Димеры IgA выводят онкодрайверы из опухолевых клеток

KRAS — один из наиболее распространенных онкодрайверов. Мутации в нем ассоциированы с различными видами рака, особенно часто они встречаются при раке поджелудочной железы, колоректальном раке, немелкоклеточном раке легких и раке эндометрия. Низкомолекулярные ингибиторы, нацеленные на онкодрайверы, обладают определенными терапевтическими преимуществами, но в то же время их период полувыведения составляет около 6 часов, что ограничивает время целевого воздействия. Авторы исследования, опубликованного в Immunity, предлагают использовать димеры иммуноглобулина А (dIgA), нацеленные на онкодрайверы, для терапии разных видов рака. Ученые показали, в частности, что KRAS^G12D–специфичные dIgA ограничивали рост карцином яичников и легких.

Димерный IgA (dIgA) может перемещаться по клеткам через рецептор полимерных иммуноглобулинов IgA/IgM (PIGR). В первую очередь ученые проанализировали Атлас генома рака (TCGA), чтобы определить виды рака, восприимчивые к PIGR-опосредованному трансцитозу dIgA. Более высокий уровень экспрессии мРНК PIGR был характерен для эпителиальных злокачественных заболеваний и В-клеточной лимфомы.

Далее исследователи получили рекомбинантные dIgA и IgG4 антитела против GppNHp-связанного KRAS^G12D (эквивалентно онкогенной GTP-связанной форме). Полученные антитела специфически связывались с мутантным KRAS^G12D, но не распознавали другие мутации в этом белке. В клетки OVCAR3 (рак яичников) проникали только dIgA, но не IgG4, причем иммуноглобулины А попадали как в мутантные клетки (трансдуцированные KRAS^G12D), так и в клетки KRAS^WT. Однако только в случае мутантных клеток KRAS^G12D-специфичные dIgA не только проникали внутрь, но и способствовали выведению KRAS^G12D за пределы клеток путем трансцитоза.

Ученые проследили динамику взаимодействия специфичных dIgA и KRAS^G12D в мутантных клетках рака яичника. Для этого они проводили иммунопреципитацию ранних (RAB5A⁺), поздних (RAB7A⁺) и рециклирующих (RAB8A⁺/RAB11A⁺) эндосом в KRAS^G12D клетках, обработанных KRAS^G12D-специфичными dIgA или IgG. Как и ожидалось, KRAS^G12D-специфический IgG не обнаруживался ни в одном виде эндосом, поскольку IgG не может проникать в клетку. После такой обработки мутантный KRAS обнаруживался в рециклирующих эндосомах. При этом dIgA находился в ранних и поздних эндосомах, а KRAS^G12D колокализовался с иммуноглобулинами A в этих эндосомах.

В ряде экспериментов in vitro KRAS^G12D-специфические dIgA ингибировали пролиферацию мутантных клеток рака яичника и рака легкого, но никак не влияли на пролиферацию незлокачественных клеток почки человека HEK293T. Авторы исследования отмечают, что dIgA подавляют пролиферацию KRAS^G12D раковых клеток не путем индукции апоптоза, а за счет вытеснения онкодрайверов за пределы опухолевых клеток.

Внутрибрюшинное введение KRAS^G12D-специфических dIgA мышам, на которых моделировали рак яичников с мутацией KRAS^G12D, задерживало рост опухоли и было эффективнее неспецифических dIgA. В опухолевых клетках, трансдуцированных KRAS^WT, исследователи не выявили никакого влияния на рост опухоли, за исключением неантигенспецифических эффектов трансцитоза IgA.

Аналогичным эффектом обладали KRAS^G12D-специфические dIgA, вводимые внутрибрюшинно мышам, моделирующим карциному легких. Эффективное снижение роста опухоли достигалось пятикратным введением разработанных антител в организм, и такой же эффект наблюдался при 20-кратном введении специфического ингибитора KRAS^G12D — MRTX1133. При этом специфичный к онкогену IgG4 не оказывал терапевтического эффекта на опухоль.

Ученые также продемонстрировали противоопухолевую активность IDH1^R132H-специфичных dIgA на моделях рака толстой кишки, причем эффективность была в два раза выше в мутантных клетках с повышенной экспрессией рецепторов PIGR, по сравнению с клетками рака толстой кишки IDH1^R132H HCT116, экспрессирующими низкие уровни PIGR.

Исследование демонстрирует терапевтический потенциал онкодрайвер-специфичных димерных иммуноглобулинов А для снижения роста опухолей. Такие dIgA способны связываться с мишенями-онкодрайверами, не воздействуя на здоровые эпителиальные клетки. Кроме того, специфичные dIgA можно применять и для лечения видов рака, экспрессирующих низкие уровни PIGR, хотя и с более низкой эффективностью.

Малая молекула «заставила» шаперон ингибировать KRAS