Перспективы CAR-T-клеточной терапии трижды негативного рака молочной железы

Трижды негативный рак молочной железы (ТНРМЖ) составляет не менее 15 % от всех выявляемых случаев рака молочной железы (РМЖ) и характеризуется отсутствием экспрессии обычных прогностических маркеров — рецепторов эстрогена (ЭР), рецепторов прогестерона (ПР), а также отсутствием экспрессии белка человеческого эпидермального фактора роста (HER2). Обусловленная этим гетерогенность ТНРМЖ препятствует использованию таргетной терапии, нацеленной на данные рецепторы. Такая особенность в сочетании с агрессивностью опухоли ставит перед исследователями задачу поиска новых методов лечения, в том числе с использованием инновационных методов иммунотерапии.

В данном аспекте особый интерес представляет мезотелин — поверхностный гликопротеин, представленный на мезотелиальных клетках и вызывающий T-клеточный ответ при различных онкологических заболеваниях, таких как рак поджелудочной железы, желчного пузыря и яичников. Ранее считалось, что мезотелин не экспрессируется при РМЖ, что подтверждалось рядом исследований, однако упомянутые исследования, вероятно, были ограничены небольшим размером выборки, в котором ТНРМЖ был представлен в недостаточном объеме. Tchou J с соавторами оценили экспрессию мезотелина у женщин с диагнозом ТНРМЖ в период между 2009 и 2010 годами и выяснили, что экспрессия мезотелина в большинстве случаев заметно выражена при ТНРМЖ. Это дало основание предположить, что мезотелин может быть уникальным ассоциированным с опухолью антигеном при трижды негативном РМЖ (ТНРМЖ). Исследователи провели скрининг 99 первичных образцов РМЖ при помощи иммуногистохимического анализа и подтвердили, что мезотелин был сверхэкспрессирован в большинстве случаев ТНРМЖ (67 %) и редко (< 5 %) — при ER-позитивном или HER2/neu-позитивном РМЖ.

Для того, чтобы обосновать целесообразность применения мезотелина в качестве новой мишени иммунотерапии, был проведен киллинг-анализ, демонстрирующий способность генетически модифицированных Т-клеток, экспрессирующих рецептор химерного антитела (CAR), специфичный для мезотелина (mesoCAR-Т-клетки), в отличие от нетрансдуцированных Т-клеток, уничтожать стволовые клетки РМЖ, экспрессирующие мезотелин. При применении mesoCAR-Т-клеток наблюдалась значительно более высокая противоопухолевая цитотоксичность (31,7 против 8,7 %, р < 0,001). Полученные данные расширили возможности лечения ТНРМЖ, но, тем не менее, на данный момент основной задачей исследователей является выявление порога выраженности экспрессии мезотелина для того, чтобы обоснованно и эффективно проводить CAR-T-клеточную терапию ТНРМЖ.

Не менее любопытную роль играет фолиевый рецептор-альфа (ФРα, FRα, FOLR1), который сверхэкспрессируется при ТНРМЖ, обеспечивая доставку в клетки опухоли 5-тетрагидрофолата — кофактора, необходимого для осуществления клеточной пролиферации. Важно отметить, что увеличение экспрессии ФРα связано со значительно худшим клиническим исходом ТНРМЖ. Также интересно, что у пациентов проявляются и эндогенные иммунные реакции против ФРα. Song DG с соавторами обнаружили, что человеческие Т-клетки, экспрессирующие ФРα-специфический CAR, являются и мощными специфическими киллерами ТНРМЖ-клеток, которые, в свою очередь, проявляют умеренные уровни экспрессии ФРα in vitro и значительно ингибируют рост опухоли при последующей терапии мышей с привитым ксенотрансплантатом опухоли MDA-MB-231.
Однако противоопухолевая активность ФРα-CAR-Т-клеток была скромной по сравнению с теми же CAR-Т-клетками, которые применялись в модели ксенотрансплантата опухолей яичников, где экспрессия ФРα более выражена.

В совокупности результаты исследования показали, что ФРα-CAR-T-клетки могут опосредовать противоопухолевую активность против ТНРМЖ, особенно когда ФРα экспрессируется на достаточно высоком уровне. Эта информация имеет существенное значение для предварительного отбора пациентов с высокими уровнями экспрессии антигена при использовании CAR-T-клеточной терапии онкологических заболеваний. Необходимо помнить, что экспрессия ФРα может варьироваться в зависимости от подтипа ТНРМЖ и быть связана со стадией заболевания. В будущем потребуются исследования для определения минимального и максимального порога экспрессии ФРα для активации и эффективного элиминирования при использовании ФРα-CAR-T-клеток. Это поможет в определении показаний к терапии и степени возможного поражения здоровых тканей, экспрессирующих низкие уровни ФРα. Помимо этого, можно предположить, что совместное введение Т-клеток FRα-CAR и mesoCAR-Т-клеток может обеспечить превосходный противоопухолевый эффект в терапии ТНРМЖ.

Последующие исследования морфологии ТНРМЖ выявили возможную роль TEM8 (маркера опухолевого эндотелия-8) в патогенезе заболевания. Экспрессия TEM8 повышена в измененной ткани РМЖ относительно ее нормальной ткани и коррелирует с более высокой частотой рецидивов при базальном раке молочной железы. Сверхэкспрессирующий ТЕМ8 в доклинической модели РМЖ увеличил рост опухоли и распространение метастазов, а также был идентифицирован как маркер стволовых клеток рака молочной железы (BCSC). В совокупности эти данные подтверждают возможность использования TEM8 как потенциальной мишени не только в ассоциированных с ТНРМЖ сосудах, но также в самих опухолевых клеток и потенциально стволовых клетках РМЖ.

Byrd TT с соавторами разработали иммунотерапевтическую стратегию на основе использования CAR-T-клеток для таргетирования ТЕМ8 (маркера опухолевого эндотелия-8, Tumor Endothelial Marker 8), маркера, первоначально выявленного на эндотелиальных клетках опухолей толстой кишки, повышение которого недавно было определено и при ТНРМЖ. CAR-T-клетки были разработаны так, чтобы осуществлять специфическое распознавание секретируемых TEM8 иммуностимулирующих цитокинов и уничтожать эндотелиальные клетки опухоли, т. е. TEM8-положительные ТНРМЖ-клетки. Примечательно, что TEM8-CAR-T-клетки поражали стволовые клетки рака молочной железы, снижая тем самым образование маммосфер — небольших опухолей, представляющих собой популяции стволовых клеток рака молочной железы. Применение TEM8-CAR-T-клеток индуцировало регрессию стабильных, локализованных опухолей ксенотрансплантатов, полученных от пациентов, а также ксенотрансплантатов, полученных из легочных метастазов ТНРМЖ, в обоих случаях уничтожая как (TEM8+)-опухолевые клетки ТНРМЖ, так и поражая эндотелий опухоли, блокируя процессы неоваскуляризации ткани. Полученные результаты демонстрируют доклиническое доказательство эффективности концепции иммунотерапевтического таргетирования TEM8.

Подводя итоги, можно выделить TEM8-CAR-T-клеточную терапию как наиболее перспективный вариант при лечении трижды негативного рака молочной железы ввиду ее способности уничтожать не только паренхиму опухоли, но и связанную с ней сосудистую сеть, а также опухолевые стволовые клетки РМЖ.

Источники:

1. Tchou J. et al. Mesothelin, a novel immunotherapy target for triple negative breast cancer // Breast cancer research and treatment. – 2012. – Т. 133. – №. 2. – С. 799-804.
2. Li Y.R. et al. Mesothelin expression is associated with poor outcomes in breast cancer // Breast cancer research and treatment. – 2014. – Т. 147. – №. 3. – С. 675-684. 
   
3. Song D.G. et al. Effective adoptive immunotherapy of triple-negative breast cancer by folate receptor-alpha redirected CAR T cells is influenced by surface antigen expression level // Journal of hematology & oncology. – 2016. – Т. 9. – №. 1. – С. 56.
4. Byrd T.T. et al. TEM8/ANTXR1-specific CAR T cells as a targeted therapy for triple-negative breast cancer // Cancer research. – 2018. – Т. 78. – №. 2. – С. 489-500