Ингибирование Wnt-сигналинга в глиобластоме повысило ее чувствительность к иммунотерапии

Глиобластома — агрессивная опухоль головного мозга с плохим прогнозом: медиана выживаемости пациентов не превышает двух лет. Ингибиторы контрольных точек иммунитета, в частности, блокаторы PD-1, существенно улучшили исходы лечения ряда онкозаболеваний, однако при глиобластоме они оказались неэффективными во всех клинических испытаниях III фазы. Среди причин — отек головного мозга, требующий назначения стероидов, что приводит к иммуносупрессии, нарушение проникновения Т-лимфоцитов в опухоль из-за ее аномальной васкуляризации, слабая презентация антигенов опухолевыми клетками, иммуносупрессивное микроокружение и дисфункция внутриопухолевых T-лимфоцитов. Из-за этого поиск способов повысить эффективность иммунотерапии глиобластомы продолжается.

Авторы статьи в PNAS сосредоточились на сигнальном пути Wnt, аномальная активность которого в клетках глиобластомы связана с пролиферацией, приобретением стволовых свойств и эпителиально-мезенхимальным переходом. Ранее было показано, что WNT974, ингибитор белка поркупина, подавляет активность Wnt-сигналинга и изменяет свойства микроокружения с проопухолевых на противоопухолевые. В сочетании с ингибиторами PD-1 он увеличивал выживаемость мышей с глиобластомой, а также оказался безопасным для людей с опухолями центральной нервной системы (ЦНС).

Изучив датасет консорциума GLASS, исследователи выделили основные лиганды семейства Wnt, экспрессируемые в клетках глиобластомы: WNT7B, WNT4, и WNT6. При этом WNT7B преимущественно экспрессировался в опухолях, богатых стволовыми и стволовоподобными клетками. Более высокий уровень экспрессии WNT7B оказался связан со сниженными показателями выживаемости.

Для изучения роли WNT7B в развитии резистентности к иммунотерапии ученые использовали мышиную модель глиобластомы без мутаций IDH — 005GSC. В ней уровень WNT7B был выше, чем в других модельных линиях, устойчивых к ингибиторам PD-1. Эта модель близка к опухолям человека с выраженными стволовыми свойствами клеток, инвазивным ростом и резистентностью к темозоломиду. При нокауте гена Wnt7b с помощью CRISPR-Cas9 выживаемость мышей, которым пересадили эти опухоли, значимо увеличивалась, а 25% мышей с нокаутными опухолями жили более 135 дней, что в рамках данной модели является эквивалентом длительно выживающих пациентов (long-term survivors).

Далее исследователи разделили мышей с опухолями 005GSC на четыре группы. Мыши из первой группы получали WNT974, из второй группы — ингибитор PD1, из третьей — комбинированную терапию, четвертая группа была контрольной. Введение WNT974 значимо увеличивало продолжительность жизни мышей. Комбинация с ингибитором PD1 продлевала жизнь подопытных животных более чем в два раза по сравнению с контрольной группой, а 2 из 8 мышей прожили более 135 дней. При этом при введении опухолевых клеток в другое полушарие мозга новые опухоли у этих мышей не возникали, что свидетельствует о формировании долговременного иммунного ответа. Для другой клеточной модели, CT-2A, характеризующейся дефектом антигенпрезентации и более низким уровнем экспрессии Wnt, данный подход не был эффективен.

Дальнейший анализ показал, что нарушение Wnt-сигналинга меняет иммунное микроокружение опухоли. Под действием комбинации WNT974 и анти-PD1 увеличивалось количество дендритных клеток подтипа DC3, ответственных за презентацию антигенов и активацию Т-лимфоцитов. Кроме того, отмечалось увеличение количества цитотоксических T-лимфоцитов, продуцирующих гранзим B. Экспрессия маркеров истощения T-клеток не изменялась. Парадоксальным образом возрастала доля регуляторных T-клеток, ответственных за иммуносупрессивные и проопухолевые свойства микроокружения и потенциально за устойчивость к иммунотерапии. Однако эти клетки демонстрировали самую низкую пролиферативную активность среди всех клеток микроокружения — авторы предположили, что они не реализуют свои иммуносупрессивные функции. Кроме того, соотношение пролиферирующих цитотоксических CD8⁺ Т-клеток и регуляторных T-лимфоцитов при комбинированной терапии возрастало в два раза, что свидетельствует о смещении баланса в сторону противоопухолевого иммунного ответа. Также изменялось соотношение между разными классами супрессорных клеток миелоидного происхождения (MDSC): уменьшалась доля гранулоцитарных MDSC и возрастала доля моноцитарных MDSC. Полученный результат выглядит противоречивым, поскольку обе эти популяции обладают иммуносупрессивными свойствами.

Авторы также указали на потенциальные механизмы резистентности к комбинации анти-Wnt и анти-PD1 препаратов. В части опухолей наблюдалось повышение активности проонкогенных путей mTOR и MAPK/ERK, что сопровождалось сохранением или ростом уровня β-катенина (ключевого эффектора Wnt-сигналинга). Активность MAPK-пути может приводить к привлечению моноцитарных MDSC в опухоль.

Полученные результаты открывают путь к созданию доклинических моделей для разработки новых комбинаций препаратов, которые могут преодолеть устойчивость глиобластомы к иммунотерапии.

Противосудорожный препарат габапентин продлил жизнь пациентам с глиобластомой