CAR T-клетки против кадгерина-17 борются с метастазами в печени при колоректальном раке

Основная причина смерти пациентов с колоректальным раком — это метастазы в печени. У 15–25% пациентов они развиваются еще до постановки диагноза, примерно у того же числа — в течение пяти лет после выявления рака, а хирургическому удалению подлежит максимум каждый пятый случай. CAR Т-терапия многообещающа в этом контексте, но подобрать оптимальную мишень бывает затруднительно. Один из кандидатных антигенов нашли авторы статьи в Science Translational Medicine — они показали на мышах, что для терапии метастазов печени при колоректальном раке можно нацелить CAR T-клетки на кадгерин-17.

Чтобы выбрать мишень для CAR T-терапии печеночных метастазов колоректального рака, ученые проанализировали литературные данные и транскриптомные профили имевшихся у них образцов опухолей. По данным об экспрессии в опухолевой и нормальной ткани они составили список из 258 генов, на которые можно было бы нацелиться. Анализ экспрессии этих генов в опухолях пациентов сократил список до 30, а после оценки безопасности авторы сочли единственным кандидатом кадгерин-17 (CDH17) — его экспрессия за пределами опухоли была минимальной, ограничиваясь толстой и тонкой кишкой.

К выбранной мишени ученые сконструировали панель химерных антигенных рецепторов, используя одноцепочечные вариабельные фрагменты (scFv) моноклональных антител и различные сигнальные домены. Функциональность полученных CAR протестировали в клеточной культуре. По результатам этих опытов ученые выявили два наиболее оптимальных дизайна (со спейсером H, полученным из IgG1, или NWL, взятым из NGFR дикого типа), эффективность которых затем подтвердилась на мышах.

В экспериментах in vivo иммунодефицитным мышам (NSG) вживляли под кожу клетки линий AsPC-1 или LoVo, экспрессирующие CDH17 и секретируемую люциферазу, затем внутривенно вводили CAR T-клетки или нетрансдуцированный контроль. CAR T-клетки с H и NWL линкерами наиболее успешно сдерживали рост опухоли и способствовали выживаемости животных.

Затем авторы показали, что системное введение анти-CDH17 CAR T-клеток столь же эффективно, как и доставка в печень. Чтобы это проверить, мышам подсаживали клетки LoVo в печень. После приживления таких модельных метастазов животных лечили CAR T-клетками, вводя их внутривенно или внутрипеченочно. Преимуществ в противоопухолевой активности не наблюдалось ни у одного из способов. Однако местная доставка, как выяснилось, провоцирует избыточную иммунную реакцию. Она приводила к гибели NSG-мышей, которым предварительно пересадили гемопоэтические стволовые клетки человека, чтобы смоделировать работу иммунной системы. Системное же введение было менее токсичным.

Переходя к более актуальным клиническим условиям, ученые оценили сконструированные ими CAR на T-клетках, полученных от пациентов. Опыты на клеточной культуре подтвердили цитотоксичность таких CAR T-клеток в отношении мишеней.

Наконец, исследователи убедились в том, что CAR T-клетки, нацеленные на кадгерин-17, не проявляют активности в отношении здоровых тканей. Они инкубировали эти клетки со свежими срезами ткани толстой кишки, полученными от пациентов во время операции. Оба варианта CAR-T выделяли IFN-γ и фактор некроза опухоли-α (TNF-α) в присутствии опухолевых срезов, но активности в отношении здоровой ткани не наблюдалось. Аналогичный результат получили в опытах с метастазами и нормальной тканью печени.

В совокупности эти результаты подтверждают возможность клинического использования CAR Т-клеток, нацеленных на кадгерин-17, для лечения печеночных метастазов колоректального рака.

Перфузия печени мелфаланом продлила выживаемость без прогрессии при метастатической увеальной меланоме