За последнее десятилетие ученые изучали вакцинацию как способ борьбы с раком. Эти экспериментальные противораковые вакцины предназначены для стимуляции собственной иммунной системы организма с целью уничтожения опухоли путем инъекции фрагментов раковых белков, обнаруженных в опухоли.
Пока ни одна из этих вакцин не была одобрена FDA, но некоторые из них показали многообещающие результаты в клинических испытаниях для лечения меланомы и некоторых типов рака легких. В новом открытии, которое может помочь исследователям решить, какие белки включать в противораковые вакцины, исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что вакцинация против определенных раковых белков может усилить общий Т-клеточный ответ и помочь уменьшить опухоли у мышей.
Исследовательская группа обнаружила, что вакцинация против типов белков, которые они идентифицировали, может помочь пробудить спящие популяции Т-клеток, которые нацелены на эти белки, усиливая общий иммунный ответ.
"Это исследование подчеркивает важность глубокого изучения деталей иммунного ответа против рака. Теперь мы можем видеть, что не все противоопухолевые иммунные ответы созданы равными, и что вакцинация может вызвать мощный ответ против цели, которая в противном случае фактически игнорировалась," говорит Тайлер Джекс, Дэвид Х. Кох, профессор биологии, член Института интегративных исследований рака Коха и старший автор исследования.
Постдок из Массачусетского технологического института Меган Бургер – ведущий автор нового исследования, которое сегодня публикуется в Cell.
Конкуренция Т-клеток
Когда клетки начинают становиться злокачественными, они начинают производить мутировавшие белки, которых нет в здоровых клетках. Эти раковые белки, также называемые неоантигенами, могут предупреждать иммунную систему организма о том, что что-то пошло не так, и Т-клетки, распознающие эти неоантигены, начинают разрушать раковые клетки.
В конце концов, эти Т-клетки испытывают явление, известное как "Истощение Т-лимфоцитов," что происходит, когда опухоль создает иммуносупрессивную среду, которая отключает Т-клетки, позволяя опухоли бесконтрольно расти.
Ученые надеются, что противораковые вакцины могут помочь омолодить эти Т-клетки и помочь им атаковать опухоли. В последние годы они работали над разработкой методов выявления неоантигенов в опухолях пациентов для включения в персонализированные противораковые вакцины. Некоторые из этих вакцин показали многообещающие результаты в клинических испытаниях для лечения меланомы и немелкоклеточного рака легких.
"Эти методы лечения прекрасно работают у некоторых пациентов, но подавляющее большинство по-прежнему не очень хорошо реагируют на них," Бургер говорит. "Многие исследования в нашей лаборатории нацелены на то, чтобы попытаться понять, почему это так и что мы можем сделать терапевтически, чтобы больше пациентов ответили."
Предыдущие исследования показали, что из сотен неоантигенов, обнаруженных в большинстве опухолей, лишь небольшое количество вызывает Т-клеточный ответ.
Новое исследование Массачусетского технологического института помогает понять, почему это так. В исследованиях мышей с опухолями легких исследователи обнаружили, что по мере возникновения Т-клеток, нацеленных на опухоль, подмножества Т-клеток, которые нацелены на различные раковые белки, конкурируют друг с другом, что в конечном итоге приводит к появлению одной доминирующей популяции Т-клеток. После того, как эти Т-клетки истощаются, они все еще остаются в окружающей среде и подавляют любые конкурирующие популяции Т-клеток, которые нацелены на различные белки, обнаруженные в опухоли.
Однако Бургер обнаружила, что если она вакцинирует этих мышей одним из неоантигенов, нацеленных на подавленные Т-клетки, она сможет омолодить эти популяции Т-клеток.
"Если вы вакцинируете против антигенов, подавляющих ответы, вы можете дать волю этим Т-клеточным ответам," она говорит. "Попытка идентифицировать эти подавленные реакции и конкретное нацеливание на них может улучшить реакцию пациентов на вакцинацию."
Уменьшение опухолей
В этом исследовании исследователи обнаружили, что наибольший успех у них был при вакцинации неоантигенами, которые слабо связываются с иммунными клетками, которые отвечают за представление антигена Т-клеткам. Когда они использовали один из этих неоантигенов для вакцинации мышей с опухолями легких, они обнаружили, что опухоли уменьшились в среднем на 27 процентов.
"Т-клетки размножаются больше, они лучше нацелены на опухоли, и мы видим общее снижение опухолевой нагрузки в легких в нашей модели мышей в результате терапии," Бургер говорит.
После вакцинации популяция Т-лимфоцитов включала в себя тип клеток, которые обладают потенциалом для непрерывной подпитки реакции, что может обеспечить длительный контроль над опухолью.
В будущей работе исследователи надеются протестировать терапевтические подходы, которые объединят эту стратегию вакцинации с лекарствами от рака, называемыми ингибиторами контрольных точек, которые могут остановить истощенные Т-клетки, стимулируя их атаковать опухоли. В поддержку этого подхода опубликованные сегодня результаты также указывают на то, что вакцинация увеличивает количество определенного типа Т-клеток, которые, как было показано, хорошо реагируют на терапию контрольных точек.