Новый инструмент предсказывает эффективность терапии ингибиторами контрольных точек

Терапия направленная на разрушение «иммунной маскировки» рака активно используется в настоящее время. Однако исход такого типа лечения обычно непредсказуем из-за несовершенства методов прогнозирования. Ученые из университета Бата с коллегами разработали метод, позволяющий точно предсказывать эффективность иммунотерапии и рассказали о своих достижениях в журнале Cancer Research.

Раковые клетки могут «маскироваться» от иммунной системы путем экспрессии лиганда рецептора запрограммированной смерти (PD-L1) и кластера дифференциации 80/86 (CD80/86), которые связываются с рецептором запрограммированной смерти (PD-1) на поверхности лейкоцитов и гликопротеином цитотоксических Т-лимфоцитов 4 (CTLA-4), подавляя иммунный ответ. Такие взаимодействия называются иммунными чекпойнтами (иммунными контрольными точками). Принцип, лежащий в основе иммунотерапии, — ингибирование чекпойнтов с помощью специально разработанных моноклональных антител к рецепторам и лигандам.

Предложенный авторами метод диагностики эффективности иммунотерапии использует фёрстеровский перенос энергии (FRET) — механизм, при котором энергия передается от хроматофора-донора к хроматофору-акцептору. При этом наблюдается тушение флюоресценции донора.

Для пометки иммунных чекпойнтов хроматофорами клеточную культуру обрабатывали двумя типами антител, связывающихся с рецептором и лигандом соответственно. Антитела несли хроматофор-донор ATTO488 для рецептора или хроматофор-акцептор ALEXA594 для лиганда (см. рисунок в статье). Такая конфигурация устанавливала критическую дистанцию для FRET на уровне 10 нм — расстояние, позволяющее изучать межклеточные взаимодействия (т.е. если наблюдается FRET, это означает, что связывание рецептора с лигандом произошло). Тушение флюоресценции донора считывалось с помощью флюоресцентной микроскопии для оценки времени жизни (FLIM).

Для верификации эффективности метода, который авторы назвали иммунным FRET-анализом (iFRET), они провели два теста, в которых измерялась активность иммунных чекпойнтов — взаимодействий PD-1/PD-L1 и CD80/86/CTLA-4.

Уровень взаимодействий PD-1/PD-L1 замерялся в клетках линий Jurkat и CHO-K1 до и после обработки антителами J1201, ингибирующими данное взаимодействие. Тест показал снижение эффективности FRET с 14,38% до 4,44% в результате обработки.

Для оценки взаимодействий CD80/86/CTLA-4 использовались клеточные линии Jurkat и Raji, и препарат на основе моноклональных антител ипилимумаб. В данном случае эффективность FRET снизилась с 26,02% до 3,88%.

Дальнейшие испытания на клетках рака почки (ccRCC), взятых у пациентов, показали, что уровень экспрессии PD-L1 не коррелирует с уровнем PD-1/PD-L1 активности, установленной iFRET. Так, iFRET показал значимый уровень активности у 11 из 12 пациентов, отнесенных к группе PD-L1 негативных, и минимальную активность у одного пациента из группы PD-L1 позитивных пациентов. Схожие результаты показало и исследование пациентов со злокачественной меланомой. Изучались образцы в парафине, зафиксированные формалином.

Для оценки практического применения iFRET была составлена выборка из 60 пациентов с немелкоклеточным раком легких (NSCLC), получавших иммунотерапию, для которых был известен исход лечения. Пациентов разделили на две группы по уровню взаимодействий PD-1/PD-L1, который определили с помощью нового метода, — 60% с наименьшими показателями и 40% с наибольшими. В группе с меньшими показателями активности PD-1/PD-L1 уровень выживаемости был значительно ниже.

Таким образом, исследование обеспечивает основу для создания более точного инструмента оценки эффективности иммунотерапии. По словам руководителя работы, профессора Банафши Ларихани: «В настоящее время решения о применении чекпойнт-ингибиторов для лечения основывается исключительно на наличии или отсутствии PD-1 и PD-L1 в биопсии, а не на их функциональном состоянии. Наша работа показала, что гораздо важнее знать, взаимодействуют ли они, ведь именно от этого зависит, влияют ли они на выживание опухоли».