Долгое время одной из труднодостижимых целей иммунотерапии было достижение истощения функциональных возможностей Т-супрессоров при сохранении должной активности органоспецифичных эффекторных Т-клеток. Новое исследование, в котором описана разработка антител к цитокиновому рецептору CD25, модифицированных для того, чтобы истощить пул Т-супрессоров без блокады связывания цитокина ИЛ-2, оживляет интерес к этому терапевтическому направлению.
Регуляторные Т-клетки (Т-супрессоры), представляющие собой CD4+ Т-клетки с высокой экспрессией α-цепи цитокинового рецептора ИЛ-2 CD25 [1], сдерживают распространение воспаления для предотвращения аутоиммунного ответа, а также могут подавлять жизненно важные провоспалительные реакции. Однократная инъекция PC61 [моноклональное микроантитело к мышиному CD25, полученное из мышиных IgG1 — прим. перев.] мышам с опухолями приводит к истощению периферических CD25+ клеток и усиливает киллинг опухолевых клеток. Это подтверждает роль проонкогенного воздействия Т-супрессоров при раке [2, 3]. После этого открытия высокое соотношение T-супрессоров и эффекторных T-клеток (T-эффекторов) в опухолевом микроокружении (ОМО) стало расцениваться как признак плохого онкологического прогноза [4]. Следовательно, предполагается, что истощение пула T-супрессоров в ОМО человека сдвигает иммунологический баланс в провоспалительную сторону и состояние антиопухолевой защиты. К сожалению, не существует уникального поверхностного мембранного маркера, который помогал бы отличать Т-супрессоры от Т-эффекторов и, как следствие, позволял бы избирательно истощать пул клеток T-супрессоров. Однако CD25 постоянно экспрессируется в высокой степени в Т-супрессорах, но только время от времени и в более низких значениях — в T-эффекторах, что может предоставить терапевтическое окно для таргетного воздействия антител на эти молекулы, что позволит устранять Т-супрессоры, а не Т-эффекторы, внутри опухолевой ткани. В этом выпуске «Nature Cancer» Quezada с соавт. описывают антитела, которые связывают CD25, но не блокируют провоспалительную сигнализацию посредством IL-2, что улучшает функцию Т-эффекторов в контексте истощения Т-супрессоров [5].
В первых клинических испытаниях, посвященных таргетному воздействию на CD25 для достижения избирательного истощения T-супрессоров, использовались гуманизированные моноклональные антитела к CD25 (препарат даклизумаб, ранее одобренный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США; первоначально был разработан для ослабления иммунного ответа, вызванного реакцией отторжения аллотрансплантата) [6, 7]. Хотя кажется удивительным, что лекарство, изначально разработанное для блокирования Т-эффекторов, могло быть модифицировано для прицельного воздействия преимущественно на T-супрессоры и сохранения функционала Т-эффекторов, но благодаря механизму, лежащему в основе функционирования даклизумаба, эта концепция правдоподобна. В то время как функция Т-эффекторов усиливается за счет сигнализации с помощью IL-2, Т-супрессорам этот сигнал жизненно необходим для поддержания своего супрессивного фенотипа [8]. Поскольку механизм действия даклизумаба связан с блокадой связывания IL-2 с его рецептором, было высказано предположение, что T-супрессоры, которых больше в ОМО и которые характеризуются более высокой экспрессией CD25, испытают заметно более выраженное воздействие, чем Т-эффекторы при приеме этого лекарства. Действительно, в ходе клинических испытаний было выявлено значимое, но не полное истощение пула Т-супрессоров и усиление реакции на противораковую вакцину при своевременном введении даклизумаба, но, увы, эффекта на размеры или прогрессирование опухоли это не возымело, вследствие чего дальнейшее развитие этой концепции было приостановлено [7].
Quezada с соавт. использовали «целостный» подход для переосмысления
возможностей терапии антителами к CD25 (анти-CD25-антитела), возвращая
надежду на то, что эта стратегия все еще может быть использована в
иммунотерапии [5]. В своей предыдущей работе эта группа исследователей
обнаружила, что вариант PC61 с замененным Fc-фрагментом способствовал
антителозависимой клеточной цитотоксичности T-супрессоров в ОМО и
синергично действовал вместе с иммунотерапией, направленной против
рецептора PD-1 (мембранный рецептор, ингибирующий иммунный ответ), для
отторжения сформировавшихся опухолей мыши [9]. Основное внимание здесь
уделено вариабельному домену антитела; авторами впервые было
продемонстрировано, что PC61 одинаково блокирует интерлейкиновую [ИЛ-2]
сигнализацию в инфильтрирующих опухоль T-эффекторах и T-супрессорах, что
приводит к безудержному росту опухоли на моделях мышей. Напротив,
введение этим мышам анти-CD25-антител, не блокирующих ИЛ-2-путь
сигнализации (в качестве монотерапии) с замененным Fc-фрагментом
(анти-CD25NIB-антитела) значительно предотвращало опухолевый рост,
обеспечивая истощение T-супрессоров при сохранении экспрессии
цитолитического гранзима B Т-эффекторами. Эти результаты предполагают,
что блокада ИЛ-2-сигнализации Т-эффекторам, расположенным внутри
опухоли, может объяснять отсутствие эффекта, наблюдаемого при применении
даклизумаба (см. рис. 1).
Рисунок 1 | Анти-CD25NIB-антитела приводят к истощению Т-супрессоров организма, усиливая киллинг опухолевых клеток
а
— Связывание даклизумаба с CD25 на поверхности ЛИО блокирует
сигнализацию посредством ИЛ-2, что приводит к перепрограммированию
CD45RA-T-супрессоров в более провоспалительный фенотип, а также снижению
функции Т-эффекторов. Взаимодействие Fc-области даклизумаба с
ингибирующими Fc-рецепторами на NK-клетках приводит к субоптимальному
истощению T-супрессоров.
b — Anti-CD25NIB-антитела
допускают ИЛ-2-сигнализацию, обеспечивая активацию Т-эффекторов и
элиминацию опухоли. Афукозилированный Fc-домен иммуноглобулина IgG2a
максимально истощает Т-супрессоры с фенотипом CD25hi, сохраняя при этом
T-эффекторы с фенотипом CD8+ CD25lo, способные убивать опухоль.
Хотя усиление иммунологически «горячих» опухолей, обладающих устойчивой инфильтрацией иммунокомпетентными клетками, с помощью иммунотерапии было результативным, лечение «холодных» опухолей, лишенных резидентного иммунного ответа, оставалось особой проблемой и иногда требовало применения нескольких лекарственных средств. Комбинированная терапия блокады иммунологической контрольной точки антителами к иммуномодулирующему рецептору CTLA-4 вместе с вакциной из облученных опухолевых клеток, секретирующих цитокин GM-CSF (GVAX), предотвращала опухолевый рост в модели «холодной» меланомы B16, тогда как монотерапия эффекта не давала [10]. Сходным образом Quezada с соавт. показывают, что анти-CD25NIB-антитела вместе GVAX вызывают регрессию опухолей B16 и повышают выживаемость [5]. Метод мультипараметрической проточной цитометрии лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль (ЛИО), после комбинированной терапии показывает истощение T-супрессоров и активацию CD25hi CD4+ T-клеток, в то время как CD25lo CD8+ T-эффекторы, которые важны для киллинга опухолевых клеток, сохраняются. Хотя это важное открытие, необходимо выяснить, оказывает ли в этой модели эффект комбинация PC61 с GVAX. Это важно для уточнения того, в блокаде ли ИЛ-2-сигнализации заключается разница в терапевтическом воздействии PC61 и анти-CD25NIB-антител. Кроме того, было показано, что блокирование CD25 даклизумабом ведет к функциональной перестройке нестабильных CD45RA-Т-супрессоров (но не CD45RA+ T-супрессоров) в клетки с более выраженным провоспалительным фенотипом [7]. Однако пока не ясно, оказывают ли анти-CD25NIB-антитела аналогичный механистический эффект, так как CD4RA не проверялись в эксперименте (не включались в проточную панель цитометрии). Исследования, посвященные транскриптомике ЛИО в отдельно взятой клетке, могли бы решить эту проблему, а также теоретически идентифицировать гены, которые придают большую устойчивость и сохранение функционала ЛИО при воздействии анти-CD25NIB-антител. Это может служить вектором развития будущих разработок препаратов и биомаркеров для диагностики.
Чтобы адаптировать свои выводы к потенциальному клиническому
исследованию, Quezada с соавт. провели скрининг среди антител по
признаку их способности связывать человеческий CD25 и индуцировать
антителозависимую клеточную цитотоксичность без нарушения
ИЛ-2-сигнализации. В ходе этого «отбора кандидатов» было выявлено
соединение, которое имело сродство к CD25, сходное с даклизумабом, и
сохранявшее ИЛ-2-сигнализацию, взаимодействуя с ИЛ-2 в ином участке
связывания. Человеческие анти-CD25NIB-антитела истощают пул
T-супрессоров (но не CD8+ Т-клеток) в опухолях легких и колоректальной
зоне человека. Аналогичные эффекты наблюдались у мышей, которым были
привиты гетеротопные трансплантаты опухолей поджелудочной железы
человека.
К сожалению, природа терапевтических эффектов моноклональных антител подразумевает не локальное, а глобальное воздействие. Поскольку врожденная нехватка T-супрессоров приводит к безудержной лимфопролиферации и иммунопатологиям, истощение их пула у взрослого может увеличить риск аутоиммунных реакций. Фактически, даклизумаб уменьшает системное содержание T-супрессоров у пациентов, а токсические эффекты, связанные с воздействием этого препарата и другими способами провоспалительной иммунотерапии, включают воспалительные процессы дерматологической локализации, желудочно-кишечного тракта, легочной ткани, артрит и в редких случаях диабет первого типа. Мышиные модели не могут служить полноценным отражением размера организма, степени патогенной нагрузки или характеристик биологии T-супрессоров у человека. Кроме того, каждое антитело, применяемое с терапевтической целью, обладает собственной аффинностью, иммуногенностью и способностью связываться не только со своей мишенью. Все это не всегда можно смоделировать в аналогичной молекуле лекарственного средства. Таким образом, масштабные исследования иммунотерапии на животных представляют собой важный пункт на пути к клиническим испытаниям на людях. Наряду с выявлением потенциально серьезных побочных эффектов, вызванных иммунотерапией, с помощью исследований на животных в перспективе можно сформировать критерии противопоказаний для испытаний на людях и обеспечить высокую осведомленность среди возможных участников испытаний о потенциально переносимых побочных эффектах. Таким образом, Quezada и его коллеги лечат здоровых яванских макак с помощью анти-CD25NIB-антител, истощающих периферический пул T-супрессоров обезьян без большой токсичности для животных [5]. Хотя авторами и отмечено некоторое воспаление на поверхности слизистой оболочки, соответствующее нарушенному балансу между иммунной системой и комменсальной микробиотой, этот эффект проявлялся только при дозах, превышающих физиологические, и оказывался обратимым. Данные свидетельства открывают путь к испытаниям на людях. Однако оптимизм в отношении этого метода иммунотерапии должен быть осторожным: введение человеку в ходе клинических испытаний незначительного количества суперагонистических антител к корецептору CD28, также хорошо переносимых у негоминидных приматов, приводило к серьезным токсическим эффектам [11].
Чтобы улучшить доставку препарата к месту воздействия, будущие разработки могут включать анти-CD25NIB, посылаемые Т-клетками, генетически запрограммированными на экспрессию антиген-специфических Т-клеточных рецепторов и химерных антигенных рецепторов (ХАР). T-супрессоры внутри опухолевой ткани представляют препятствие для воздействия на солидную опухоль [12]. Так как «вооруженные» ХАР Т-клетки изначально разрабатывались для обнаружения или выделения связывающих частей PD-1, чтобы ограничить иммуностимулирующее воздействие [13], эта же технология может быть адаптирована и для анти-CD25NIB. Генная инженерия молекулярных циклов может дополнительно ограничить секрецию антител на клетки, нацеленные на T-супрессоры, что будет способствовать локальному воздействию препарата.
Впечатляющие эффекты анти-CD25NIB на противоопухолевый иммунитет, о которых сообщается в данной работе, вызовут новый интерес к методу элиминации T-супрессоров в ОМО. Клинические испытания даклизумаба, проведенные ранее, могут быть пересмотрены. Теперь можно применить сочетание вакцины, разработанной на основе дендритных клеток, и антител, не блокирующих ИЛ-2-сигнализацию (описанные выше). Эта комбинация может стимулировать развитие опухолевых антиген-специфичных ЛИО, не способствующих патологическому воздействию Т-супрессоров на аутоиммунитет. Обнаружение терапевтического окна станет способом уравновесить местное истощение T-супрессоров для обеспечения противоопухолевого ответа, а также поддержания системной толерантности к препарату и гомеостазу иммунной системы. Более того, необходимо соблюдать осторожность при определении правильной дозировки, так как если будут достигнуты уровни насыщения антителами, воздействие T-эффекторов также может быть устранено, что нивелирует преимущество описываемого метода перед даклизумабом. Как и в случаях со всеми лекарственными препаратами, только тщательные, хорошо контролируемые и спланированные клинические испытания на людях окончательно определят, могут ли анти-CD25NIB-антитела претендовать на место эффективного метода иммунотерапии. Тем не менее, открытия Quezada с соавт. поднимут интерес к возможностям этой иммуномодуляционной стратегии для ряда опухолей.
