Опухолевые макрофаги отследили с помощью нанотела к CD163

Опухоль-ассоциированные макрофаги часто оказываются связаны с устойчивостью рака к иммунотерапии, поэтому такие клетки важно отслеживать. Ученые из Бельгии предложили нацеливать на них радиоактивно-меченные наноантитела, специфичные к поверхностному рецептору макрофагов CD163. Они показали на мышах, что методика позволяет отследить распределение макрофагов по опухоли, и выявили его особенности, ассоциированные с ответом на терапию.

Изображение:
Структура наноантитела.
Credit:
123rf.com

Один из способов предсказать ответ онкобольного на иммунотерапию — это анализ иммунных клеток в микроокружении опухоли. В частности, активная инфильтрация ткани опухоль-ассоциированными макрофагами нередко приводит к резистентности. Однако набор методов их визуализации по-прежнему ограничен. Авторы статьи в PNAS разработали препарат на основе наноантител (нанотел), позволяющий специфично и неинвазивно отследить макрофаги в организме.

Ученые решили использовать в качестве маркера макрофагов их поверхностный рецептор CD163. Для получения нанотел, специфичных к этому белку, они иммунизировали двух лам его внеклеточной частью, а затем отобрали наиболее оптимальный вариант антитела с помощью скрининга связывания.

С помощью AlphaFold исследователи предсказали эпитопы связывания антитела с мышиным и человеческим CD163, а также сайт взаимодействия рецептора с природным лигандом — гемоглобином. Они показали, что участки связывания не совпадают, и антитело не влияет на связывание гемоглобина с CD163.

Ученые убедились, что полученное ими наноантитело не стимулирует иммунные клетки и не является иммуногенным. Затем они проверили его специфичность in vivo, попробовав отследить макрофаги в теле мышей. Нанотело пометили радиоактивным изотопом технеция 99m и ввели животным. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) показала, что нанотело аккумулировалось во внутренних органах, где обычно скапливаются макрофаги — шейных лимфоузлах, печени, кишечнике, костном мозге. При этом в мышах, нокаутных по CD163, оно не задерживалось. Когда численность макрофагов в организме сокращали с помощью пексидартиниба, который ингибирует рецептор колониестимулирующего фактора роста 1 (CSF1R), накопление меченого нанотела в этих органах заметно снижалось. Авторы отметили, что ранее описанный «иммунотрекер» — антитело к СD206 — также преимущественно снижал накопление под действием пексидартиниба, в печени этого не происходило, вероятно, из-за экспрессии CD206 в эндотелии синусоидов. Таким образом, анти-CD163-нанотела оказались более специфичным способом отследить макрофаги.

Применимость нанотел для визуализации макрофагов оценили в трех мышиных моделях опухолей — меланомы B16-F10, колоректальной карциномы MC38 и карциномы легких Льюиса LLC-OVA. Инфильтрация меланомы иммунными клетками оказалась низкой, макрофагами в том числе, и их уровень экспрессии CD163 был невысоким. В других двух опухолях доля макрофагов была существенно выше, хотя макрофаги, инфильтрующие карциному легких, экспрессировали намного больше CD163.

Авторы работы также учли, что позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) более предпочтительна в клинике, чем ОФЭКТ, и дает более высокое разрешение. Поэтому препарат адаптировали под этот способ визуализации, пометив нанотело галлием-68.

Наконец, ученые визуализировали динамику опухолевых макрофагов у мышей с LLC-OVA, получавших иммунотерапию. Животных лечили комбинацией анти-CSF1R и анти-PD-1. ПЭТ-сканирование проводили на 5-й (исходный), 12-й, 15-й и 21-й дни после введения опухолевых клеток. Разницы в уровне экспрессии CD163 не наблюдалось, однако макрофаги по-разному распределялись в опухолевой ткани тех, кто отвечал или не отвечал на лечение. Так, ответ на терапию был ассоциирован с равномерным их распределением по опухоли, а при резистентности к лечению макрофаги преимущественно скапливались на периферии.

Таким образом, наноантитела к рецептору макрофагов CD163 позволяют неинвазивно прижизненно визуализировать опухоль-ассоциированные макрофаги, чтобы прогнозировать или оценивать ответ опухоли на иммунотерапию.


Нанотело препятствует закислению среды и подавляет метастазирование у мышей

Источник

Y. Lauwers, et al.  Imaging of tumor-associated macrophage dynamics during immunotherapy using a CD163-specific nanobody-based immunotracer. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2024). DOI: 10.1073/pnas.2409668121 

Добавить в избранное