Poslední letošní seminář interních klinik Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, který se uskutečnil 12. prosince 2019, byl věnován aktuálnímu tématu – problematice imunologické léčby nádorů, která v posledních letech zaznamenala veliký pokrok. Přednášejícím byl prof. RNDr. Václav Hořejší, CSc., z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd České republiky.
V ochraně před nádorovým bujením hraje roli imunitní systém, který je schopný rozeznat zdravé buňky od nádorových. „Dlouho se jednalo o kontroverzní téma a myslelo se, že imunitní systém si s nádorovými buňkami neví rady,“ uvedl v úvodu své přednášky prof. Hořejší. V současné chvíli už však jasně víme, že imunitní systém (IS) hraje důležitou roli a mechanismy jsou již většinou objasněny. Nádorové buňky se liší od normálních zejména přítomností povrchových antigenů. Povrch nádorových buněk obsahuje antigeny specifické pro nádor (TSA) a antigeny asociované s nádory (TAA), které se nacházejí i na povrchu zdravých buněk, jen v menší míře či v jiné formě.
Nádor může tvořit tlumivé látky
Dnešní názor na fungování IS vychází z teorie imunitního dozoru. V momentě, kdy IS rozpozná abnormální buňky, pomalu je odstraňuje. Pokud se nahromadí více abnormálních buněk a IS není schopný tyto buňky nadále eliminovat, dochází k nádorovému bujení. K popisu fungování protinádorové imunity se používá tzv. model EEE (eliminace, equilibrium, útěk). V prvním stadiu IS ničí nádorové buňky, ve druhé udržuje kontrolu nad jejich šířením a v posledním stadiu již IS není schopen jejich dalšímu šíření zabránit. IS růstu nádoru některými mechanismy i pomáhá. Nádor může tvořit tlumivé látky a tlumivý účinek mají i regulační T-lymfocyty (T-ly) a myeloidní supresorové buňky.
Buněčné mechanismy hrají v protinádorové reakci hlavní roli
Protinádorové mechanismy se dají obecně rozdělit na protilátkové a buněčné, které hrají v protinádorové reakci hlavní roli. Protilátky mají využití zejména při vývoji terapeutických prostředků. Mezi „aktivní zbraně“ IS patří NK buňky, cytotoxické T-ly a pomocné Th1-ly, zatímco makrofágy, regulační T-ly a myeloidní supresorové buňky v protinádorové ochraně spíše škodí. Tak zvané M1 makrofágy jsou schopné reagovat proti nádorům a fagocytovat nádorové buňky ve spolupráci s protilátkami. Působí tedy prozánětlivě, zatímco M2 makrofágy hrají roli při ukončení imunitní reakce a tudíž tlumí reakci proti nádorovým buňkám. Produkcí protizánětlivých cytokinů podporují hojení a vaskularizaci. Makrofágy rozeznávají povrchové znaky nádorových buněk (a dalších cizorodých agens v našem těle) pomocí receptorů na povrchu. Tyto povrchové znaky rozeznávají lépe, je-li nádorová buňka opsonizovaná protilátkami či komplementovými proteiny. V této situaci je reakce až stokrát účinnější.
T-ly jsou buňky schopné rozeznat buněčné fragmenty navázané na MHC proteiny (z angl. major histocompatibility complex). Tímto mechanismem je IS schopný rozpoznat intracelulární změny v buňce, a to jak infekci, tak i vznik abnormálních, nádorových proteinů. Pouze protilátkovou odpovědí bychom nebyli schopni intracelulární proteiny a infekce detekovat. Nádorové buňky exprimují na svém povrchu abnormální protein pomocí MHC a tudíž je IS schopný je rozeznat. Regulační T-ly chrání tkáně proti autoreaktivním procesům řadou mechanismů, včetně produkce tlumivých faktorů. Tím ovšem chrání i buňky nádorové. NK buňky jsou důležité v eliminaci buněk s abnormálně nízkým množstvím MHC molekul, čímž rozpoznávají nevlastní buňky.
Buňky jsou schopné snadno ztratit nádorové antigeny, proti kterým již byla vyvinuta imunitní odpověď
Nádorové buňky používají řadu mechanismů, kterými se brání reakci IS. Stejně jako se brání infekční agens a unikají imunitnímu dozoru, brání se i nádorové buňky. Prvním ochranným mechanismem je variabilita. Buňky jsou schopné snadno ztratit nádorové antigeny, proti kterým již byla vyvinuta imunitní odpověď. Samotné buňky jsou pak schopny produkovat tlumivé faktory a zároveň využívají tlumivý efekt regulačních T-ly, působících před CTLA-4 a PD-1 receptory. Čím více je těchto receptorů na povrchu buňky exprimováno, tím větší je tlumivý efekt při kontaktu s T-ly.
Mezi terapeutické možnosti protinádorové léčby patří monoklonální protilátky
Objasnění imunitních mechanismů umožňuje také jejich terapeutické užití. Mezi terapeutické možnosti protinádorové léčby patří především monoklonální protilátky. Ty byly objeveny v 70. letech minulého století a později byla za jejich objev udělena Nobelova cena. Monoklonální protilátky lze použít nejen v terapii, ale i v diagnostice a výzkumu. Princip využití samotných protilátek spočívá v jejich navázání na buňku, která je jimi opsonizována a následně zničena dalšími imunitními mechanismy. Význam mají zejména v eliminaci leukemických buněk, které netvoří solidní nádory. Imunotoxiny vznikají konjugací protilátek s toxiny. Díky protilátkám je rozpoznána nádorová buňka a po navázání se toxin intracelulárně uvolní. Tento mechanismus se využívá spíše okrajově.
Další terapeutickou možností, za kterou byla v loňském roce udělena Nobelova cena, je využití monoklonálních protilátek blokujících „brzdy“ (z angl. checkpoints). Jedná se o protilátky zaměřené na ukončení interakce mezi tlumivými receptory na povrchu T-ly a nádorovými buňkami. Tato metoda by v budoucnu mohla částečně nahradit v léčbě nádorových onemocnění využití chemoterapie. „Čím dál tím více se ukazuje, že tou správnou cestou je kombinace,“ uvedl prof. Hořejší. Tato terapie zabírá jen u menšiny pacientů. Léčba je účinná jen přibližně u 20 % nemocných, značná část na terapii nereaguje, ačkoliv není doposud zcela jasné proč tomu tak je. Řada tlumivých efektů při interakci je již dobře známá a v současnosti je snaha využít v terapii jejich blokování. Právě to by mohlo být budoucností protinádorové terapie.
V těle se ve velmi nízkém počtu vyskytují T-ly, schopné rozpoznávat nádorové buňky. Tohoto mechanismu využívá terapie bispecifickými konstrukty. Ty obsahují monoklonální protilátku schopnou rozpoznat antigen nádorové buňky a protilátku poznávající komponenta T-receptorového komplexu. Spojením komponent vzniká DNA konstrukt, obsahující vazebná místa obou protilátek. Při aplikaci malého množství bispecifických konstruktů dojde ke zprostředkování kontaktu mezi T-ly a nádorovými buňkami. Tento, již schválený, postup se v současnosti uplatňuje v léčbě leukémií.
Modifikované T-lymfocyty – starší metoda nabývající opět na aktuálnosti
V současné době lze v terapii využít modifikované T-ly. Ačkoliv se jedná o starší metodu, zdá se, že je to dobrá cesta. T-ly infiltrované v nádoru jsou izolovány a následně pomnoženy in vitro. Následně jsou vpraveny pomnožené lymfocyty do těla pacienta a dochází k efektivní reakci proti nádorovým buňkám. Tato metoda ovšem funguje jen asi u 10 % pacientů. Z těla pacienta je možné izolovat i monocyty, které následně diferencují na dendritické buňky, prezentující antigen. Po kontaktu s nádorovými antigeny dojde k jejich expresi na povrchu dendritických buněk a tím ke zvýšené stimulaci T-ly. T-ly lze také geneticky modifikovat. Do jádra je vpraven gen pro receptor, rozeznávající nádorové antigeny. Tím je stimulována protinádorová odpověď. V terapii lze využít také imunogenní buněčné smrti. Buňky po použití některých chemoterapeutik, například antracykliny, oxaplatina či bortezomib, stimulují imunitní reakci. Takový účinek mohou mít i fyzikální faktory, jako například vysoký tlak či radioterapie.
„Perspektiva imunitní nádorové terapie je velmi nadějná,“ doplnil v závěru prof. Hořejší. Budoucností je zejména kombinace checkpointových inhibitorů, využití bispecifických protilátek a geneticky modifikovaných T-ly. Velký pokrok v imunologické terapii by mohlo přinést objasnění důvodu rezistence pacientů k terapii checkpointovými inhibitory.
Marie Stará