Ученые Weill Cornell Medicine обнаружили, что фермент, участвующий в аутоиммунных заболеваниях и вирусных инфекциях, также регулирует способность лучевой терапии вызывать иммунный ответ против рака. Их открытие может помочь лучше адаптировать лечение для пациентов.
Иммунотерапия – это инновационный подход к лечению рака, который раскрывает силу иммунной системы для борьбы с болезнью. Этот метод произвел революцию в лечении нескольких видов рака. Однако лишь небольшая часть пациентов реагирует на лечение. Лучевая терапия может повысить реакцию пациентов на иммунотерапию, но лучший способ добиться этого эффекта остается неясным.
В исследовании, опубликованном 9 июня в Nature Communications, исследователи обнаружили, что излучение у мышей вызывает накопление ДНК в клеточном компартменте, где оно имитирует присутствие вируса, генерируя молекулярные сигналы, которые обычно запускаются инфекцией. Самый важный сигнал, известный как бета-интерферон, необходим для активации иммунных клеток, которые могут убивать инфицированные вирусом клетки. Таким образом, лучевая терапия обманом заставляет иммунную систему видеть раковые клетки, как если бы они были заражены вирусом, и тем самым активирует иммунную систему против опухоли.
Однако не все способы облучения опухоли достигают этого эффекта из-за индукции фермента, очищающего ДНК, под названием TREX1.
"Мы обнаружили, что индукция бета-интерферона при лучевой терапии находится под контролем TREX1," сказал старший автор исследования д-р. Сандра Демария, профессор радиационной онкологии, патологии и лабораторной медицины в Weill Cornell Medicine и член онкологического центра Сандры и Эдварда Мейера в Weill Cornell Medicine.
"Когда используемая доза облучения увеличивается выше определенного порога, уровни TREX1 в раковых клетках повышаются, блокируя выработку интерферона. Интересно, что этот механизм ухода от иммунного обнаружения раковыми клетками, облученными определенными дозами, имитирует один из способов, которыми ВИЧ ускользает от иммунной системы."
Для своего исследования исследователи лечили мышей с раком груди или колоректального рака разными дозами лучевой терапии, а также изучали эти методы лечения на клетках рака легких и груди человека. Затем они оценили опухоли мышей и человеческие клетки в лаборатории, чтобы определить, какие клеточные изменения произошли. Важно отметить, что они продемонстрировали на мышах, что блокирование индукции TREX1 восстанавливает способность излучения вызывать эффективные противоопухолевые иммунные ответы при использовании с иммунотерапией.
"Выводы о том, что TREX1 является регулятором способности лучевой терапии активировать иммунную систему и что его индукция зависит от используемой дозы облучения, потенциально могут изменить практику, если эти результаты будут подтверждены на пациентах," сказал соавтор исследования доктор. Сильвия Форменти, председатель отделения радиационной онкологии, профессор исследований рака Сандры и Эдварда Мейер, заместитель директора онкологического центра Сандры и Эдварда Мейера в Weill Cornell Medicine, а также главный онколог-радиолог в NewYork-Presbyterian / Weill Cornell Медицинский центр.
В настоящее время команда изучает, аналогичны ли дозы радиации, индуцирующие TREX1 при карциномах, при других типах рака.
"Это важно для помощи при выборе излучения для использования в клинических испытаниях, в которых проверяются комбинации лучевой терапии с иммунотерапией при различных раковых заболеваниях," Демария сказала.
Formenti проводит несколько исследований, в которых тестируются эти комбинации у пациентов с раком легких и другими видами рака.
По мере продвижения исследований и лечения, "нам нужно быть внимательными, когда мы используем радиацию, чтобы вызвать иммунный ответ," Форменти сказал. "Важно использовать дозу на фракцию, которая, вероятно, будет работать лучше всего для вызова иммунного ответа, и теперь у нас есть способ определить, что это такое, путем измерения уровней интерферона-бета и TREX1 у каждого отдельного пациента."