Tumor-infiltráló CD8 plusz T-sejt tumorellenes hatékonyság és kimerültség: Molekuláris betekintés, 1. rész

Absztrakt

A gazdaszervezet immunitása alapvető szerepet játszik a rákos megbetegedések klinikai kezelésében. Ezért előnyös olyan terápiákat választani, amelyek elősegítik a tumorsejtek pusztulását és ezzel egyidejűleg erősítik a gazdaszervezet immunitását. A dinamikus tumor mikrokörnyezet (TME) határozza meg, hogy egy daganatellenes gyógyszer kedvező vagy lekicsinylő immunválaszt vált ki a tumor-infiltráló limfocitákból (TIL). A CD8 plusz T-sejtek az egyik elsődleges tumor-infiltráló immunsejtek, amelyek daganatellenes választ adnak. Itt áttekintjük a TME különböző tényezőinek hatását a CD8 plusz T-sejtek kimerültségére és túlélésére, valamint a CD8 plusz T-sejt effektor funkciójának immunterápiával történő helyreállításának lehetséges stratégiáit.

A sejtkimerülés és az immunitás közötti kapcsolat nagyon szoros.

A sejtek testünket alkotó alapegységek, élénk állapotuk létfontosságú egészségünk szempontjából. Sejtjeink azonban idővel kimerülnek. Ezt a kimerülést számos tényező okozhatja, mint például a környezetszennyezés, a kiegyensúlyozatlan táplálkozás és a stressz.

Amikor a sejtek kimerülnek, gyengülnek és kimerülnek, aminek következtében az immunitásunk csökken. Testünknek sejtekre van szüksége ahhoz, hogy immunsejteket termeljen a szervezetünkbe behatoló vírusok és baktériumok elleni küzdelemhez. Ha sejtjeink nem működnek optimálisan, immunrendszerünk egyre gyengül és fogékonyabb lesz a fertőzésekre. Így fogékonyabbak leszünk különböző betegségekre, amelyek hatással lesznek életünkre és munkánkra.

Vannak azonban olyan lépések, amelyekkel lassíthatjuk sejtjeink kimerülését. Például tartsa be a helyes étkezési szokásokat, és vigyen be elegendő tápanyagot és vizet; gyakoroljon többet a fizikai erőnlét megőrzése érdekében; csökkenti a stresszt az egészséges mentális állapot fenntartása érdekében.

Ezen kívül dönthetünk úgy is, hogy néhány természetes kiegészítőt használunk, hogy segítsük sejtjeink életben maradását. Például halolaj, D- és E-vitamin stb.

Egyszóval, ha tudunk néhány hatékony intézkedést megtenni a sejtek vitalitásának megőrzésére, akkor immunrendszerünk erősebb lesz, és jobban tud ellenállni a különféle vírusok és baktériumok inváziójának, egészségünk és boldogságunk megőrzése érdekében. Látható, hogy javítanunk kell az immunitásunkat. A Cistanche jelentősen javíthatja immunitásunkat. A húsban található poliszacharidok szabályozhatják az emberi immunrendszer immunválaszát, javíthatják az immunsejtek stressz-képességét, és erősíthetik az immunsejtek immunitását. Baktericid hatás.

Kattintson a cistanche tubulosa előnyeire

Bevezető:

A rákterápiák befolyásolják a tumor mikrokörnyezet (TME) plaszticitását, és megváltoztatják a CD8 és T-sejt által közvetített daganatellenes válaszokat. Ezért a TME plaszticitásának és az immunrendszerre gyakorolt ​​hatásának megértése kulcsfontosságú a sikeres rákterápia megtervezéséhez.

Kulcsszavak

tumorba infiltráló limfociták; CD8 plusz T-sejt; tumor mikrokörnyezet; Immun terápia; kemoterápiás szerek.

Bevezetés

A gazdaszervezet immunitásának és a rákban betöltött szerepének megfelelő megértése kulcsfontosságú a sikeres rákterápia szempontjából. Figyelembe véve az immunrendszer óriási jelentőségét a rákterápiában, számos immunmoduláló gyógyszert és immunterápiás szert alkalmaztak különböző rosszindulatú daganatok kezelésére. Az immunmoduláló szerek tipikus példái a citokinek, köztük az interferonok (IFN-ek), az interleukin-2 (IL-2), az IL-11, a granulocita-makrofág telep-stimuláló faktor (GM-CSF), és eritropoetin [1]. A klinikai alkalmazásban használt immunmoduláló gyógyszerek klasszikus példája a talidomid, lenalidomid és pomalidomid [2].

Ez a három gyógyszer indukálja az IL-2 sejtfelszabadulását [2]. Az immunmoduláló gyógyszerekhez hasonlóan az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) jóváhagyott immunellenőrzési pont-gátlókat, amelyek képesek megcélozni a T-sejt-koinhibitor molekulákat, beleértve a citotoxikus T-limfocitához kapcsolódó antigén 4-et (CTLA{5}}), a programozott sejthalál fehérjét. (PD-1) és a programozott death-ligand 1 (PD-L1).

Ezek az immunterápiás szerek hatékonynak bizonyultak a T-sejt által közvetített daganatellenes hatások fokozásában különféle rosszindulatú daganatokban, beleértve a melanomát, a nem-kissejtes tüdőrákot (NSCLC) és más ráktípusokat [3]. A CTLA-4 és a PD-1 szabályozza mind a perifériás, mind a tumorba infiltráló T-sejteket. A perifériás immunrendszerben a CTLA-4 szabályozza a T-sejtek proliferációját a nyirokcsomókban a korai immunválasz során. A PD-1 azonban az immunválasz későbbi fázisában fejti ki hatását, és gátolja a T-sejtek működését [4]. A CTLA-4 főként a szabályozó T-sejteken (Treg-sejteken) expresszálódik; a daganatokon belül azonban a PD{10}} elsősorban a kimerült T-sejteken expresszálódik [3]. Számos daganat expresszál PD-L1-et, és kölcsönhatásba lép a PD-t expresszáló T-sejtekkel-1; ez a kölcsönhatás elősegíti a T-sejt effektor funkció megsértését [5].

A daganatsejtek előnyben részesítik a protumorigén helyi környezet, más néven TME létrehozását. A TME magában foglalja a nyirokrendszert és a vérereket, az extracelluláris mátrixot (ECM), a stromasejteket (pl. fibroblasztokat), a limfocitákat, a neutrofileket, a természetes gyilkos (NK) sejteket, az NK-T sejteket, a tumor-asszociált makrofágokat (TAM), az RNS-eket, a szekretált fehérjéket. , és kis organellumok [6]. Az immunsejtek jelenléte alapján a TME-ket gyulladt, immunológiailag tudatlan vagy immun-sivatagok közé sorolják [7]. A T-sejt-infiltrátumok jelenléte és hiánya alapján a gyulladt TME T-sejt-gyulladásos és nem T-sejt-gyulladásos TME-re osztható. A T-sejt-gyulladásos TME T-sejteket és alcsoportjaikat, valamint kemokineket tartalmaz [8].

Makrofágokat, B-sejteket és plazmasejteket is tartalmaz, míg a nem T-sejt-gyulladásos TME főként makrofágokból áll [9]. Ezzel szemben az immunológiailag nem tudó TME-ből hiányoznak az aktivációs markerek a T-sejteken. Az immunológiai tudatlanság olyan állapotot jelez, amelyben az adaptív immunrendszer komponensei nem képesek felismerni a kórokozókat vagy tumorantigéneket, vagy reagálni rájuk [10]. Az immun-sivatagi TME az immunrendszer által elhanyagolt régió a daganaton belül, amelyből hiányoznak a funkcionális effektor T-sejtek [11].

A TME-ben élők átprogramozása közvetve vagy közvetlenül befolyásolja az immun- és stromasejteket, ami ennek következtében szabályozza a rákos sejtek növekedését és túlélését [12]. A TME harci zónának tekinthető, amelyben a gazdaszervezet immun- és nem immunsejtek kölcsönhatásba lépnek a tumorsejtekkel, és számos oldható mediátor, köztük IL-ek szabadulnak fel. A tumorsejtek plaszticitása a TME polarizációját indukálja akár immunszuppresszív, akár gyulladásos irányban. A TME immunszuppresszív képe gyengíti a gazdaszervezet daganatellenes immunitását, ami a tumor progressziójához és a rákos sejtek növekedéséhez vezet [13]. A TME jelentőségét a neuroblasztóma esetében szemlélteti, amely elsősorban a gyermekeket érinti.

Bár a MYCN onkogén sok betegben mutált, a MYCN-célzott terápia nem befolyásolja a neuroblasztómát. A MYCN mutáció azonban nem kizárólagosan felelős a neuroblasztóma rosszindulatú daganataiért; a TME a neuroblasztóma tumorigeneziséhez is jelentős mértékben hozzájárul, ezért meg kell fontolni mind a tumorsejtek, mind a TME megcélzását célzó stratégiákat [14,15]. A MYCN-hez hasonlóan a c-MYC egy másik proto-onkogén, amely fontos szerepet játszik a TME immunválaszának szabályozásában [16]. A c-MYC gátolja a rák immunterápiáját, ezért a Myc-inhibitor, a MYCi361 és továbbfejlesztett analógja, a MYCi975, érzékennyé teheti a daganatokat az anti-PD1 immunterápiával szemben [17]. A c-MYC-vel ellentétben a tumorban a foszfatáz és tenzin homológ (PTEN) elvesztése immunszuppresszív TME-vel jár [18]. A PTEN elvesztéséhez hasonlóan a máj kináz B1 (LKB1), egy szerin/treonin kináz elvesztése is szabályozza a TME-t, és szabályozza a citokin és kemokin szekréciót, beleértve a CCL2-t, és fokozza a protumorigén makrofágok toborzását [19]. ].

Az immunterápiás megközelítés, amely a tumorba infiltráló T-sejtekkel a tumorsejtek halálát indukálja, és a tumorsejteken expresszált specifikus antigéneket célozza meg, a különböző rosszindulatú daganatok kezelésének feltörekvő területe. A közelmúltban végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a T-sejtek kimerültsége és funkcionális károsodása a TME-ben számos rákos megbetegedés meghatározó jellemzője. Ezért a T-sejtek belső tulajdonságainak, például túlélésük és effektor funkcióik alapos ismerete alapvető lesz a daganatellenes immunválasz helyreállításához [20]. Az immunsejtek, különösen a TME-n belüli T-sejtek jelenléte határozza meg, hogy a daganat meleg (T-sejtes gyulladásos) vagy hideg (T-sejtes nem gyulladt) [8].

A forró daganatok kemokineket, T-sejt markereket és IFN I aláírásokat expresszálnak, amelyek szabályozzák a tumor általános immunitását [8]. A TIL jelentőségét a tumorimmunitásban szemlélteti a metasztatikus melanoma, amelyben a T-sejt-infiltrációt prognosztikai biomarkernek tekintik a terápia hatására. Az intertumorális CD8 plusz T-sejtszám elemzése azonban heterogenitást mutatott a szinkron és metakron metasztázisok tekintetében. Szinkron tumorokban a CD8 plusz T-sejt sűrűsége hasonló volt; metakron tumorokban azonban a CD8 plusz T-sejt denzitás változó volt [21]. Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy a CD8 és T-sejtek tumorokba való beszűrődésének heterogenitása szabályozza a differenciális immunitást.

A tumor immunitása többlépcsős folyamat. A kezdeti szakaszban az onkogén mutációval rendelkező daganatsejtek specifikus antigéneket expresszálnak, amelyek megkülönböztetik a rákos sejteket az egészséges sejtektől, és segítenek az immunsejteknek (azaz antigénprezentáló sejtek; APC-k) felismerni a specifikus tumorantigéneket. Az APC-k tumorantigéneket mutatnak be a T-sejteknek a nyirokcsomókban, és az APC-k és a T-sejtek közötti kölcsönhatás a T-sejtek aktiválódását és aktiválását eredményezi. Az aktivált T-sejtek a keringés útján vándorolnak és beszivárognak a daganatba. A daganatba beszűrődő T-sejtek specifikus antigén(eke)t ismernek fel a rákos sejteken, és végül elpusztítják azokat. A pusztuló daganatsejtek tovább bocsátanak ki antigén(eke)t, ami biztosítja a tumor immunitási ciklusát [22].

Számos tényező, köztük citokinek, kinázok és celluláris metabolitok szabályozzák a tumorba infiltráló T-sejtek túlélését és effektor funkcióját. Ebben az áttekintésben különböző TME-eredetű tényezőket tárgyalunk, amelyek befolyásolják a tumorba beszűrődő CD8 és T-sejtek diszfunkcióját, és különböző stratégiákat vizsgálunk, amelyek segíthetnek a funkciójuk és a túlélésük helyreállításában, hogy tovább fokozzák az immunterápia hatékonyságát.

CD8 plusz T-sejtek infiltrációja szolid tumorokban

A perifériás immunrendszer és a TME közötti áthallás kulcsfontosságú az effektor CD8 plusz T-sejtek daganatellenes válaszaihoz. Ezért a perifériás és a tumorba infiltráló T-sejtek megfelelő megértése döntő fontosságú terápiás szempontból. A tumorantigénekre specifikus T-sejtek priming, expanziója és migrációja a lokális perifériás limfoid szervben, különösen a tumor-draining lymphoid csomópontokban (dLN) történik. A dLN-rezidens T-sejteket a tumor oldható antigénjei, a tumorfragmensek és az apoptotikus daganatsejtek aktiválják.

A dendritikus sejtek (DC-k) tumorantigén peptideket is hordozhatnak a daganatból a dLN-be [23]. A rák késői stádiumában a daganatos egerek és betegek limfoid szerveiben a CD8 plusz T-sejtek elvesztik effektor funkciójukat, ami végső soron csökkenti a daganatellenes választ [24]. A TIL-ek a TME egyik szerves és alapvető összetevői. A tumorba beszűrődő mononukleáris immunsejtek a TIL-ek jelentős részét alkotják, és számos rák esetében a gyógyszer hatékonyságának előrejelző mutatójaként szolgálnak. A TIL-ek alapvető szerepet játszanak a pro- vagy antitumorogén TME létrehozásában, befolyásolva a tumor progresszióját és a terápiarezisztenciát [25]. A T-limfociták a TIL-ek jelentős alkotóelemei, amelyek közül a CD4 plusz, a CD8 plusz és a Treg-ek gyakran megfigyelhetők különféle rákos megbetegedések esetén. A CD8 plusz T-sejtek döntő szerepet játszanak a gazdaszervezet daganatellenes immunválaszában a CD4 plusz T-sejtekkel együtt. A CD8 plusz T-sejtek granzim B-t, perforint és IFN-t szabadítanak fel, és citotoxikus sejtekként működnek, amelyek végül elpusztítják a rákos sejteket. A Cancer Genome Atlas (TCGA) adatkészletek Oncomine Platform (Thermo Fisher, Ann Arbor, MI, USA) felhasználásával a CD8 génexpresszióra olyan rosszindulatú daganatokban, mint az agy-, emlő-, vastagbél- (CRC) és petefészekdaganatok, azt mutatták, hogy a CD8 génexpresszió az agyban, a CRC-ben és a petefészekrákban alul szabályozott, de az emlőrákban változatlan (1a–d ábra).

A melanómában és a tüdőrákban TCGA adatkészletekkel végzett elemzések azonban nem utaltak jelentős különbségre a CD8A kópiaszámában a normál és a rosszindulatú szövetek között (1e, f ábra). A TCGA adatkészletek a CD8 génexpresszió heterogenitását jelzik különböző rosszindulatú daganatokban. A tumor-rezidens CD8 plusz T-sejtek (TIL-ek) főként memória T-sejtek, ezért szövet-rezidens memória (TRM) T-sejteknek nevezik őket. A TRM sejteket a CD103 és/vagy CD49a integrinek felszíni markerek, valamint a CD69 T-sejt aktivációs marker magas expressziója jellemzi [26]. Az antigén-specifikus CD8 plusz T-sejt aktiválásának, expanziójának és a daganatba való migrációjának mechanizmusait a 2. ábra mutatja be.
A TRM T-sejteken kívül a CD8 plusz T-sejtek számos más fenotípusa is megtalálható a TME-ben. Nevezetesen, az ősszerű CD8 plusz T-sejt fenotípust fontosnak tartják a daganatellenes válaszok szempontjából [6]. Az ősszerű CD8 plusz T-sejtek effektor citotoxikus CD8 plusz T-sejtekké differenciálódnak, és a tumor niche-ben lokalizálódnak, ahol az APC populációk bőségesek [6]. Vannak azonban olyan rosszindulatú daganatok, amelyekben a daganatokon belüli APC-k minimálisak, és csökkent CD8- és T-sejt-infiltrációnak felelnek meg, ami a daganatok általi immunszökéshez vezet. Megfelelő APC-k hiányában a CD8 plusz T-sejtek aktivációja jelentősen megsérül.

Érdekes módon a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek bystander aktivációként is szolgálhatnak, ahol egy specifikus antigénre aktivált T-sejtek szintén reagálhatnak a nem rokon antigén(ek)re [27]. Például CRC-ben és tüdőrákban a tumorba beszűrődő CD8 plusz T-sejtek reaktivitást mutatnak a tumorantigénekkel, valamint a nem rokon antigénekkel, például az Epstein-Barr-vírussal (EBV), a humán citomegalovírussal (HCMV) vagy az influenzavírussal [28]. A bystander CD8 plusz T-sejtek jelenléte egy daganatban megakadályozhatja annak immunszökését. Ez utóbbi egy protumor jelenség, amely a tumorsejtek növekedéséhez és túléléséhez vezet, és nem reagál a CD8 plusz T-sejtek által kiváltott daganatellenes válaszokra. A CD8 plusz T-sejtek csökkent infiltrációját immunszuppresszív mechanizmusok is szabályozzák, az indolamin-2, a 3-dioxigenáz (IDO), a PD-L1/B7-H1 és a FoxP3 plus közvetítésével. Tregs [29]. A rák sugárkezelése a CD8 plusz T-sejtek tumoros infiltrációját is befolyásolja.

A sugárterápia érkárosodást okoz a TME-ben, ami lehetővé teszi a TAM-ok, a mieloid eredetű szupresszor sejtek (MDSC) és a Treg-ek beszivárgását, amelyek végső soron gyengítik a CD8 és T-sejtek tumorba való beszűrődését, immunszuppressziót indukálva [30]. A tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek prognosztikai és prediktív jelentőségűek az emlő rosszindulatú daganataiban [31]. A TIL-ek prediktív értéke különösen fontos a tripla negatív mellrák (TNBC) és a humán epidermális növekedési faktor receptor 2 (HER2 plusz) emlőrák esetén [32]. A TNBC-k limfocita-domináns emlőrákok, amelyek limfocita-infiltrátumok csoportjait mutatják [33]. Érdekes módon a T-sejt-infiltráció a TNBC-daganatokba összefügg az általános túléléssel [34]. A HER2 plusz emlőrákban azonban a limfocita-infiltráció nincs közvetlen összefüggésben a túléléssel [35]. A TNBC-ekhez hasonlóan a megnövekedett TIL-ek és a csökkent Treg-értékek korrelálnak a petefészekrákos betegek jobb túlélésével [36]. A TNBC-vel ellentétben a pancreas ductalis adenocarcinoma (PDAC) esetében hiányzik a CD8 plusz T-sejtek meghatározott tumorinfiltrációja; a PDAC TME-t azonban elárasztják a gyulladásos sejtek. A PDAC-ban a gyulladásos infiltrátumok jelenléte a TME-ben felgyorsítja a tumor növekedését és metasztázisát, valamint elnyomja a citotoxikus CD8 plusz T-sejtek effektor funkcióját [37]. \

Ezek a példák együttesen azt sugallják, hogy a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek alapvető szerepet játszanak a tumor regressziójában és az általános túlélésben. A CD8 plusz T-sejtek tumorokba való heterogén infiltrációja azonban továbbra is tisztázatlan a különböző daganatokban. Ezt az eloszlást számos tényező szabályozhatja, beleértve a TME citokin miliőjét, a protein kinázok állapotát és a metabolikus állapot változását.

A citokinek és szerepük a CD8 plusz T-sejtek tumorba való beszűrődésében

A citokinek kis szekréciós fehérjék csoportja, amelyet különféle típusú sejtek, köztük immun- és daganatsejtek termelnek. A citokinek a TME plaszticitásának kulcsfontosságú szabályozói, és jelentős szerepet játszanak a CD8 plusz T-sejtek infiltrációjában és az effektor funkcióban (1. táblázat). Az IL-2 szabályozza a CD8 plusz T-sejtek aktivációját és proliferációját, és CD8 plusz T-sejt által közvetített tumorellenes válaszokat indukál [38].

Szinergizálódik az IL{0}}-val és az IFN-vel is a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek citotoxikus funkciójának fokozásában [39]. Ezekkel a citokinekkel ellentétben számos más citokin, köztük az IL-10 és az IL-35, elnyomja a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek daganatellenes funkcióját [40]. Az IL-10 egy immunszuppresszív citokin, amely elsősorban az IFN-termelés mérséklésével befolyásolja a CD8 plusz T-sejt tumorok reaktivációját [41]. Az IL-10 és IL-35 a Treg-ek által szabadul fel, és fokozzák a társgátló fehérjék, például a PD-1, PD-L1 és CTLA-4 expresszióját a tumorba infiltráló CD8-on. plusz a T-sejtek. A T-sejt-koinhibitor molekulák elősegítik a T-sejt-aktiválás, -tágulás, effektor funkció és a túlélés diszfunkcióját. Az IL-10 és IL-35 koinhibitor fehérjék kombinált hálózata elnyomja az effektor funkciót, és kimerültséget idéz elő a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtekben [40]. Az IL-10 és IL-35 felszabadítása mellett a Treg-ek kölcsönhatásba lépnek a CD11c plusz DC-kkel, és csökkentik a CD8 plusz T-sejtek aktiválódását és terjeszkedését a tumorban. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a Treg-ek kimerülése a PDAC-ban növeli az IFN- -termelő citotoxikus CD8 plusz T-sejtek beszűrődését a tumorba [42]. Egy másik esszenciális citokin, a transzformáló növekedési faktor-béta (TGF-) szintén szerepet játszik a tumor növekedésében/túlélésében és a gazdaszervezet immunitásában. A TGF- immunszuppressziót indukál a gazdaszervezetben, és segíti a daganatot az immunrendszerből [43]. Így beszámoltak arról, hogy a TGF-attenuáció elősegíti a CD8 és T-sejt által közvetített tumorellenes válaszokat [43].

Hasonlóképpen, egy PDAC egérmodelljén végzett vizsgálat kimutatta, hogy a TGF-re érzéketlen CD8 plusz T-sejtek adoptív transzfere tumorregressziót indukált [44]. Az IL-4 és az IL-12 hasonlóan kedvezőtlenül befolyásolja a CD8 plusz T-sejt effektor funkcióját azáltal, hogy befolyásolja a Foxp3−IL-10 plusz fenotípusú CD8 plusz Tregek terjedését [45]. A rák- és stromasejtek által kibocsátott tumornekrózis-faktor alfa (TNF-) a jelentések szerint apoptózist indukál a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtekben [46].

Az immunszuppresszív citokinek mellett a TME-ben gyulladásgátló citokinek vannak jelen, amelyek segítenek helyreállítani a citotoxikus CD8 plusz T-sejtek funkcióját. A pleiotróp citokint, az IL-15-t különféle immun- és nem-immun sejttípusok választják ki, és gyulladással és védekező immunitással társul [47]. Az IL-15 NK, NK-T és citotoxikus CD8 plusz T-sejteket indukál, és a rák immunterápia lehetséges jelöltjeként tartják számon [48]. Az IL-15 szerepét a daganatellenes válaszok elősegítésében kimutatták petefészekrákban. A citokin által érett humán DC-kre feltöltött petefészektumor antigén, valamint az IL-15 és egy p38-inhibitor kombinációja CD4 plusz Th17- közvetítette válaszokat és CD8 plusz T sejt citotoxicitást indukált [49].

A Th17 helper sejtek a CD4 plusz T-sejtek egy részhalmaza, amelyek egy proinflammatorikus citokint, az IL-17-t szabadítanak fel, ami szintén növeli a daganatellenes immunitást. Egy petefészekrák modellben az IL-17 TME-ben tumorellenes immunválaszt indukált [49]. Az IL-18, más néven IFN- -indukáló faktor (IGIF), egy daganatellenes citokin, és elősegíti a T-sejt aktivációt [50]. A szingenikus és humanizált tumormodellekben a CD39 ektoenzim blokkolása aktív IL-18 felszabadulását idézte elő, és a tumorba infiltráló CD8 plusz effektor T-sejtek növekedését idézte elő [51]. Ezért egyre nagyobb az érdeklődés a citokinek azonosítása iránt a TME-ben, hogy megértsék a tumorba infiltráló CD8 plusz T sejtek szabályozásában betöltött funkcióikat, és amelyek felhasználhatók a TME dinamikájának megváltoztatására a CD8 plusz T sejtek daganatellenes hatékonyságának helyreállítására.

A kis molekulatömegű citokinek, más néven kemokinek, szabályozó szerepet töltenek be a T-sejtek migrációjában. Az effektor T-sejtek migrációja a tumorellenes válasz kulcsfontosságú lépése. A kemokinek szabályozzák a T-sejtek beszűrődését a TME-ben. A T-sejt-infiltráció és a CXCR3 kemokinreceptor, valamint a CXCL9, CXCL10 és CXCL11 ligandumok közötti összefüggésről számoltak be a CD8 plusz T-sejtek, Th1-sejtek és NK-sejtek toborzásában tumorokban [52]. A melanómában expresszált kemokinek közé tartozik a CCL2, CCL3, CCL4, CCL5, CCL19, CCL21, CXCL9, CXCL10, CXCL11 és CXCL13, és a limfociták beszűrődésével kapcsolatosak [53]. Érdekes módon a CD8 transzkriptum expressziója szorosan összefügg a CCL2, CCL4, CCL5, CCL19, CCL21, CXCL9, CXCL10, CXCL11, CXCL13 és XCL2 magasabb expressziójával a melanoma tumorokba infiltráló limfocitákban [53].

Tekintettel a citokinek/kemokinek döntő szerepére a CD8 plusz T-sejtek daganatellenes válaszainak szabályozásában, a citokin-alapú terápiát különféle rákos megbetegedések esetén alkalmazták. A rák egyik első citokin-alapú terápiája az IL-2-alapú terápia volt. Szisztémás IL-2 kezelést alkalmaztak rákellenes immunválasz kiváltására áttétes melanómában és veserákban; a szisztémás IL-2 (azaz aldesleukin) kezelés azonban toxicitással jár [54]. Az alacsony dózisú IL-2-PEGilált IL-2 (azaz NKTR-214) azonban ígéretes daganatellenes hatékonyságot mutatott elfogadható toxicitással [54]. Ezek az újonnan megjelenő eredmények ígéretes terápiás jövőt sugallnak a citokin-alapú rákterápia számára a T-sejtek által közvetített daganatellenes hatások javítása érdekében.

Immunterápiás szerek a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek potencírozására

Jelentős kutatások összpontosítottak olyan immunterápiás megközelítések megtalálására, amelyek növelik és helyreállítják a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek funkcióit a rákterápiában. A CD8 plusz T sejt diszfunkció viszonylag gyakori a szolid tumorokban, ezért számos megközelítést javasoltak a CD8 plusz T sejt infiltráció fokozására és funkcióinak helyreállítására. A tesztelt módszerek egy része a checkpoint inhibitor (CPI) antitestek, a T-sejt-kostimuláló molekulák, az agonista antitestek, a kiméra antigénreceptor (CAR)-T-sejtek, a TCR-transzdukált T-sejtek és a TIL-alapú rákterápia terápiás alkalmazása. 3. ábra).

A T-sejt társgátló tengely megcélzása a rákterápiában

A T-sejt-koinhibitor molekulák (PD1, PD-L1 és CTLA-4) kifejeződése a jelentések szerint gyengíti a T-sejtek aktiválódását, funkcióit és túlélését. Fontos, hogy ezen koinhibitor molekulák blokkolása számos rákban átprogramozza a T-sejtek funkcióit [55]. Az ilyen blokád azonban korlátozott előnyöket mutatott bizonyos típusú hematológiai és szilárd rák ellen.

A T-sejt társgátló molekulák, a CTLA-4 és a PD1, a központi és perifériás tolerancia döntő szabályozói. A T-sejt progenitorok a csontvelőből származnak, és a csecsemőmirigyben fejlődnek, ahol az éretlen T-sejtek szaporodnak, és számos TCR-t generálnak a TCR génszegmensek rekombinációja miatt [56]. Az önantigénekhez kötődni tudó T-sejteket a „centrális tolerancia”-nak nevezett folyamat révén törlik, hogy megakadályozzák az autoreaktivitást. Bár ez hasznos az autoimmun reaktivitás megelőzésére, nem alkalmas a rákellenes válaszra [57]. A CTLA-4 jelentős mértékben részt vesz a központi toleranciában, és a T-sejtek fejlődése során a CTLA-4 szabályozza az effektor és a szabályozó T-sejteket [58]. Az egyik mechanizmus, amellyel a CTLA-4 szabályozza a T-sejt-toleranciát, a T-sejt-aktivációs küszöb növelése. A T-sejtek saját peptid(ek) elleni aktivációs küszöbének megnövekedése következtében kialakuló minimális immunválasz kedvező a gazdaimmunitás szempontjából [58]. A CTLA-4 funkciója azonban kulcsfontosságú a T-sejtek homeosztázisában, ezért a CTLA-4 optimális expressziója fontos a kielégítő terápiás eredményekhez. A CTLA-4 genetikai elvesztése kontrollálatlan T-sejt-proliferációt vált ki, ami egészségügyi szövődményekhez, sőt halálhoz vezet [59].

Egy másik T-sejt társgátló tengely, a PD1/PD-L1 szintén a központi tolerancia szabályozásához kapcsolódik. Ez a tengely szabályozza a timociták átmenetét a tímusz kettős negatív (DN) T-sejtek kettős pozitív fázisába (CD4 plusz CD8 plusz). Ezt az átmenetet elősegíti a PD-1 elvesztése, ami arra utal, hogy a PD-1 részt vesz a T-sejt-repertoár szabályozásában [60]. A csecsemőmirigyből a perifériás, lép- és limfoid szervekbe felszabaduló naiv T-sejtek kölcsönhatásba lépnek az APC-kkel, idegen antigén peptid(eke)t vagy tumorantigén(eke)t prezentálva. Néha a naiv T-sejtek reagálnak a saját peptidekre, mert egyes TCR-ek felismerik a saját fehérjét [61]. Az ilyen T-sejt-autoreaktivitás megelőzése érdekében számos társgátló molekula gátolja a T-sejt-aktivációt, amelyet perifériás toleranciának neveznek [62]. Ezek a társgátló molekulák, köztük a CTLA-4 és a PD-1, különböző szakaszokban szabályozzák a T-sejt aktivációt. A CTLA-4 és a PD-1 eltérően szabályozza a CD4 plusz, illetve a CD8 plusz T-sejt fenotípusokat [59]. A CTLA-4 szabályozza a T-sejt-aktivációt a korai szakaszban a limfoid szövetekben, míg a PD-1 szabályozza a T-sejt-aktivációt a késői aktiválási stádiumokban a perifériás szövetekben [63].

A perifériás immuntolerancia egyik mechanizmusa az APC-ken lévő PD-L1 és a T-sejteken lévő PD-1 közötti kölcsönhatásban rejlik, amelyek gyengítik a T-sejtes immunválaszt a saját antigén(ek) ellen [64]. Egyéb perifériás tolerancia mechanizmusok közé tartozik a T-sejt-kimerülés és a Treg-sejtpopuláció növekedése [65]. Az anti-CTLA-4 antitesttel végzett kezelés tumormodellben az effektor T-sejtek működésének aktiválódását mutatta, elősegítette a Treg-kiürülést, valamint fokozta a daganatellenes immunválaszt és a tumor regresszióját [66,67]. Bár a CTLA-4 kimeríti a Tregeket a TME-ben, az anti-CTLA-4 nem kapcsolódik a Treg kimerüléséhez a perifériás rendszerben. A Treg perifériás kimerülése az Fc receptor jelenlétével is összefügg a gazdasejtekben. Ezért az anti-CTLA-4 antitest alapú immunterápia hatékonysága gyulladt daganatokban potenciálisan az Fc gamma receptor (Fc R) kötődésétől függ [68]. Figyelembe véve a PD-1 és a CTLA-4 eltérő szabályozó szerepét az immuntoleranciában, kombinált blokádjuk jelentős daganatellenes választ ad az effektor:szuppresszor immunsejt arány növelésével [69].

A PD-1/PD-L1 T-sejt társgátló tengely blokkolása a CD8 plusz T-sejtek tumorokba való beszűrődésének fokozását és a daganatellenes immunválasz helyreállítását célozta [70]. A PD-1 eltérően befolyásolja a CD8 plusz T-sejt effektor funkcióját különböző ráktípusokban [71–74]. Például bizonyos emlőrák altípusokban, függetlenül a PD-1 expressziójától a CD8 plusz T-sejteken, az effektor funkció változatlan [74]. Ezzel szemben melanomában a PD-1 jelenléte a CD8 plusz T-sejteken csökkenti a T-sejt effektor funkciót [75,76]. Hasonlóképpen, egy másik T-sejt-koinhibitor molekula, a CTLA-4 blokkolása hatékonyan elősegíti a tumor regresszióját azáltal, hogy helyreállítja a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek citotoxikus funkcióját többszörös rákos megbetegedések esetén [77,78]. A CT26 vastagbélrák és az ID8-VEGF petefészekrák állatmodelljeiben a PD-1 szabályozó szerepet mutatott be a Foxp3 plusz Treg és CD8 plusz T sejt működésében, míg a fokozott CTLA-4 expresszió a CD8 plusz T effektor sejtek diszfunkciója. A CD8 plusz T-sejtek diszfunkciói, különösen a proliferációjuk és a citokinek felszabadulásának képessége súlyosan hátráltatták a PD-1 plusz CTLA-4 plusz CD8 plusz T-sejteket a PD-1 plusz CD8 pluszhoz képest. vagy CTLA4 plusz CD8 plusz T-sejtek.

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a PD-1 és a CTLA-4 együttes túlzott expressziója CD8 plusz T-sejteken hátrányosan befolyásolja a CD8 plusz T-sejtek által közvetített daganatellenes immunválaszt a rákterápia során [78]. A veleszületett immunrendszer tagjai, a DC-k és NK-sejtek, valamint az adaptív immunrendszer tagjai, a T-helper sejtek (CD4 plusz T-sejt alcsoport) elősegítik a CD8 plusz T-sejtek tumorantigénre való beindítását. A PD-1 és a CTLA-4 korlátozza a CD8 plusz T sejt indítását, és ezáltal fokozza a tumorba infiltráló CD8 plusz T sejtek kimerülését [79]. Ezenkívül a PD-1 és a CTLA-4 áthallásba léphet más fehérjékkel, így a CD8 és a T-sejtek működésképtelenné válik. A vaszkuláris endothel növekedési faktor (VEGF) és a szemaforin receptor, a neuropilin-1 (Nrp-1) túlzottan expresszálódik a tumorba beszűrődő CD8 plusz T-sejteken, valamint a PD-1 vagy CTLA{{ 22}}, hátrányosan befolyásolják a T-sejtek működését [80]. Humán tüdőrákban az Nrp-1 jelen van a CD8 plusz PD-1 plusz sejteken (azaz Nrp1 plusz PD-1 plusz CD8 plusz T-sejtek), és kölcsönhatásba lép a szemaforin 3A-val a tumorsejteken. A Nrp-1 kölcsönhatása a szemaforin 3A-val a CD8 plusz T-sejt-migráció és a citotoxicitás gyengülését eredményezte. A B16F10 melanoma modellben a Nrp1 és PD-1 (azaz Nrp1 plusz PD-1 plusz CD8 plus) CD8 plusz T-sejtek jelen vannak a daganatban, és kimerült állapotot mutatnak, amit az emelkedett LAG-3, Tim-3 és CTLA-4 kifejezése [80].

A CD8 plusz T-sejtek tumorokba való beszűrődését a WNT/-catenin jelátvitel is szabályozza. Humán metasztatikus melanómákban az intrinsic WNT/-catenin jelátvitel fokozódása a T-sejt gén aláírásának hiányával jár [81]. Hasonlóképpen, az autochton egér melanoma modellben a megnövekedett tumor-intrinsic WNT/-catenin jelátvitel T-sejtek kiürülését és rezisztenciát indukált az anti-PD-1 vagy az anti-CTLA-4 terápiával szemben [81].

A PD-1 blokádja korlátozott hatékonyságot mutatott a klinikán bizonyos ráktípusok esetében. Ezért az ellenőrzőpont-inhibitorok által közvetített molekuláris mechanizmusok teljes megértése lehetővé teszi új stratégiák kidolgozását a CD8 és a T-sejtek funkcióinak helyreállítására. Így más farmakológiai szereket is alkalmaztak az ellenőrzőpont-inhibitorok hatékonyságának növelésére. Például a PD-1 blokád önmagában CT26 vastagbélrák, TSA emlő adenokarcinóma és MCA38 vastagbélrák egérmodellekben nem mutatott jelentős terápiás előnyöket. Azonban a PD-1 kombinált kezelése és az erősen interferometrikus toll-like receptor 9 (TLR9) agonista, az SD101 intratumorális injekciója mérhető daganatellenes választ mutatott az intratumorális CD8 plusz T-sejtek által [82]. Egy hasnyálmirigyrákos egérmodellben a TME-ben található TGF- gátolta a gemcitabin és az anti-PD kombinált kezelésének hatékonyságát-1. Ez a kombinált kezelés azonban növelte az intratumorális citotoxikus CD8 plusz T sejteket, és csökkentette a tumorterhelést, ha a TGF-t blokkolták [83]. Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) jóváhagyta a CTLA-4 (azaz ipilimumab), PD1 (azaz nivolumab, pembrolizumab és cemiplimab) és PD-L1 (azaz atezolizumab, nivolumab, stb.) elleni gátló antitesteket. durvalumab). A 2. táblázat példákat mutat be a szilárd daganatokkal kapcsolatos klinikai vizsgálatokra, amelyek T-sejt-koinhibitor vagy kostimuláló fehérjéket céloznak meg.

A T-sejt-kimerülés a T-sejtek diszfunkciója vagy fizikai eliminációja egy specifikus antigén(ek) hatására krónikus betegségek során, beleértve a vírusfertőzést és a rákot [84]. A kimerült T-sejtek elveszítik proliferációs kapacitásukat és effektor funkcióikat, és memória-visszahívásuk is veszélybe kerül [85]. A kimerült T-sejteket a társgátló receptorok fokozott expressziója jellemzi, beleértve a PD-1, CTLA-4, limfocitaaktivációs gén-3 (LAG3; CD223), T-sejt immunglobulin és mucin domént. {8}} (TIM-3), CD39, CD96, CD160, T-sejt immunreceptor Ig- és ITIM-doménekkel (TIGIT), 2B4 (CD244), valamint B- és T-limfocita-attenuátor (BTLA) [85].

A PD-1 és más molekulák immunkontrollpont-gátlóinak terápiás alkalmazása képes lehet a kimerült T-sejtek újraélesztésére, és klinikai előnyökkel járhat a különböző rosszindulatú daganatokban szenvedő betegek számára (3. táblázat) [86–107]. Sajnos a PD1-alapú ellenőrzőpont blokád eredménye nem minden betegnél hatásos, és a T-sejt-kimerülés nem mindig fordítható vissza az előrehaladott rosszindulatú daganatos betegeknél [108]. A közelmúltban tumorreaktív TIL-ekről számoltak be, amelyek a kimerült és a memóriasejteket, valamint a PD-1 és a T-sejt-faktor 1 (Tcf1) expresszióját jelzik. A PD1 plusz TCf1 plusz TIL-ek immunterápia által kiváltott proliferációval járnak [109]. Egyes rákos betegeknél a PD-1 expressziója magasabb az aktivált és működőképes CD8 plusz T-sejteken. Ezért az anti-PD1 antitest alapú immunterápia ezeknél a betegeknél nem hatékony a kimerült T-sejtek újraélesztésében [110].

Ezzel párhuzamosan egy szingén egértumor modelleken végzett vizsgálat kimutatta, hogy a PD1 blokádon alapuló immunterápia nem képes helyreállítani a diszfunkcionális PD-1 plusz CD38 plusz CD8 plusz T sejteket [111]. Az ellenőrzőpont blokádon alapuló immunterápia kudarca a kimerült T-sejtek újraélesztésében a rezisztencia belső és külső mechanizmusaival hozható összefüggésbe. A T-sejt-kimerülés mechanizmusa különböző ráktípusokban eltérő. Például egy melanoma (B16F10), emlő (E0771) és tüdőkarcinóma (LLC) sejtvonalakon végzett vizsgálat azt sugallta, hogy minden daganat jellegzetes és jól megkülönböztethető TIL-kimerülési jelzéssel rendelkezik [88].

A T-sejtek kimerülése és újraélesztése terén tett előrelépésként egy fiziológiailag releváns, nagy áteresztőképességű vizsgálatról számoltak be a T-sejt-kimerülés modulátorainak azonosítására, amely felhasználható olyan kis molekulák szűrésére, amelyek visszafordíthatják a T-sejtek kimerülését a limfocita choriomeningitis vírusban. modell (LCMV) [112]. Úgy gondolják, hogy a kis molekulájú és ellenőrzőpont-inhibitorok kombinációját alkalmazó ésszerű megközelítés alkalmazható a kimerült CD8 plusz T-sejtek újraélesztésére a rák immunterápiájában.

A T-sejt-kostimuláló tengely megcélzása a rákterápiában

Az anti-PD-1 és anti-CTLA-4 szerekkel végzett klinikai vizsgálatokon kívül más, T-sejt-kostimuláló fehérjéket célzó kísérletek is folyamatban vannak (2. táblázat). A T-sejt-funkciók helyreállítását célzó T-sejt-kostimuláló molekulák például a 4-1BB, OX40, CD40, CD27, CD70, indukálható T-sejt-kostimulátor (ICOS) és glükokortikoidok által kiváltott molekulák. tumor nekrózis faktor receptor-kapcsolódó fehérje (GITR) [113–115]. A TNFR család egyik tagjának, a 4-1BB-nek az aktiválása az IFN-indukció révén növeli a CD8 plusz T-sejtek citotoxicitását [116]. A 4-1BB-t aktiváló agonista monoklonális antitestek (mAb-k) utomilumab (PF-05082566) és sarilumab (BMS-663513) klinikai vizsgálatai folyamatban vannak több rák esetében [117]. Bár a klinikai vizsgálatok erőteljes daganatellenes választ mutattak ki, jelentős toxicitást is megfigyeltek az Fc R nem specifikus célpontokkal való kölcsönhatása miatt.

A 4-1BB agonista monoklonális ellenanyagok elfogadhatatlan toxicitásának csökkentésére/leküzdésére egy Fc-mentes, tumorra célzott 4-1BB-agonista antitestet alkalmaztak, amely jobb terápiás hatékonyságot biztosított [118]. Az OX40 egy másik T-sejt-kostimuláló molekula az aktivált T-sejtek felszínén. Az OX40 és liganduma, az OX40L közötti kölcsönhatás elősegíti a T-sejtek expanzióját és a Treg-szuppressziót, hogy fokozza a daganatellenes válaszokat [119]. Tekintettel az OX40 központi szerepére a CD8 plusz T-sejt effektor funkciójának szabályozásában, egy anti-OX40 agonista monoklonális antitestet klinikai vizsgálatok alatt végeznek rák kezelésére. 4-1A BB és OX40 agonista monoklonális ellenanyagokról is kimutatták, hogy helyreállítják a MEK-inhibitor által kiváltott T-sejt diszfunkciót [120]. Egy másik T-sejt-kostimuláló tengelyről, a CD40LCD40-ről is beszámoltak a MEK-inhibitor által kiváltott rákos sejthalál támogatásában állatmodellekben. A mutáns KRas-vezérelt hasnyálmirigyrák állatmodellben egy MEK-inhibitor és egy agonista anti-CD40 mAb kombinációja erőteljes daganatellenes választ mutatott [121]. A CD27-CD70 tengely szintén fontos a T-sejt aktiválásban, és a CD70 és CD27 fokozott expressziójáról számoltak be mind hematológiai, mind szilárd rák esetén [113,122].

Papilláris pajzsmirigyrákban a CD70 expresszióját tumorsejteken mutatták ki, míg a CD70 receptor, a CD27 expresszióját főként az intratumorális limfocitákon [123]. A GITR egy másik kostimuláló molekula, amely részt vesz a T-sejtek aktiválásában. A PD-1 és a GITR együttes gátlása szinergikusan növelte a T-sejt-daganat-infiltrációt és a CD8 plusz T-sejtek tartós tumorellenes válaszait [124]. Az ICOS egy további kostimuláló molekula, amely jelen van az aktivált T-sejtekben, és célpontja a rák is [125]. Érdekes módon az ICOS aptamer és a CTLA{11}} gátlás együttes alkalmazása erős daganatellenes választ mutatott a citotoxikus T-sejtek által [126]. Tekintettel a T-sejt-kostimuláló molekulák fontosságára a rák immunterápiájában, a jelenlegi immunológiai kutatások a T-sejt-kostimulációs útvonalak kiváltására szolgáló új terápiák felkutatására összpontosítottak.

Számos preklinikai vizsgálat és klinikai vizsgálat folyik a ko-gátló vagy kostimuláló immunreceptorok terápiás hatékonyságának tesztelésére. Az FDA azonban eddig csak az anti-PD1/PD-L1 és az anti-CTLA{6}} antitest-alapú rákimmunterápiát hagyta jóvá egyes előrehaladott rosszindulatú daganatok klinikai alkalmazására. A kostimuláló molekulákat célzó immunterápiás szerek többsége még nem kapott klinikai jóváhagyást. Az agonista antitestek klinikákon való késleltetett használatának több oka is lehet, ideértve a hagyományos bivalens antitest formátumot és a Treg-eken lévő kostimuláló molekulákat [127].

A hagyományos bivalens antitest formátumban a differenciális Fc gamma receptorok (Fc R) jelentenek komoly gondot. Az Fc R szabályozza az effektor T-sejtek antitest-indukált aktiválását és a tumorellenes választ [127]. Példaként említjük, hogy a 4-1BB agonista antitest tumorellenes aktivitásának eléréséhez Fc R-függő Treg depléció és Fc R-független 4-1BB agonizmus szükséges [128]. A kostimuláló molekulák elleni agonista antitestek kudarcának egyik elsődleges oka az, hogy a Treg-ek számos kostimuláló molekulát expresszálnak [128]. Elképzelhető, hogy a kostimuláló agonista antitestek hatékony terápiás lehetőségnek bizonyulhatnak rákban; klinikai alkalmazásukhoz azonban részletes mechanikai ismeretekre lesz szükség.

CAR-T sejtterápia a rákban

A módosított T-sejtek adoptív átvitele klinikai előnyöket mutatott egyes rákos betegeknél. Hematológiai rák esetén a tumorsejteket célzó citotoxikus limfociták adoptív transzfere sikeres volt [129]. A TCR-ek manipulálhatók túlélésük és effektor funkciójuk javítása érdekében. Ezért olyan CAR-T sejteket fejlesztettek ki, amelyek specifikusak a tumorantigénekkel szemben, és ígéretes eredményeket mutattak a hematológiai rákokban. A szilárd rákos megbetegedések kezelésére szolgáló CAR-T-sejtek azonban még korai stádiumban vannak, egyelőre sikertelenül. A szilárd daganatok elleni sikertelenség elsődleges oka az, hogy a TME-n belüli immunszuppresszív környezet kedvez a tumornövekedésnek azáltal, hogy elősegíti a CD8 plusz T sejt diszfunkcióját. A TME-ben lévő CAR-T-sejtek arra kényszerülnek, hogy működésképtelenné váljanak, és T-sejt-ko-gátló felületi molekulákat expresszáljanak [130,131]. Ezért kísérletek folynak a különböző rosszindulatú daganatok neoantigénjeit célzó TIL-ek adoptív transzferének javítására is [132].

A szilárd tumorok CAR-T-sejt-terápia sikertelenségének egyéb okairól úgy gondolják, hogy a dezmoplasztikus komponensek (azaz rostos vagy kötőszövet) gátolják a CAR-T-sejtek daganatokba való bejutását. Beszámoltak arról, hogy az enyhe hipotermia megszünteti a daganatok dezmoplasztikus integritását. Az enyhe hipertermia és a CAR-T sejtterápia bevonása a T-sejtek fokozott beszűrődését eredményezte a humán melanoma tumorokba [133]. Az enyhe hipotermiához hasonlóan citokineket és kemoterápiás szereket is alkalmaztak különböző daganatok CAR-T sejtes beszűrődésének javítására.

Például az IL-12 kombinált kezelése a doxorubicin kemoterápiás szerrel fokozta a CD8 plusz T-sejtek tumorokba való beszűrődését, ami erőteljes rákellenes hatásokhoz vezetett [134]. Egy másik megközelítés a CAR-T-sejt-terápia hatékonyságának javítására rák esetén a CAR-T-sejtek kombinált alkalmazása a T-sejt-koinhibitor-molekulák blokkolásával együtt. Számos klinikai vizsgálat folyik a CAR-T-sejtek önmagukban vagy CPI-vel kombinálva történő alkalmazására szolid tumorokban. A 4. táblázat példákat mutat be a CAR-T-sejtek szolid tumorok elleni klinikai vizsgálataira. Számos jelenlegi CAR-T klinikai vizsgálat során mellékhatásokról számoltak be az örökbefogadás miatt. Ezért elengedhetetlenek lesznek a CAR-T sejt alapú immunterápia új megközelítései, csökkentett káros hatásokkal.

Rákterápia TCR-transzdukált T-sejtekkel

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 hónap) és az antigén(ek) második találkozása után is aktiválódik [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 >A diffúz intrinsic pontine glioma esetek 70 százalékában a 3. hiszton 3. variáns (H3.3) 27. pozíciójában lizinről (K) metioninra (M) aminosav szubsztitúciót jelentettek. Érdekes módon a H3.3K27M mutációt tartalmazó szintetikus peptidek ellen TCR-transzdukált T-sejteket javasoltak a HLAA2 plusz H3.3K27M plusz glióma sejtek kezelésére [143]. Klinikai vizsgálatok folynak a TCR-transzdukált T-sejt-alapú rákterápia terápiás hatékonyságának validálására különböző rosszindulatú daganatokban, köztük áttétes szinoviális sejtszarkómában, melanomában és nyelőcsőrákban [141,142]. Összességében a TCR-transzdukált T-sejt-terápia hatékony terápiás eszköz, amely javíthatja a T-sejtek által közvetített daganatellenes válaszokat.

Rákterápia TIL-ekkel

A CAR- és TCR-transzdukált T-sejt-alapú rák immunterápiák hasznosak felszíni és intracelluláris antigének megcélzására; mindazonáltal javasolták a TIL-ek adoptív transzferét, amely specifikusan tumorantigéneket célozhat meg [144]. A TIL-függő rákterápiában a kezdeti lépés a tumorban lévő mutált fehérjék azonosítása. A mutált fehérjét ezután autológ APC-kbe, például DC-kbe inszertáljuk. A további lépések közé tartozik az autológ TIL-ek együtttenyésztése antigénnel töltött APC-kkel és az antigén-specifikus TIL-ek kiválasztása. Terjeszkedésük az antigén-specifikus TIL-ek szelekcióját követi. A kitágult T-sejteket donor betegek transzfúziójára használják [132]. A TIL-alapú immunterápia hatékonyságát különféle rákos megbetegedések esetén értékelték, beleértve a metasztatikus melanomát és a metasztatikus humán papillomavírussal (HPV) összefüggő karcinómákat, valamint a petefészek- és emlőrákokat [145–148].

Számos klinikai vizsgálat folyik a TIL-alapú rák immunterápia daganatellenes hatékonyságának megállapítására önmagában vagy más rákellenes szerekkel kombinálva különböző rosszindulatú daganatokban szenvedő betegeknél, beleértve az áttétes fej-nyaki laphámsejtes karcinómát (IDNCT03083873), méhnyakrákot (IDNCT03108495), , anaplasztikus pajzsmirigyrák, osteosarcoma vagy más csont- és lágyrész-szarkóma (IDNCT03449108). Összességében a TIL-alapú rákterápia képes kezelni a különféle, gyógyíthatatlan szilárd rosszindulatú daganatok előrehaladott stádiumát.

A CD8 plusz T-sejtek működésének feltörekvő modulátorai

A protein kinázok szerepe a CD8 plusz T-sejtes tumorok infiltrációjában

A CD8 plusz T-sejt effektor funkcióját különféle faktorok szabályozzák, például antigénreceptorok, kostimuláló molekulák, citokinek és protein kinázok [149]. Érdekes módon számos upstream MAPK-ról számoltak be, hogy többszörös rákos megbetegedések esetén mutálódott vagy felülszabályozott [77,150,151]. Az upstream és downstream MAPK-k gátlására tett kísérletek azonban nem jártak sikerrel, mivel a kialakuló gyógyszerrezisztencia és az immunkompartment elnyomására gyakorolt ​​hatásuk miatt nem jártak sikerrel. A MAPK-inhibitorok kudarcának elsődleges oka a MAPK-gátlás CD8 és T-sejtek működésére és túlélésére gyakorolt ​​hatásainak megértésének hiánya. Számos példa arra utal, hogy a protein-kinázok T-sejtbiológiában betöltött szerepének megértése segíthet a daganatellenes válaszok fokozásának stratégiájában, esetleg további szer(ek) segítségével. Példaként említjük, hogy a limfocita funkcióval asszociált antigén-1 (LFA-1) közvetíti a T-sejt-aktivációt ERK1/2 jelátvitel útján a TCR-elköteleződéskor [152].

Ezenkívül az intercelluláris adhéziós molekula-1 (ICAM-1) LFA-val -1 történő ligálása növeli az ERK1/2 jelátvitelt, hogy fokozza a CD8 plusz T-sejt aktivációt [152]. A Jun N-terminális kináz (JNK), egy MAPK, paradox szerepe van a CD4 plusz és CD8 plusz T-sejtek szabályozásában [153]. Egy B16 melanoma sejtvonalat és EL{12}} limfóma sejtvonalat használó in vivo vizsgálat kimutatta, hogy a JNK1-knockout egerek érzékenyek a tumornövekedésre, különösen a CD8 plusz T sejt diszfunkció miatt [ 153]. A BRAF proto-onkogén, egy szerin/treonin kináz mutációi alapvető szerepet játszanak az onkogenezisben. Egy tanulmány kimutatta, hogy a BRAF-gátlóval rövid ideig (3–7 napig) kezelt melanomasejteket hatékonyan felismerték az autológ CD8 plusz T-sejtek (TIL-ek). A BRAF-inhibitorral hosszú ideig (14-21 napig) kezelt melanomasejteket azonban gyengén ismerték fel az autológ CD8 plusz T-sejtek (TIL-ek). Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a BRAF-gátlás eltérően modulálja a tumorantigén-expressziót és közvetíti a tumorrezisztenciát, talán azáltal, hogy csökkenti a funkcionális CD8 plusz T-sejtek számát [154]. Egy másik, BRAF- és MEK-inhibitorokat (dabrafenib és trametinib) alkalmazó vizsgálat eltérő hatást mutatott ki a CD8 plusz T-sejtekre [77]. A dabrafenib-kezelés humán által aktivált T-sejtekben (in vitro) ERK-foszforilációt (azaz aktiválást) indukált, és nem szuppresszálta a CD8 plusz T-sejtek funkcióját.

A trametinib-kezelés azonban csökkentette az ERK-foszforilációt, a T-sejt-proliferációt és a citokin-expressziót [77]. A trametinib PD-1 vagy CTLA-4 ellenőrzőpont-inhibitorokkal történő kombinálása azonban megnövelte a CD8 plusz T-sejt-infiltrációt, és erős daganatellenes választ eredményezett egy CT26 tumormodellben [77]. A T-sejt-aktiválásról azt is közölték, hogy indukálja a TCR-ZAP-70 protein tirozin-kináz által közvetített downstream jelátvitelt, amely szabályozza a T-sejtek motilitását, adhézióját és citokintermelését. A Rasal1, egy GTPáz-aktiváló fehérje, kötődik a TCR-ZAP-70-kötő fehérjéhez, és gátolja a Ras-ERK útvonalat, a T-sejt aktivációt és a tumorellenes válaszokat [155]. A Rasal1 aktivált T-sejteken expresszálódik, és leütése CD8 plusz T-sejt-infiltrációt indukált B16 melanoma és EL{20}} limfóma tumorokban [155]. A TCR által közvetített aktiválást követően a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejtek az ERK és a protein tirozin kináz, az ITK csökkent expresszióját mutatták. A lép CD8 plusz T sejtjeiben azonban nem volt ilyen változás az ERK és ITK kináz expressziójában, ami arra utal, hogy az ERK és ITK kinázok eltérően szabályozottak a perifériás és a tumorba infiltráló CD8 plusz T sejtekben [156]. A sorafenib, a multikináz inhibitor és a hepatocelluláris karcinóma (HCC) első vonalbeli terápiája korlátozott előnyökkel járhat a HCC-ben szenvedő betegek számára. A sorafenib kezelés sikere összefüggésbe hozható az ERK aktivációs státuszával HCC-ben [157].

A sorafenibbel kezelt humán és egér HCC-minták elemzése két heterogén aktív ERK és PD -1 fenotípust mutatott ki ugyanazon a daganaton belül. Az első fenotípus a pERKlowPD-1 plus volt, ahol a CD8 plusz T-sejtek tumorinfiltrációja nagyon magas volt, és ezekben a CD8 plusz T-sejtekben magasabb volt a PD-1 expressziója. A második fenotípus, a pERKhighPD-1−, alacsony PD1 expressziót mutatott. Érdekes módon a pERKlowPD-1 plusz fenotípus csökkent általános és betegségmentes túlélést mutatott a pERKhighPD-1− fenotípushoz képest. Fontos, hogy a pERKhighPD-1− fenotípus CD8 plusz T-sejteket tartalmazott, amelyekben alacsony a PD-1 expressziója, ami arra utal, hogy a PD-1 állapota a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejteken döntő tényező. daganatellenes válaszreakciókra [158]. A MAP2K (vagy MEK) a MAPK egy upstream szabályozója. A MEK célzott gátlása tumorszuppressziót, valamint a CD8 plusz T-sejtek élettartamának és infiltrációjának növekedését váltotta ki; a MEK-gátlás azonban gyengítette a T-sejt-primingot a nyirokcsomókban [151]. BALB/c egereken végzett CT26 tumormodellben az anti-PD-L1 és MEK-inhibitor kombinált terápiája robusztus és tartós daganatellenes hatást mutatott, beleértve egyes egereknél a daganatok teljes remisszióját [151]. A MAP3K család másik tagja, a Mixed Lineage Kinase-3 (MLK3) paradox szerepet játszik a rákos sejthalál szabályozásában [159], és gátolja a T-sejt-aktivációt és a citotoxicitást [160].

Balb/c egerekben egér mellrák sejtvonalat, 4T1 xenograft modellt használva kimutatták, hogy az MLK3 gátlása citotoxikus CD8 plusz T-sejtek tumorinfiltrációját idézi elő [160]. Az MLK3 gátlása szintén növeli a CD70 expresszióját CD8 plusz T-sejteken, ami ezen sejtek fokozott apoptózisával jár [161]. Érdekes módon egy TNBC in vivo modellben az MLK3 farmakológiai inhibitorral és CD70 antagonistával végzett kombinált kezelés elősegítette a CD8 plusz T-sejtek túlélését, a tumor infiltrációját és a daganatellenes hatékonyságot [161]. A MAP4K4 a MAPK-k upstream szabályozója is. A MAP4K4 fokozott expressziója gátolta az LFA-1-t a T-sejtek aktiválása során, míg a MAP4K4 ablációja növelte az LFA-1 expresszióját CD8 plusz T-sejteken. A megnövekedett LFA-1 expresszió a T-sejteken az APC-kkel való fokozott T-sejt-kölcsönhatáshoz társult, ami növelte a CD8 plusz T-sejt effektor funkciót [162].

A receptor tirozin kináz (RTK) receptorcsalád tagja, az epidermális növekedési faktor receptor (EGFR) túlzottan expresszálódik az epiteliális rákos sejtekben. Egy tanulmány, amelyet annak megértésére végeztek, hogy az EGFR tirozin kináz inhibitorok (TKI-k) hogyan befolyásolják jelentős mértékben az MHC-I-t NSCLC sejtekben, kimutatta, hogy az EGFR gátlása NSCLC-ben megnövelte az MHC-I gén- és felszíni fehérje expresszióját. A T-sejtek felismerik az MHC-I molekula által az APC-ken bemutatott tumorantigéneket, és tumorellenes választ adnak. Az ERK-MEK inhibitor, a trametinib képes volt növelni az MHC-I szintjét, míg a foszfatidilinozitol 3- kináz inhibitor buparlisib nem volt képes MHC-I expressziót indukálni NSCLC-ben. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a MEKERK gátlása EGFR-aktivált MHC-I expressziót indukál [163].

A Janus kináz/szignál transzducerek és transzkripció aktivátorai (JAK/STAT) jelátviteli út számos citokin és növekedési faktor szabályozását végzi. Azonban a JAK2 inhibitorok TNBC-ben nem mutattak semmilyen hatékonyságot, talán azért, mert a TNBC sejtek vérlemezke eredetű növekedési faktor receptor béta (PDGFR) által közvetített gyógyszerrezisztenciát szereztek. A JAK2-inhibitor, mint egyetlen szer sikertelenségének leküzdése érdekében a PDGFR-, JAK2- és MEK1/2-gátlókkal végzett hármas kombinációs terápia szignifikánsan megnövelte a tumorba infiltráló CD8 plusz T-sejteket [164]. A JAK/STAT útvonalat a citokin-indukálható SH2-tartalmú fehérje (CISH) gyengíti [165]. A JAK/STAT jelátvitel lecsökkent szabályozása a tumorba infiltráló CD8 plusz T sejtek TCR által közvetített aktivációját indukálta [165,166]. Érdekes módon a CISH indukálása szerepet játszik a granulocita-makrofág telep-stimuláló faktor (GM-CSF) által közvetített DC fejlődésben és a DC által közvetített citotoxikus T-sejt aktivációban [165]. Ezért egyértelmű, hogy a protein-kinázok döntő szerepet játszanak a CD8 plusz T-sejt-tumor infiltrációjában, a túlélésben és a tumorellenes válaszokban. Ennélfogva a protein-kinázok megfelelő ismerete a rák különböző típusainak kezeléséhez vezethet.

For more information:1950477648nn@gmail.com