Комбинация вирусной и иммунотерапии вызывает гибель раковых клеток по необычному пути

Терапевтические вирусы — многообещающий новый метод лечения рака, который пока еще широко не используется в клинической практике. Первый онколитический препарат на основе генетически модифицированного вируса герпеса, талимоген лагерпарепвек (T-VEC), в 2015 году был рекомендован FDA для неоперабельных пациентов с поздней стадией меланомы.

В новой работе ученые из США описывают комбинацию иммунотерапии и онколитической виротерапии с использованием вируса миксомы (MYXV). Исследование показывает, что использование терапевтических CAR-T и TCR-T лимфоцитов, инфицированных вирусом миксомы, вызывает гибель раковых клеток солидных опухолей.

Иммунотерапия рака с помощью CAR-T клеток — трансгенных Т-клеток с химерными антигенными рецепторами, которые специально создаются под определенный опухолевый антиген, — один из самых эффективных современных методов терапии рака. Некоторые CAR-T клетки уже разрешены к применению в клинике, сотни вышли на этап клинических исследований. Терапевтические T-лимфоциты, экспрессирующие Т-клеточные рецепторы (T-cell receptors, TCR), — еще один перспективный инструмент для иммунотерапии онкологических заболеваний, в том числе рака печени, немелкоклеточного рака легких и сарком.

Авторы в серии экспериментов протестировали эффективность CAR-T и TCR-T клеток, зараженных вирусом миксомы. Ученые использовали вирусы, меченые флуоресцентным маркерным белком tdTomato, и убедились, что при совместном культивировании терапевтических лимфоцитов, инфицированных вирусом миксомы, и раковых клеток различных линий MYXV проникает внутрь опухолевых клеток и реплицируется в них.

Анализ цитотоксичности MYXV-инфицированных клеток CAR-T in vitro не показал принципиальной разницы между инфицированными и обычными клетками CAR-T. Однако способность лизировать раковые клетки повышалась при использовании различных миксов CAR-T и CAR-T с MYXV. Оптимальная активность наблюдалась при соотношении 90% CAR-T и 10% CAR-T с MYXV, и этот клеточный микс авторы взяли в дальнейшее исследование. Наибольшая противоопухолевая эффективность была отмечена на раковых линиях Mel-264 и Raji.

В эксперименте in vivo авторы использовали меченые люциферазой вирусы для внутривенного и внутриопухолевого введения инфицированных CAR-T иммунодефицитным гуманизированным мышам линии NSG с ксенотрансплантатом раковых клеток человека SK-OV-3, Mel-264 и Raji. Авторы установили, что внутриопухолевое введение вызывает инфицирование и ингибирование роста опухолей. В некоторых случаях положительный эффект наблюдался при комбинировании внутривенного и внутриопухолевого введения микса Т-клеток.

Доказав, что CAR-T можно использовать в качестве эффективных клеток-носителей для доставки вируса в раковую ткань, ученые провели еще одно исследование in vivo и обнаружили, что смесь 90% CAR-T и 10% CAR-T с MYXV способна преодолевает приобретенную резистентность у солидных опухолей.

Для подтверждения полученных результатов авторы вводил подкожно и внутривенно TCR-T клетки, зараженные вирусом миксомы, мышам с меланомой и метастазами в легких и получили схожий положительный эффект.

Терапевтические T-клетки при контакте с опухолевыми индуцируют классический апоптоз и пироптоз. Однако включение в онколитический процесс вируса запускает еще и аутоз — специфический вариант аутофагической гибели клеток, в котором ключевую роль играет Na+/K+-АТФаза плазматической мембраны. Клеточная гибель через механизм аутоза имеет уникальные морфологические особенности, включая увеличение аутофагосом и свертку ядер на ранних стадиях и очаговое набухание околоядерного пространства на поздних стадиях.

Во время аутоза, вызванного вирусом, гибнут не только раковые клетки, на которые идет непосредственная атака, но и соседние злокачественные клетки. Аутозное разрушение раковых клеток, дополняющее эффекты апоптоза и пироптоза, может быть особенно полезно против солидных опухолей, устойчивых к различным видам противоопухолевой терапии.

Авторы выявили снижение жизнеспособности Т-клеток через семь дней после заражения MYXV и сообщают о необходимости соблюдения семидневных временных рамок от инфицирования клеток до доставки их в опухоль. Неспособность MYXV инфицировать незлокачественные клетки делает его одним из самых перспективных инструментов виротерапии. Механизмы, с помощью которых у MYXV возникает тропизм к раковым клеткам, пока не совсем понятны, но 70% линий раковых клеток человека, протестированных в Национальном институте рака, были признаны чувствительными к онколизу MYXV.

Подробнее об онколитической вирусной терапии — на PCR.NEWS