterapian aiheuttamaan lisääntymiseen [109]. Joillakin syöpäpotilailla PD-1:n ilmentyminen on korkeampi aktivoiduissa ja toimivissa CD8- ja T-soluissa. Siksi anti-PD1-vasta-ainepohjainen immunoterapia ei ole näillä potilailla tehokas elvyttämään uupuneita T-soluja [110].

Samanaikaisesti tutkimus syngeenisillä hiiren kasvainmalleilla osoitti, että PD1-salpaukseen perustuva immunoterapia ei pystynyt palauttamaan toimintahäiriöitä PD-1 plus CD38 plus CD8 plus T-soluja [111]. Tarkistuspisteen salpaukseen perustuvan immunoterapian epäonnistuminen uupuneiden T-solujen elvyttämisessä voi liittyä resistenssin sisäisiin ja ulkoisiin mekanismeihin. T-solujen uupumisen mekanismi on erilainen eri syövissä. Esimerkiksi melanooma- (B16F10), rinta- (E0771) ja keuhkosyöpäsolulinjoja (LLC) koskeva tutkimus ehdotti, että jokaisella kasvaimella on tyypillinen ja selkeä TIL-uupumusmerkki [88].

Edistykseksi T-solujen uupumisen ja elvyttämisen alalla on raportoitu fysiologisesti merkityksellisestä suuren suorituskyvyn määrityksestä T-soluuuptumisen modulaattorien tunnistamiseksi, jota voidaan käyttää pienten molekyylien seulomiseen, jotka voivat kääntää T-solujen uupumisen lymfosyyttisessä koriomeningiittiviruksessa. malli (LCMV) [112]. Uskotaan, että rationalisoitua lähestymistapaa, jossa käytetään pienmolekyylisten ja tarkistuspisteen estäjien yhdistelmää, voitaisiin käyttää uupuneiden CD8- ja T-solujen elvyttämiseen syövän immunoterapiassa.

T-solujen yhteisstimulatorisen akselin kohdistaminen syövän hoidossa

Anti-PD-1- ja anti-CTLA-4-aineilla tehtyjen kliinisten kokeiden lisäksi käynnissä on muita T-solujen yhteisstimuloiviin proteiineihin kohdistuvia tutkimuksia (taulukko 2). Esimerkkejä T-solujen yhteisstimulatorisista molekyyleistä, jotka voidaan kohdistaa T-solutoimintojen palauttamiseen, ovat 4-1BB, OX40, CD40, CD27, CD70, indusoituva T-solujen yhteisstimulaattori (ICOS) ja glukokortikoidi-indusoitu tuumorinekroositekijäreseptoriin liittyvä proteiini (GITR) [113–115]. TNFR-perheen jäsenen 4-1BB:n aktivaatio lisää CD8- ja T-solujen sytotoksisuutta IFN-induktion kautta [116]. Useiden syöpien kliiniset tutkimukset agonistisilla monoklonaalisilla vasta-aineilla (mAb) utomilumabilla (PF-05082566) ja sarilumabilla (BMS-663513), jotka aktivoivat 4-1BB:tä, ovat meneillään [117]. Vaikka kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet vahvoja kasvainten vastaisia ​​vasteita, huomattavaa toksisuutta on havaittu myös Fc R -vuorovaikutusten vuoksi epäspesifisten kohteiden kanssa.

4-1BB-agonististen monoklonaalisten vasta-aineiden ei-hyväksyttävän toksisuuden vähentämiseksi tai voittamiseksi käytettiin Fc-vapaata kasvaimeen kohdistettua 4-1BB-agonistista vasta-ainetta, joka tuotti paremman terapeuttisen tehon [118]. OX40 on toinen T-solua stimuloiva molekyyli aktivoitujen T-solujen pinnalla. Vuorovaikutus OX40:n ja sen ligandin, OX40L:n, välillä edistää T-solujen laajentumista ja Treg-suppressiota kasvainten vastaisten vasteiden lisäämiseksi [119]. Ottaen huomioon OX40:n keskeisen roolin CD8- ja T-soluefektoritoiminnan säätelyssä, anti-OX40-agonistinen mAb on syövän kliinisissä kokeissa. 4-1BB- ja OX40-agonististen mAb:iden on myös osoitettu palauttavan MEK-estäjän aiheuttaman T-soluhäiriön [120]. Toisen T-solujen yhteisstimulatorisen akselin, CD40LCD40:n, on myös raportoitu tukevan MEK-estäjän aiheuttamaa syöpäsolukuolemaa eläinmalleissa. Mutantti-KRas-ohjatussa haimasyövän eläinmallissa MEK-estäjän ja agonistisen anti-CD40-mAb:n yhdistelmä osoitti voimakkaita kasvainten vastaisia ​​vasteita [121]. CD27-CD70-akseli on myös tärkeä T-soluaktivaatiossa, ja CD70:n ja CD27:n lisääntynyttä ilmentymistä on raportoitu sekä hematologisissa että kiinteissä syövissä [113,122].

Papillaarisessa kilpirauhassyövässä CD70:n ilmentyminen havaittiin kasvainsoluissa, kun taas CD70-reseptorin, CD27, ilmentyminen tapahtui pääasiassa intratumoraalisissa lymfosyyteissä [123]. GITR on toinen kostimuloiva molekyyli, joka osallistuu T-solujen aktivaatioon. PD-1:n ja GITR:n yhdistetty esto lisäsi synergistisesti T-solukasvainten infiltraatiota ja kestäviä kasvainten vastaisia ​​vasteita CD8 plus T-soluilla [124]. ICOS on toinen kostimulatorinen molekyyli, jota esiintyy aktivoiduissa T-soluissa, ja se on myös kohdistunut syöpään [125]. Mielenkiintoista on, että ICOS-aptameerin ja CTLA{11}}:n eston yhdistetty käyttö osoitti sytotoksisten T-solujen voimakkaita kasvainten vastaisia ​​vasteita [126]. Ottaen huomioon T-solujen yhteisstimuloivien molekyylien merkityksen syövän immunoterapiassa, nykyinen immunologian tutkimus on keskittynyt uusien terapeuttisten aineiden löytämiseen T-solujen yhteisstimulatoristen teiden laukaisemiseksi.

Useita prekliinisiä tutkimuksia ja kliinisiä tutkimuksia on meneillään koinhiboivien tai kostimuloivien immuunireseptorien terapeuttisen tehon testaamiseksi. FDA on kuitenkin toistaiseksi hyväksynyt vain anti-PD1/PD-L1- ja anti-CTLA{6}}-vasta-ainepohjaisen syövän immunoterapian kliiniseen käyttöön joissakin pitkälle edenneissä pahanlaatuisissa kasvaimissa. Suurin osa kostimulatorisiin molekyyleihin kohdistuvista immunoterapeuttisista aineista ei ole vielä kliinisesti hyväksytty. Agonististen vasta-aineiden käytön viivästymiseen klinikoilla voi olla useita syitä, mukaan lukien perinteinen bivalenttinen vasta-aineformaatti ja kostimuloivat molekyylit Tregeissä [127].

Perinteisessä kaksiarvoisessa vasta-ainemuodossa differentiaaliset Fc-gamma-reseptorit (Fc R) ovat suuri huolenaihe. Fc R säätelee vasta-aineiden aiheuttamaa efektori-T-solujen aktivaatiota ja kasvainten vastaista vastetta [127]. Esimerkiksi 4-1BB-agonistisen vasta-aineen kasvaimia estävän aktiivisuuden saavuttaminen edellyttää Fc R:stä riippuvaa Treg-depletiota ja Fc R:stä riippumatonta 4-1BB-agonismia [128]. Yksi tärkeimmistä syistä agonististen vasta-aineiden epäonnistumiseen kostimulatorisia molekyylejä vastaan ​​on se, että Tregit ekspressoivat useita yhteisstimulatorisia molekyylejä [128]. On mahdollista, että kostimuloivat agonistiset vasta-aineet voisivat osoittautua tehokkaaksi terapeuttiseksi vaihtoehdoksi syövässä; Niiden kliininen käyttö edellyttää kuitenkin yksityiskohtaista mekaanista ymmärrystä.

CAR-T-soluterapia syövässä

Muokattujen T-solujen adoptiosiirto on osoittanut kliinisiä etuja joillekin syöpäpotilaille. Hematologisessa syövässä kasvainsoluihin kohdistuvien sytotoksisten lymfosyyttien adoptiivinen siirto on onnistunut [129]. TCR:itä voidaan manipuloida niiden selviytymisen ja efektoritoiminnan parantamiseksi. Siksi on kehitetty CAR-T-soluja, jotka ovat spesifisiä kasvainantigeeneja vastaan, ja ne ovat osoittaneet lupaavia tuloksia hematologisissa syövissä. Kiinteiden syöpien hoitoon käytettävät CAR-T-solut ovat kuitenkin vielä alkuvaiheessa, mutta toistaiseksi tuloksetta. Ensisijainen syy niiden epäonnistumiseen kiinteitä kasvaimia vastaan ​​on se, että immunosuppressiivinen ympäristö TME:ssä suosii kasvaimen kasvua edistämällä CD8- ja T-solujen toimintahäiriöitä. TME:n CAR-T-solut työnnetään toimimattomiksi ja ekspressoivat T-soluja koinhiboivia pintamolekyylejä [130, 131]. Siksi myös yritetään parantaa neoantigeeneihin kohdistuvien TIL:ien adoptiivista siirtoa erilaisissa pahanlaatuisissa kasvaimissa [132].

Muita syitä CAR-T-soluhoidon epäonnistumiseen kiinteissä kasvaimissa uskotaan sisältävän desmoplastisia komponentteja (eli kuitu- tai sidekudosta), jotka estävät CAR-T-soluja pääsemästä kasvaimiin. On raportoitu, että lievä hypotermia poistaa desmoplastisen eheyden kasvaimista. Lievän hypertermian ja CAR-T-soluhoidon sisällyttäminen johti lisääntyneeseen T-solujen infiltraatioon ihmisen melanoomakasvaimiin [133]. Samoin kuin lievä hypotermia, sytokiinejä ja kemoterapeuttisia aineita on myös käytetty parantamaan erilaisten kasvainten CAR-T-solujen infiltraatiota.

Esimerkiksi IL-12:n yhdistelmähoito kemoterapeuttisella aineella doksorubisiinilla tehosti CD8- ja T-solujen tunkeutumista kasvaimiin, mikä johti vahvoihin syövänvastaisiin vaikutuksiin [134]. Toinen lähestymistapa CAR-T-soluhoidon tehokkuuden parantamiseksi syövässä voisi olla CAR-T-solujen yhdistetty käyttö yhdessä T-soluja estäviä koinhiboivia molekyylejä salpaamalla. Useita kliinisiä tutkimuksia CAR-T-solujen käyttämisestä yksinään tai yhdessä CPI:n kanssa on meneillään kiinteissä kasvaimissa. Taulukossa 4 on esimerkkejä kliinisistä kokeista CAR-T-soluilla kiinteitä kasvaimia vastaan. Useissa nykyisissä kliinisissä CAR-T-tutkimuksissa on raportoitu haitallisia vaikutuksia adoptiivisen siirron vuoksi. Siksi uudet lähestymistavat CAR-T-solupohjaisen immunoterapian käyttöön, jolla on vähemmän haittavaikutuksia, ovat välttämättömiä.

Syövän hoito TCR-transdusoitujen T-solujen avulla

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 kuukautta) ja aktivaatio jopa toisen antigeenin (antigeenien) kohtaamisen jälkeen [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 prosentissa diffuuseista sisäisistä pontiiniglioomatapauksista on raportoitu aminohapposubstituutio lysiinistä (K) metioniiniksi (M) histoni 3:n variantin 3 (H3.3) kohdassa 27. Mielenkiintoista on, että TCR-transdusoituja T-soluja synteettisiä peptidejä vastaan, joissa oli H3.3K27M-mutaatio, ehdotettiin hoitamaan HLAA2 plus H3.3K27M plus glioomasoluja [143]. Käynnissä on kliinisiä tutkimuksia TCR-transdusoidun T-solupohjaisen syöpähoidon terapeuttisen tehon validoimiseksi potilailla, joilla on erilaisia ​​pahanlaatuisia kasvaimia, mukaan lukien metastaattinen synoviaalisolusarkooma, melanooma ja ruokatorven syöpä [141,142]. Kaiken kaikkiaan TCR-transdusoitu T-soluterapia on tehokas terapeuttinen työkalu, jolla on potentiaalia parantaa T-soluvälitteisiä kasvainten vastaisia ​​vasteita.

Syövän hoito TIL:illä

CAR- ja TCR-transdusoidut T-solupohjaiset syövän immunoterapiat ovat käyttökelpoisia pinta- ja solunsisäisten antigeenien kohdistamisessa; on kuitenkin ehdotettu adoptiivista TIL:ien siirtoa, joka voi kohdistaa spesifisesti kasvainantigeenejä [144]. TIL-riippuvaisessa syöpähoidossa ensimmäinen vaihe sisältää mutatoituneiden proteiinien tunnistamisen kasvaimessa. Mutatoitu proteiini insertoidaan sitten autologisiin APC:ihin, kuten DC:ihin. Muita vaiheita ovat autologisten TIL:ien yhteisviljely antigeenilla ladattujen APC:iden kanssa ja antigeenispesifisten TIL:ien valinta. Niiden laajeneminen seuraa antigeenispesifisten TIL:ien valintaa. Laajentuneita T-soluja käytetään verensiirtoon luovuttajapotilailla [132]. TIL-pohjaisen immunoterapian tehokkuutta on arvostettu useissa syövissä, mukaan lukien metastaattinen melanooma ja metastasoitunut ihmisen papilloomavirukseen (HPV) liittyvät karsinoomat, munasarja- ja rintasyövät [145–148].

Useita kliinisiä tutkimuksia on meneillään TIL-pohjaisen syövän immunoterapian kasvainten vastaisen tehon selvittämiseksi yksinään tai yhdessä muiden syöpälääkkeiden kanssa potilailla, joilla on erilaisia ​​pahanlaatuisia kasvaimia, mukaan lukien metastaattinen pään ja kaulan okasolusyöpä (IDNCT03083873), kohdunkaulan syöpä (IDNCT03108495), , anaplastinen kilpirauhassyöpä, osteosarkooma tai muut luu- ja pehmytkudossarkoomat (IDNCT03449108). Kaiken kaikkiaan TIL-pohjaisella syöpähoidolla on potentiaalia hoitaa erilaisten kiinteiden kiinteiden kasvainten pitkälle edennyttä vaihetta.

Nousevat CD8- ja T-solutoiminnan modulaattorit

Proteiinikinaasien rooli kasvainten CD8- ja T-solujen infiltraatiossa

CD8 plus T-solujen efektoritoimintoa säätelevät erilaiset tekijät, kuten antigeenireseptorit, kostimuloivat molekyylit, sytokiinit ja proteiinikinaasit [149]. Mielenkiintoista on, että useiden ylävirran MAPK:iden on raportoitu olevan mutatoituneita tai lisääntynyt monissa syövissä [77 150 151]. Yritykset estää ylä- ja alavirran MAPK:ita eivät kuitenkaan ole onnistuneet johtuen siitä johtuvasta lääkeresistenssistä ja niiden vaikutuksesta immuuniosaston suppressoimiseen. Ensisijainen syy MAPK-inhibiittoreiden epäonnistumiseen on ymmärryksen puute MAPK:n estämisen vaikutuksista CD8- ja T-solujen toimintaan ja eloonjäämiseen. Useat esimerkit viittaavat siihen, että proteiinikinaasien roolin ymmärtäminen T-solubiologiassa auttaa strategisoimaan kasvainten vastaisia ​​vasteita, mahdollisesti lisäaineella (lisäaineilla). Esimerkiksi lymfosyyttien toimintaan liittyvä antigeeni-1 (LFA-1) välittää T-soluaktivaatiota ERK1/2-signaloinnin kautta TCR:n aktivoituessa [152].

Lisäksi solujen välisen adheesiomolekyylin-1 (ICAM-1) ligaatio LFA-1:n kanssa lisää ERK1/2-signalointia CD8- ja T-soluaktivaation tehostamiseksi [152]. Jun N-terminaalisella kinaasilla (JNK), MAPK:lla, on paradoksaalinen rooli CD4 plus- ja CD8 plus T-solujen säätelyssä [153]. In vivo -tutkimus, jossa käytettiin melanoomasolulinjaa B16:ta ja EL-4-lymfoomasolulinjaa, osoitti, että JNK1-poistoperäiset hiiret olivat alttiita kasvaimen kasvulle, erityisesti CD8- ja T-solujen toimintahäiriön vuoksi [ 153]. BRAF-proto-onkogeenin, seriini/treoniinikinaasin, mutaatioilla on olennainen rooli onkogeneesissä. Tutkimus osoitti, että autologiset CD8 plus T-solut (TIL:t) tunnistivat tehokkaasti melanoomasolut, joita hoidettiin lyhytaikaisesti (3–7 päivää) BRAF-inhibiittorilla. Pitkäaikaisesti (14–21 päivää) BRAF-inhibiittorilla käsitellyt melanoomasolut tunnistivat kuitenkin heikosti autologiset CD8 plus T-solut (TIL:t). Nämä tulokset viittaavat siihen, että BRAF-inhibitio moduloi eri tavalla kasvainantigeenin ilmentymistä ja välittää kasvainresistenssiä, ehkä vähentämällä toiminnallisia CD8- ja T-soluja [154]. Toinen tutkimus, jossa käytettiin BRAF- ja MEK-estäjiä (dabrafenibi ja trametinibi, vastaavasti), osoitti erilaisen vaikutuksen CD8- ja T-soluihin [77]. Dabrafenibihoito ihmisen aktivoimissa T-soluissa (in vitro) indusoi ERK-fosforylaatiota (eli aktivaatiota) eikä tukahduttanut CD8- ja T-solujen toimintaa.

Trametinibihoito kuitenkin vähensi ERK-fosforylaatiota, T-solujen lisääntymistä ja sytokiinien ilmentymistä [77]. Kuitenkin trametinibin yhdistäminen PD-1- tai CTLA-4-tarkistuspisteestäjiin lisäsi CD8- ja T-solujen infiltraatiota ja edisti vahvaa kasvainten vastaista vastetta CT26-kasvainmallissa [77]. T-soluaktivaation on myös raportoitu indusoivan TCR-ZAP-70-proteiinityrosiinikinaasivälitteistä alavirran signalointia, joka säätelee T-solujen liikkuvuutta, adheesiota ja sytokiinien tuotantoa. Rasal1, GTPaasia aktivoiva proteiini, sitoutuu TCR-ZAP-70-sitoutuvaan proteiiniin ja estää Ras-ERK-reittiä, T-soluaktivaatiota ja kasvainten vastaisia ​​vasteita [155]. Rasal1 ekspressoituu aktivoiduissa T-soluissa, ja sen tuhoutuminen aiheutti CD8- ja T-soluinfiltraation B16-melanoomassa ja EL{20}}-lymfoomakasvaimissa [155]. TCR-välitteisen aktivaation jälkeen kasvaimeen infiltroituneet CD8 plus T-solut osoittivat ERK:n ja proteiinityrosiinikinaasin, ITK:n, vähentynyttä ilmentymistä. Pernan CD8- ja T-soluissa ei kuitenkaan ollut tällaisia ​​muutoksia ERK- ja ITK-kinaasin ilmentymisessä, mikä viittaa siihen, että ERK- ja ITK-kinaasit säätelevät eri tavalla perifeerisissä ja kasvaimeen infiltroivissa CD8- ja T-soluissa [156]. Sorafenibi, multikinaasi-inhibiittori ja ensisijainen hepatosellulaarisen karsinooman (HCC) hoito, voi tarjota rajoitetusti hyötyä HCC-potilaille. Sorafenibihoidon onnistuminen liittyi ERK:n aktivoitumistilaan HCC:ssä [157].

Sorafenibillä käsiteltyjen ihmisen ja hiiren HCC-näytteiden analyysit osoittivat kaksi heterogeenistä aktiivisen ERK:n ja PD:n -1 fenotyyppiä samassa kasvaimessa. Ensimmäinen fenotyyppi oli pERKlowPD-1 plus, jossa CD8 plus T-solujen kasvaininfiltraatio oli erittäin korkea ja näillä CD8 plus T-soluilla oli korkeampi PD-1 ilmentyminen. Toisella fenotyypillä, pERKhighPD-1−, oli alhainen PD1:n ilmentyminen. Mielenkiintoista on, että pERKlowPD-1 plus -fenotyyppi osoitti vähentynyttä yleistä ja taudista vapaata eloonjäämistä verrattuna pERKhighPD-1− fenotyyppiin. Tärkeää on, että pERKhighPD-1−-fenotyypissä oli CD8 plus T-soluja, joilla oli alhainen PD-1-ekspressio, mikä viittaa siihen, että PD-1:n tila kasvaimeen infiltroivissa CD8 plus T-soluissa on ratkaiseva tekijä. kasvainten vastaisia ​​vasteita varten [158]. MAP2K (tai MEK) on MAPK:n ylävirran säätäjä. MEK:n kohdennettu esto aiheutti kasvaimen suppression ja CD8 plus T-solujen lisääntyneen eliniän ja infiltraation; MEK-inhibitio kuitenkin heikensi T-solujen pohjustusta imusolmukkeissa [151]. BALB/c-hiirten CT26-kasvainmallissa anti-PD-L1:n ja MEK-inhibiittorin yhdistelmähoito osoitti vankkaa ja kestävää kasvainten vastaista tehoa, mukaan lukien joidenkin hiirten kasvainten täydellinen remissio [151]. Toinen MAP3K-perheen jäsen, Mixed Lineage Kinase-3 (MLK3), on paradoksaalinen rooli syöpäsolukuoleman säätelyssä [159] ja se estää T-solujen aktivaatiota ja sytotoksisuutta [160].

Käyttämällä hiiren rintasyöpäsolulinjaa, 4T1-ksenograftimallia Balb/c-hiirissä, MLK3:n eston osoitettiin indusoivan sytotoksisten CD8- ja T-solujen tuumoriinfiltraatiota [160]. MLK3:n esto lisää myös CD70:n ilmentymistä CD8 plus T-soluissa, mikä liittyy näiden solujen lisääntyneeseen apoptoosiin [161]. Mielenkiintoista on, että TNBC:n in vivo -mallissa yhdistetty hoito MLK3:n farmakologisella inhibiittorilla ja CD70-antagonistilla edisti CD8- ja T-solujen eloonjäämistä, kasvaimen infiltraatiota ja kasvainten vastaista tehoa [161]. MAP4K4 on myös MAPK:iden ylävirran säätelijä. MAP4K4:n lisääntynyt ilmentyminen esti LFA-1:n T-soluaktivaation aikana, kun taas MAP4K4:n ablaatio lisäsi LFA-1-ilmentymistä CD8- ja T-soluissa. Lisääntynyt LFA-1-ekspressio T-soluissa liittyi lisääntyneeseen T-soluvuorovaikutukseen APC:iden kanssa, mikä lisäsi CD8- ja T-soluefektoritoimintoa [162].

Reseptorityrosiinikinaasi (RTK) -reseptoriperheen jäsen, epidermaalinen kasvutekijäreseptori (EGFR), yliekspressoituu epiteelisyövän soluissa. Tutkimus, jonka tarkoituksena oli ymmärtää, kuinka EGFR-tyrosiinikinaasi-inhibiittorit (TKI:t) vaikuttavat merkittävään MHC-I:een NSCLC-soluissa, osoitti, että EGFR:n estäminen NSCLC:ssä lisäsi MHC-I:n geeni- ja pintaproteiiniekspressiota. T-solut tunnistavat MHC-I-molekyylin APC:issä esittämät kasvainantigeenit ja antavat antituumorivasteen. ERK-MEK-estäjä trametinibi pystyi lisäämään MHC-I:tä, kun taas fosfatidyyli-inositoli-3--kinaasi-inhibiittori buparlisibi ei kyennyt indusoimaan MHC-I:n ilmentymistä NSCLC:ssä. Nämä tulokset viittaavat siihen, että MEKERK-inhibitio indusoi EGFR-aktivoitua MHC-I-ilmentymistä [163].

Janus-kinaasi/signaalimuuntimet ja transkription aktivaattorit (JAK/STAT) -signalointireitti säätelevät useita sytokiinejä ja kasvutekijöitä. JAK2-estäjät TNBC:ssä eivät kuitenkaan osoittaneet tehoa, ehkä siksi, että TNBC-solut saivat verihiutaleperäisen kasvutekijäreseptorin beeta- (PDGFR) -välitteisen lääkeresistenssin. JAK2-estäjän epäonnistumisen voittamiseksi yksittäisenä aineena kolminkertainen yhdistelmähoito PDGFR-, JAK2- ja MEK1/2-estäjien kanssa lisäsi kasvaimeen infiltroituvia CD8- ja T-soluja merkittävästi [164]. JAK/STAT-reittiä heikentää sytokiinien indusoituva SH2- sisältävä proteiini (CISH) [165]. JAK/STAT-signaloinnin vähentyminen aiheutti kasvaimeen infiltroituneiden CD8- ja T-solujen TCR-välitteisen aktivaation [165, 166]. Mielenkiintoista on, että CISH:n induktio liittyy granulosyytti-makrofagipesäkkeitä stimuloivaan tekijään (GM-CSF) -välitteiseen DC-kehitykseen ja DC-välitteiseen sytotoksiseen T-soluaktivaatioon [165]. Siksi on selvää, että proteiinikinaaseilla on ratkaiseva rooli CD8- ja T-solukasvainten infiltraatiossa, selviytymisessä ja kasvainten vastaisissa vasteissa. Siksi proteiinikinaasien asianmukainen ymmärtäminen voi johtaa erityyppisten syöpien hallintaan.

For more information:1950477648nn@gmail.com