Противоопухолевая терапия ингибиторами PARP повреждает Т-клетки

Ферменты семейства поли(АДФ-рибоза) полимеразы (PARP) играют ключевую роль в репарации одноцепочечных разрывов ДНК. PARP связываются с поврежденным участком ДНК, катализируя процесс поли-АДФ-рибозилирования. Эта модификация стабилизирует место разрыва, а также ускоряет сборку репарационного комплекса. Ингибиторы PARP (PARPi) — один из компонентов терапии солидных опухолей, в том числе рака яичников, молочной железы, простаты и поджелудочной железы. PARPi подавляют репарацию одноцепочечных разрывов ДНК, которые трансформируются в двуцепочечные разрывы в результате репликации. В опухолевых клетках нарушена гомологичная рекомбинация, направленная на репарацию двуцепочечных разрывов, поэтому ингибирование PARP в конечном счете приводит к катастрофическому накоплению повреждений ДНК и к гибели опухолевых клеток.

Тем не менее, терапия PARPi часто ассоциирована с неполной элиминацией опухоли. Кроме того, ожидалось, что PARPi будут усиливать эффект иммунотерапии ингибиторами контрольных точек иммунитета (ICI) и CAR-T-клетками за счет увеличения инфильтрации опухоли эффекторными Т-лимфоцитами. Однако комбинация PARPi с ICI не продемонстрировала улучшения противоопухолевого эффекта в клинических испытаниях, в то время как эффект совместного действия PARPi и CAR-T-терапии до настоящего времени оставался неизученным. Исследование, опубликованное в Science Translational Medicine, показало, что PARPi оказывают серьезный побочный эффект, подавляя пролиферацию Т-лимфоцитов.

В проспективном клиническом исследовании пациенты с неоперабельным эпителиальным раком яичника получали PARPi (нирапариб) в качестве неоадъювантной терапии. При анализе парных образцов опухолевой ткани до и после неоадъювантной терапии были выявлены повреждение ДНК, снижение пролиферации и увеличение апоптоза Т-лимфоцитов. Это коррелировало со снижением количества Т-клеток и с ухудшением выживаемости без прогрессирования.

С помощью полногеномного CRISPR-скрининга авторы установили, что такие нежелательные эффекты PARPi были связаны с активностью фермента PARP1. Специфическая делеция Parp1 в Т-лимфоцитах или мутации в сайтах его связывания значительно снижали уровень повреждений ДНК и улучшали выживаемость лимфоцитов при использовании PARPi, при этом нокаут Parp2 не приводил к такому эффекту.

В ходе экспериментов на мышах с мутантным Parp1 авторы продемонстрировали, что снижение повреждений ДНК в Т-клетках, вызванных терапией PARPi, усиливает противоопухолевый эффект. Ответ на лечение был более выраженным как при монотерапии PARPi, так и при комбинировании с анти-PD-1-терапией у мышей с мутацией в Parp1 по сравнению с диким типом. Терапия PARPi сопровождалась повышением уровня гранзим B+ и IFN-γ+ эффекторных Т-лимфоцитов. В свою очередь, генетически модифицированные CAR-T-клетки с мутантным Parp1 при совместном действии с PARPi эффективнее уничтожали опухолевые клетки in vitro и способствовали увеличению выживаемости мышей in vivo, чем CAR-T-клетки с Parp1 дикого типа.

Таким образом, побочное действие PARPi на Т-лимфоциты связано с повреждением ДНК, снижением их пролиферации и жизнеспособности, опосредованными через Parp1. Авторы подчеркивают необходимость разработки стратегий для защиты Т-клеток от повреждений ДНК в ходе терапии, такие меры способны существенно повысить эффективность комбинированного применения PARPi с иммунотерапией.

Нарушения в АДФ-рибозилировании теломер препятствуют их репликации