Анализ эффективности активации адаптивного иммунитета при проведении противоопухолевой вакцинации фотоиндуцированными клетками глиомы

Возникновение злокачественных новообразований является результатом приобретения опухолевыми клетками по сравнению с нормальными клетками организма фенотипических преимуществ, которые способствуют их выживанию, пролиферации и метастазированию. Одним из таких преимуществ является уход от иммунологического надзора, в том числе способность к подавлению презентации антигена и блокированию сигналов адаптивной иммунной системы. 

Глиомы – они из самых страшных опухолей человека, а также самые смертоносные опухоли головного мозга. Медиана выживаемости при стандартном лечении колеблется от 8 до 14 месяцев, что совсем немного, а качество жизни пациентов в этот период часто сильно снижается. Поэтому изучение методов лечения глиом является актуальной биомедицинской задачей и исследования в этой области ведутся в НИИ нейронаук. 

К настоящему времени известно, что при проведении противоопухолевой терапии ряд цитотоксических агентов не только позволяют замедлить пролиферацию, но и индуцировать определенный тип гибели опухолевых клеток, называемый иммуногенной клеточной смертью (immunogenic cell death, ICD), фактически превращающий раковые клетки в собственную вакцину. Данный эффект приводит к установлению противоопухолевого иммунного ответа, который способствует уничтожению устойчивых к терапии злокачественных клеток, а также иммунной памяти, предотвращающей возникновение рецидивов. Таким образом, проведение противоопухолевых мероприятий, направленных на индукцию ICD, рассматривается в качестве ключевой стратегии иммунотерапии рака и является темой научного интереса группы под руководством Виктории Турубановой.

Фотодинамическая терапия (ФДТ) является одной из наиболее перспективных подходов адьювантной терапии в лечении рака, в том числе опухолей головного мозга. Противоопухолевые эффекты ФДТ являются результатом трех взаимосвязанных механизмов – прямого цитотоксического воздействия на опухолевые клетки, повреждения сосудистой сети опухоли и индукции воспалительной реакции, которая может привести к развитию иммунного ответа. Терапия рака фотодинамическим воздействием ограничена опухолями, которые возможно облучить дальним красным светом: это поверхностные опухоли, либо опухоли полых внутренних органов. Однако применение ФДТ в контексте индукции ICD открывает возможности разработки высокоэффективных противоопухолевых вакцин. Помимо успешных экспериментов in vitro, в моделях противоопухолевой вакцинации на иммунокомпетентных мышах ФДТ хорошо зарекомендовала себя в качестве индуктора ICD. Проведение этих исследований позволит подробно изучить эффективность применения дендритноклеточных вакцин, созданных на основе клеток глиомы, подвергшихся фотодинамическому воздействию с последующей гибелью по иммуногенному пути. В животной модели профилактической и терапевтической вакцинации оценивается выживаемость особей, динамика развития опухолевого процесса, а также анализируется возможность активации адаптивного противоопухолевого иммунного ответа. При исследовании иммунного статуса животных изучается активации субпопуляций Т-клеток (Treg, CD8+) в опухолевом очаге, а также оценивается уровень простагландина Е2 и интерлейкинов (IL1β, IL6, IL12p70, IL10, TNFβ).

Результаты предлагаемого проекта внесут свой значимый вклад в развитие как фундаментальной, так и клинической медицины. Разработанная технология может послужить основой для разработки эффективной противоопухолевой терапевтической стратегии и подходов, направленных на снижение рисков метастазирования злокачественных новообразований головного мозга.

Основные публикации:

• Savyuk M.O., Turubanova V.D. et al. Cells. 2022. 11(7):1212. doi: 10.3390/cells11071212. (WoS, Scopus, Q1, IF – 6,7 (2022) Q2; SJR – 1.45 Q1) https://www.mdpi.com/1420-3049/26/19/5816. Показано действие фотосенсибилизаторов тетра(арил)тетраианопорфиразинов на первичные культуры нейронов головного мозга мыши. Результаты говорят о том, что ФДТ нельзя применять для достижения противоопухолевого эффекта in vivo, но этот метод можно применять как индуктор ICD для создания иммунотерапевтических вакцин.
• Redkin, T.S.; Sleptsova, E.E.; Turubanova, V.D. et al. Pharmaceutics 2023, 15, 2430. doi: 10.3390/pharmaceutics15102430 (WoS, Scopus, Q1, IF –5.4 (2022); SJR – 0.8 Q1) Показан эффект иммунизации дендритноклеточной вакциной в профилактическом и терапевтическом режиме на модели глиомы мыши c использованием новых тетра(арил)тетраианопорфиразинов