Белок CD74 может предсказать ответ на иммунотерапию при раке кишечника, независимо от подтипа
Рак кишечника — четвертый по распространенности вид рака в Великобритании и вторая по распространенности причина смерти от рака. Заболевание делится на два типа: один, при котором отсутствуют или дефицитны белки, исправляющие ошибки в ДНК (дефицитный подтип), и другой, при котором этот механизм не поврежден (эффективный подтип).
Препараты для иммунотерапии рака , которые стимулируют иммунную систему бороться с опухолью, произвели революцию в лечении дефицитного подтипа колоректального рака.
Однако эти препараты эффективны лишь примерно у половины таких людей, а люди с подтипом «профи», которые составляют около 90% всех случаев, в настоящее время не имеют права на лечение иммунотерапией.
В исследовании, опубликованном в Cancer Cell , исследователи изучали, почему иммунотерапия работает только для определенных людей с раком кишечника , и как мы можем увеличить количество пациентов, которые могут получить пользу от этого лечения. Они обнаружили, что уровни экспрессии белка CD74 могут предсказать ответ на иммунотерапию, независимо от подтипа.
Важность иммунной среды
Команда сначала изучила иммунные клетки , окружающие различные опухоли, поскольку наличие или отсутствие этих клеток может играть важную роль в реакции человека на иммунотерапию. Они исследовали образцы обоих подтипов, а также от людей, которые отреагировали на препараты иммунотерапии, по сравнению с людьми, которые этого не сделали.
Они обнаружили, что для того, чтобы опухоль отреагировала на лечение, необходимо присутствие трех типов иммунных клеток: клеток-бойцов, называемых Т- и NK-клетками, и клеток, называемых макрофагами, которые выставляют на своей поверхности флаги, чтобы обозначить угрозу для организма.
Когда все три популяции иммунных клеток присутствовали и находились рядом с раковыми клетками, Т-клетки вырабатывали молекулы, называемые интерферонами, которые запускали сигнал в макрофагах и опухолевых клетках.
Этот сигнал был намного выше в опухолях дефицитного подтипа, которые поддавались иммунотерапии, но, что удивительно, некоторые пациенты с профицитным подтипом также давали сопоставимый сигнал, что позволяет предположить, что их иммунная система может находиться в подходящем состоянии для получения пользы от иммунотерапии.
CD74: маркер ответа на иммунотерапию
Затем группа исследователей искала простой способ проверить, находится ли иммунная система в состоянии, необходимом для успешной иммунотерапии.
Используя передовую технологию, называемую пространственной транскриптомикой, они наблюдали, как Т-клетки стимулировали близлежащие макрофаги и опухолевые клетки к выработке белка CD74, а опухоли, реагирующие на иммунотерапевтические препараты, вырабатывали более высокие уровни CD74.
Чтобы проверить, может ли CD74 оказаться перспективным клиническим маркером для прогнозирования того, каким пациентам иммунотерапия принесет пользу, исследователи изучили образцы из нескольких международных клинических испытаний, в которых тестировалась иммунотерапия в группах людей с подтипом, обладающим необходимыми свойствами.
Они обнаружили, что у людей, отреагировавших на иммунотерапию, уровень CD74 был значительно выше, чем у тех, кто не отреагировал.
Результаты показывают, что измерение уровня CD74 может предсказать, отреагирует ли человек с раком кишечника на иммунотерапию, независимо от типа заболевания.
Что особенно важно, это означает, что некоторые люди с подтипом «профи», которым в настоящее время не подходит иммунотерапия, могут получить пользу от этого лечения.
Франческа Чиккарелли, главный руководитель группы Лаборатории биологии систем рака в Институте Крика и профессор геномики рака в Институте онкологии им. Бартса при Лондонском университете королевы Марии, сказала: «Препараты для иммунотерапии могут быть чрезвычайно эффективны для людей с раком кишечника, но в настоящее время большинству пациентов эти препараты нельзя назначать, и даже если пациенты подходят для лечения, мы не знаем заранее, кто из них отреагирует».
«Наша работа показывает, что тестирование на уровень CD74, который сигнализирует о том, что иммунная система «в самый раз» для борьбы с опухолью, может расширить доступ к иммунотерапии. Это может произвести революцию в лечении значительной части людей с подтипом рака кишечника, а это большое количество пациентов по всей Великобритании в реальном выражении».
«Его также можно использовать для выявления людей с дефицитным подтипом, которые не будут реагировать на лечение, что избавит их от ненужных побочных эффектов».
Калум Клейтон, бывший постдок в Институте Крика и соавтор первой статьи с Пьетро Андреа и Амелией Ача, сказал: «Наша работа показывает, как современные технологии в сочетании с вычислительным анализом могут решать важные клинические вопросы. Как начинающий ученый-исследователь, я очень рад видеть потенциал нашей работы, которая может принести пользу пациентам и их семьям».
Исследовательская группа теперь работает с Cancer Research Horizons, чтобы превратить результаты в тест, который может работать в клинике. Они также будут изучать, почему макрофаги и опухолевые клетки сверхэкспрессируют CD74, и присутствует ли этот маркер в других типах рака.
Анна Кинселла, менеджер по научному взаимодействию в Cancer Research UK, сказала: «Лечение иммунотерапией, например, ингибиторами иммунных контрольных точек, использует силу иммунной системы для борьбы с раком. Хотя эти методы лечения помогают некоторым людям с раком кишечника, они эффективны не для всех».
«Хотя необходимы дальнейшие исследования, такие исследования, как это — глубокое погружение в биологию опухолей — помогают исследователям найти способы предсказать, когда иммунотерапия, скорее всего, сработает. В будущем это может помочь врачам адаптировать лечение и позволить большему количеству людей с раком кишечника получить пользу от иммунотерапии».
«Понимание биологии рака имеет жизненно важное значение для открытия лучших способов его профилактики, обнаружения и лечения, чтобы люди могли жить дольше, лучше и свободнее от страха рака. Вот почему в Cancer Research UK в основе всего, что мы делаем, лежат исследовательские открытия».
Команда также сотрудничала с UCL, Пизанским университетом, Королевским колледжем Лондона, Научно-исследовательским институтом Сары Кэннон и Институтом онкологии Венето.