Препарат против лейкоза вылечил мышей от редкой опухоли мозга

Исследование, опубликованное в журнале PNAS, предлагает новый подход к лечению редкой опухоли мозга — эпендимомы, — которая чаще всего диагностируется у детей. Ученые обнаружили, что химиотерапевтический препарат дазатиниб перспективен для лечения одной из ее форм, супратенториальной эпендимомы (ST-EPN). Стандартные методы — хирургическое вмешательство, химио- и радиотерапия — зачастую не дают нужного результата, поэтому лечение пациентов с различными стадиями эпендимомы остается серьезной проблемой.

Исследователи сосредоточились на роли иммунной системы в развитии эпендимомы и ее ответе на терапию, а также поиске эффективных методов лечения. Особое внимание они уделили молекулярным подтипам эпендимомы, которые, несмотря на внешнюю схожесть, отличаются генетическими профилями.

Для поиска терапевтических мишеней ученые секвенировали РНК опухолей и здоровой ткани мозга, выявив 7 228 дифференциально экспрессируемых генов. Они обнаружили повышенную экспрессию гена EPHB2 (кодирует рецепторную тирозинкиназу) в одном из подтипов эпендимомы — ST-EPN-ZFTA, — что указывает на роль этого гена в развитии заболевания. Также авторы идентифицировали ZFTA-RELA, возникший в результате слияния двух генов. Его присутствие коррелировало с активностью EPHB2, а литературные данные указывали на то, что этот слитый белок связывается с промоторами и энхансерами EPHB2. Анализ также показал, что в опухолевых клетках активированы многочисленные гены, связанные с процессами фосфорилирования.

Сопоставив эти данные с профилями действия уже одобренных лекарств, исследователи выделили дазатиниб — ингибитор тирозинкиназ, демонстрирующий активность против 17 из 131 белка, ассоциированных с избыточным фосфорилированием в опухолевых клетках. Используемый для лечения лейкозов, дазатиниб оказался эффективен против эпендимомы, главным образом за счет блокирования белков EPHB2 и ABL1.

Эксперименты in vitro продемонстрировали, что дазатиниб селективно и мощно ингибирует рост клеток эпендимомы. Эффективные концентрации препарата оказались значительно ниже, чем для клеток других опухолей мозга, таких как глиобластома и медуллобластома. Дазатиниб показал эффективность против различных линий ST-EPN, включая клетки с мутациями ZFTA-RELA и EPHB2.

Для изучения эффективности дазатиниба in vivo авторы использовали мышиную модель ST-EPN, воспроизводящую генетические характеристики и иммунное окружение реальных опухолей. Важно, что, в отличие от большинства предыдущих работ, здесь в опытах использовали в том числе иммунокомпетентных мышей — это позволило полноценно охарактеризовать воздействие терапии на иммунную систему.

Ученые получили ортотопическую модель аллотрансплантата ST-EPN — опухолевые клетки внедряли в кору головного мозга мышей. Дазатиниб существенно замедлял рост опухолей и увеличивал продолжительность жизни животных. У 78% мышей с ST-EPN-ZFTA наблюдалась полная регрессия опухолей, и рецидивов не возникало. Однако удаление у мышей CD8⁺ Т-клеток снижало эффективность дазатиниба и ухудшало общую выживаемость. Это подтверждает, что противоопухолевое действие препарата связано с иммунным ответом.

Транскриптомный анализ показал, что помимо EPHB2, дазатиниб воздействует на белок ABL1, важный для роста опухоли. Препарат ингибировал фосфорилирование ABL1 и ERK1/2, а подавление экспрессии ABL1 с помощью РНК-интерференции снижало жизнеспособность опухолевых клеток, хотя эффект был менее выражен по сравнению с дазатинибом. Одновременное подавление EPHB2, ABL1 и SYK давало эффект, сопоставимый с действием дазатиниба, что подтверждает, что эти киназы являются его ключевыми мишенями в клетках эпендимомы.

Для изучения воздействия дазатиниба на иммунное микроокружение эпендимомы ученые провели иммунное профилирование. Методом проточной цитометрии они анализировали инфильтрацию миелоидных и лимфоидных клеток в опухолях разного размера, а также изменения после обработки опухолей. Препарат снижал продукцию IL-10 миелоидными клетками, увеличивал долю М1-подобных опухоль-ассоциированных макрофагов (TAM), повышал количество дендритных клеток, а также активность и количество CD8⁺ T-клеток. При этом истощение последних снижало противоопухолевое действие дазатиниба.

Для оценки формирования иммунологической памяти ученые повторно вводили клетки эпендимомы мышам, вылечившимся после введения дазатиниба, и сравнивали их реакцию с наивными мышами. У вылеченных животных опухоль не приживалась, что подтвердило формирование долгосрочного противоопухолевого иммунитета. У этих мышей также наблюдалось усиление пролиферации и продукции TNFα вместе с увеличением числа Т-клеток центральной памяти в лимфоузлах.

Таким образом, имеет смысл нацеливать лечение эпендимомы на специфические молекулярные подтипы опухоли и задействовать при этом иммунную систему. Примером такой терапии оказалось применение дазатиниба — он нацелен на ключевые белки, участвующие в развитии ST-EPN-ZFTA подтипа эпендимомы, а также перепрограммирует ее иммунное микроокружение. Полученные результаты указывают на перспективность клинических испытаний дазатиниба для лечения этой разновидности эпендимомы.

Конденсаты химерных белков способствуют развитию эпендимомы