Używamy plików cookie

Nowe perspektywy immunoterapii w raku trzustki?

W onkologii jednym z fundamentalnych wyzwań jest generowanie długotrwałych, funkcjonalnych limfocytów T specyficznych dla antygenów nowotworowych. Najnowsze badania sugerują, że szczepionki mRNA-lipopleksowe skierowane przeciwko neoantygenem pochodzącym z mutacji somatycznych mogą stanowić rozwiązanie tego problemu w gruczolakoraku przewodowym trzustki (PDAC) - śmiertelnym nowotworze charakteryzującym się niskim obciążeniem mutacyjnym.

Jak oceniono skuteczność terapii szczepionkowej?

Badacze przeprowadzili rozszerzoną, 3,2-letnią obserwację pacjentów uczestniczących w badaniu klinicznym fazy 1, w którym zastosowano złożony schemat terapeutyczny składający się z zabiegu chirurgicznego, podania atezolizumabu (przeciwciała hamującego PD-L1), spersonalizowanej szczepionki mRNA zawierającej neoantageny oraz zmodyfikowanej chemioterapii mFOLFIRINOX. Wyniki wskazują, że pacjenci, u których szczepionka wywołała odpowiedź limfocytów T (responders, n=8), wykazali znacząco dłuższy czas bez nawrotu choroby (RFS; mediana nieosiągnięta) w porównaniu do pacjentów, u których nie zaobserwowano odpowiedzi (non-responders, n=8; mediana RFS 13,4 miesiąca; P=0,007, współczynnik ryzyka = 0,14, 95% przedział ufności 0,03-0,59).

Szczepionka autogene cevumeran zawiera zoptymalizowane urydynowe mRNA-lipopleksowe nanocząsteczki i jest dostosowana indywidualnie do pacjenta, zawierając do 20 neoantygenów ograniczonych przez główny układ zgodności tkankowej klasy I (MHCI) i klasy II (MHCII), skierowanych przeciwko dominującym mutacjom somatycznym. W badaniu pacjenci otrzymywali najpierw pojedynczą dawkę atezolizumabu, następnie 8 dożylnych dawek szczepionki inicjujących (priming), 12 cykli chemioterapii mFOLFIRINOX oraz pojedynczą dawkę przypominającą szczepionki (boost).

U pacjentów reagujących na szczepionkę, autogene cevumeran indukowała klony limfocytów T CD8+ o średniej szacowanej długości życia wynoszącej 7,7 lat (zakres od 1,5 do około 100 lat) po podaniu dawki przypominającej, przy czym około 20% klonów wykazywało potencjał utrzymywania się przez dekady, potencjalnie dłużej niż życie gospodarza. Co istotne, 86% klonów na pacjenta utrzymywało się w znaczących ilościach przez około 3 lata po szczepieniu, w tym klony o wysokim powinowactwie do neoepitoów PDAC.

Co ujawniają analizy klonów limfocytów T?

Aby śledzić pochodzenie i długowieczność indukowanych szczepieniem klonów limfocytów T, badacze zastosowali metodę CloneTrack, wykorzystującą sekwencjonowanie receptorów TCR Vβ we krwi obwodowej przed i po szczepieniu. Analiza objęła 5,47 miliona klonów i 9,95 miliona komórek w 131 próbkach pobranych w 26 punktach czasowych od 8 pacjentów reagujących na szczepionkę. Zidentyfikowano 79 klonów limfocytów T indukowanych szczepieniem, przy czym 29 z 79 (37%) klonów w 7 z 8 pacjentów reagujących wykazywało specyficzność dla neoantygenów zawartych w szczepionce, co potwierdzono w teście ELISpot.

Klony indukowane szczepieniem osiągały szczytową ekspansję przy różnej liczbie dawek szczepionki, przy czym 77% klonów osiągnęło szczytową ekspansję po 6 lub mniej dawkach inicjujących. Pojedyncze klony zwiększały swoją liczebność około 100-krotnie lub więcej, osiągając medianę szczytowej częstości 0,2% wszystkich limfocytów T obwodowych. Co istotne, pojedyncza dawka przypominająca znacząco wydłużyła szacowaną długość życia klonów - siedmiokrotnie, z mediany 1,1 roku (zakres 0,3 do około 100 lat) po dawkach inicjujących do mediany 7,7 lat po dawce przypominającej.

Wykorzystując nową strategię obliczeniową nazwaną PhenoTrack do śledzenia fenotypów pojedynczych komórek T, badacze przeanalizowali 9,110 pojedynczych limfocytów T z prawie wszystkich (68 z 71) klonów CloneTrack u 6 pacjentów, którzy otrzymali zarówno dawki inicjujące, jak i przypominającą szczepionki, i u których klony utrzymywały się przez około 3 lata po szczepieniu. Odkryli, że klony indukowane przez szczepionkę były niewykrywalne w tkankach przed szczepieniem. Spośród 79 klonów CloneTrack, wykryto jedynie 2,5% przed leczeniem wśród puli 736,000 klonów (1,4 miliona limfocytów T). Dla porównania, 73% klonów rozszerzonych przez atezolizumab (16 z 22 klonów) istniało przed leczeniem w pojedynczych lub wielu kompartmentach gospodarza.

Badanie fenotypowe wykazało, że po podaniu szczepionki komórki przyjmowały sekwencyjnie różne stany: proliferacyjny (podczas fazy ekspansji po szczepieniu), efektorowy (podczas fazy kontrakcji) i ostatecznie stan przypominający tkankowe limfocyty pamięci (TRM-like) w fazie pamięci, który utrzymywał się do trzech lat po szczepieniu, zachowując specyficzną dla neoantygenów funkcję efektorową. W fazie ekspansji 85% komórek klonów CloneTrack przyjmowało stan proliferacyjny, 11% stan efektorowy, a 3,5% stan TRM-like. Klony następnie szybko kurczyły się przez 5 tygodni i przechodziły ze stanu proliferacyjnego głównie do stanu efektorowego (58% indukowanych szczepieniem limfocytów T) i stanu TRM-like (31% indukowanych szczepieniem limfocytów T) w fazie kontrakcji.

Klony utrzymujące się w fazie pamięci nie wykazywały konwencjonalnych markerów centralnych lub efektorowych komórek pamięci, lecz nadekspresjonowały geny efektorowe (GZMB, GZMM, GZMH, GNLY, NKG7 i geny rodziny JUN) oraz kluczowy czynnik transkrypcyjny limfocytów pamięci rezydujących w tkankach ZNF683 (znany również jako HOBIT). Ponadto, klony w fazie pamięci nadekspresjonowały również dwa inne charakterystyczne dla TRM czynniki transkrypcyjne: PRDM1 (znany również jako BLIMP1) i RUNX3 w późniejszych fazach pamięci, a także czynnik transkrypcyjny KLF2, który promuje wyjście z tkanki, CXCR4, który promuje wejście do tkanki, oraz TGFB1, który może promować formowanie i utrzymywanie się TRM oraz stemness limfocytów T. Co istotne, klony CloneTrack w fazie pamięci nie wykazywały markerów fenotypowych związanych z wyczerpaniem limfocytów T.

Jak wyniki przekładają się na odpowiedź kliniczną?

Aby sprawdzić, czy utrzymywanie się klonów CloneTrack we krwi pacjentów reagujących na szczepionkę korelowało z zachowaną funkcjonalnością specyficzną dla neoantygenów, badacze seryjnie stymulowali komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMC) izolowane po zaszczepieniu do około 3,6 lat po szczepieniu neoantygenami pozytywnymi w teście ELISpot i badali produkcję cytokin przez limfocyty T CD8+ oraz ich zdolności lityczne. Limfocyty T CD8+ u wszystkich pacjentów reagujących na szczepionkę produkowały cytokiny (IFNγ i TNFα) i degranulowały po stymulacji neoantygenami po zaszczepieniu i kontynuowały produkcję cytokin efektorowych oraz wykazywały potencjał lityczny do 3,6 lat po szczepieniu u 6 z 8 pacjentów reagujących na szczepionkę.

U dwóch pacjentów, u których wystąpił nawrót choroby, zaobserwowano słabszą skumulowaną odpowiedź immunologiczną na szczepionkę. Pacjent 25 - reagujący na wiele neoantygenów (polytope responder), pierwszy pacjent z nawrotem i jedyny, który zmarł (z powodu miejscowego nawrotu PDAC) - miał około dziesięciokrotnie krótszą obserwowaną długość życia limfocytów T w porównaniu z innymi pacjentami reagującymi. Wszystkie sześć klonów CloneTrack gwałtownie zmniejszyło się po ośmiu dawkach inicjujących. Dawka przypominająca ponownie rozszerzyła, ale nie uratowała inicjowanych klonów CloneTrack, po czym klony CloneTrack zniknęły przed śmiercią pacjenta. Pacjent 14 - reagujący na jeden neoantygen (monotope responder) i drugi pacjent z nawrotem (stabilny, pojedynczy 1-cm przerzut do płuc) - miał zmienioną sekwencję leczenia, co skutkowało późniejszym pojawieniem się klonów CloneTrack (34 tygodnie po operacji) w porównaniu z pozostałymi 7 pacjentami reagującymi (mediana 13 tygodni po operacji).

Badacze sprawdzili również, czy klony CloneTrack zachowały zdolność do infiltracji nawrotowych guzów, poszukując klonów CloneTrack w pojedynczym przerzucie do płuc u pacjenta 14. Siedem z ośmiu klonów CloneTrack, które utrzymywały się w późnej fazie pamięci, było klonalnie rozszerzonych w nawrotowym guzie w porównaniu z krwią. Dodatkowo trzy klony specyficzne dla neoantygenów zidentyfikowane in vitro, ale nie przez CloneTrack, były również obecne w nawrotowym guzie, co sugeruje, że zarówno klony CloneTrack, jak i zidentyfikowane in vitro klony specyficzne dla neoantygenów zachowały funkcję in vivo do infiltracji odległych guzów.

Wykorzystując sekwencjonowanie całego eksomu i analizy filogenetyczne, badacze zbadali, jak pierwotne PDAC ewoluowały longitudinalnie do nawrotu u pacjenta 14 i pacjenta 29 - pacjenta, u którego wcześniej zgłoszono rozwijający się zanikający pojedynczy mikroprzerzut do wątroby (nie spełniający kryteriów nawrotu klinicznego) infiltrowany przez indukowane szczepieniem klony limfocytów T. Zgodnie z hipotezą, że indukowana szczepieniem odpowiedź immunologiczna wywiera selektywną presję na mikroprzerzutowe klony nowotworowe, nawrotowe guzy od obu pacjentów ewoluowały z mniejszą liczbą klonów nowotworowych niosących immunogenne neoantageny ze szczepionki.

Badanie wykazało, że w PDAC, szczepionka indukuje de novo limfocyty T CD8+ o wieloletniej żywotności, znaczącej magnitudzie i trwałych funkcjach efektorowych, które mogą opóźniać nawrót choroby. Wyniki te dostarczają uzasadnienia dla szerszego testowania szczepionek mRNA ukierunkowanych na neoantageny jako adjuwantowych terapii przeciwnowotworowych. Obecnie trwa globalne randomizowane badanie kliniczne (IMCODE 003; NCT05968326), które ma na celu dalszą ocenę skuteczności tej obiecującej strategii terapeutycznej w leczeniu PDAC i potencjalnie innych nowotworów o niskim obciążeniu mutacyjnym, gdzie tradycyjne immunoterapie wykazują ograniczoną skuteczność.

Podsumowanie

Badanie wykazało, że spersonalizowana szczepionka mRNA (autogene cevumeran) w połączeniu z atezolizumabem i chemioterapią mFOLFIRINOX u pacjentów z rakiem trzustki po resekcji indukuje długotrwałą odpowiedź immunologiczną. U pacjentów z odpowiedzią na szczepionkę (n=8) nie osiągnięto mediany przeżycia wolnego od nawrotu, podczas gdy u pacjentów bez odpowiedzi (n=8) wyniosła ona 13,4 miesiąca. Szczepionka indukuje klony limfocytów T CD8+ de novo, których szacowany czas życia po dawce przypominającej wynosi średnio 7,7 lat. Te limfocyty przybierają fenotyp przypominający tkankowe limfocyty pamięci (TRM-like) z zachowanymi funkcjami efektorowymi do 3,6 lat po szczepieniu. U pacjentów z nawrotem choroby zaobserwowano słabszą odpowiedź immunologiczną oraz ewolucję guzów z utratą klonów nowotworowych niosących immunogenne neoantygenemy, co wskazuje na presję selekcyjną ze strony układu odpornościowego.

Bibliografia

1. Sethna, Z., Guasp, P., Reiche, C. et al. RNA neoantigen vaccines prime long-lived CD8+ T cells in pancreatic cancer. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08508-4.