Search
3D illustration of lymphocytes such as T cells

חוקרים מפתחים שיטת צמיחת תאי T המשפרת את יכולת הלחימה בסרטן במודל מלנומה

החוקרים פיתחו שיטה חדשה לגידול תאים עם אורך חיים גדול יותר ויכולים להרוס בצורה יעילה יותר תאי סרטן במודלים של עכברים של מלנומה בהשוואה לאלה שגדלו בתקשורת צמיחה מסורתית

מחקר: הפניית שטף הגלוקוז במהלך התרחבות חוץ גופית מייצרת תאי T מעולים באפיגנטית ומטבולית לתאי אימונותרפיה סרטניים. קרדיט תמונה: Art-ur/Shutterstock.com

לאחרונה מטבוליזם של תאים המחקר העריך כיצד ניתן לשפר את היעילות הטיפולית ואת חילוף החומרים של תאי T על ידי הפניית שטף הגלוקוז לכיוון מיטוכונדריה באמצעות מיזוג דיכלורו -אצטט (DCA).

אילו גורמים מפריעים ליעילותם של אימונותרפיות לטיפול בסרטן?

אימונותרפיה ממלאת תפקיד חשוב בטיפול בחולי סרטן. ניתן לשפר את היעילות של הטיפולים הקיימים באמצעות אוכלוסייה של תאי T תגוביים גידולים רדומים, אותם ניתן לחדש מחדש.

אופן הפעולה של טיפולי תאים שונים משתנה באופן משמעותי. לדוגמה, טיפול בסינון גידולים לימפוציטים (TIL) הוא סוג של טיפול בתאים מאמצים (ACT), המבוסס על התפשטות ישירה של לימפוציטים שנקטפו מרקמת הגידול של המטופל. לעומת זאת, טיפול בתאי CAR-T וקולטן תאי T (TCR) טיפול בתאי T טרנסגניים מסתמכים על כלים גנטיים כדי להפנות מחדש את תאי ה- T של המטופל כדי לזהות אנטיגנים הקשורים לגידול.

היבט נפוץ של כל צורות ה- ACT הוא בַּמַבחֵנָה תרבות, בה משתמשים בגירויים מיטוגניים וציטוקינים לפיתוח מספר גבוה של תאי T תגוביים לגידול לצורך הוצאת מחדש. בניגוד לגידולים נוזליים, גידולים מוצקים עמידים בפני ACT, אולי בגלל ההשפעות השליליות של המיקרו -סביבתית הגידול (TME) על חילוף החומרים, התפקוד וההתמדה.

על המחקר

הקיים כרגע בַּמַבחֵנָה אסטרטגיות תרבות לגידול תאי T-תגובתי בגידול תלויים ברמות סופרפיזיולוגיות של גלוקוז ומטבוליטים אחרים. לכן, קיימת סטייה מטבולית ניכרת בין תאי T שגדלו בַּמַבחֵנָה וכן in vivoו המחקר הנוכחי שיער כי המצב ההיפר -מטבולי, בעיקר היפרגליקמי, המשמש לגידול תאי T לטיפול עלול לייצר לחץ שמוריד את יעילותם הטיפולית.

נערכו מספר ניסויים כדי לבדוק אם הטרי שפותח לאחרונה בַּמַבחֵנָה הפרוטוקול שיפר את היעילות הטיפולית של תאי T לטיפול במלנומה במודלים של עכברים.

ממצאי לימוד

ממצאים ניסיוניים הצביעו על כך שהפעלת תאי T למשך 48 שעות בשילוב של גירויים מסוימים יכולה לעודד גליקוליזה אירובית. הרמה הגבוהה ביותר של גליקוליזה אירובית נצפתה בשילוב של שלושה גירויים, כלומר הקולטן לתאי T (TCR), הפעלת CO28, וריכוזים היפר-פיזיולוגיים של IL-2.

לייצר " 'in vivo-מופעל "מצב דמוי ושיפור היעילות, תאי TCR-TG PMEL-1 CD8+ T מבודדים טריים הופעלו באמצעות תאים המציגים אנטיגן, פפטיד קוגניטי (GP100) ו- IL-2. מיזוג תאי T של 7 ימים עם DCA הפחית את הלקטט החוץ תאי והגדיל את סך האצטיל-קונזים A (COA) על ידי שינוי שטף גליקוליטי.

Pyruvate dehydrogenase kinase 1 (PDHK1) נעצר על ידי DCA ותאי T המורחבים ב- DCA הראו מטבוליום מגוון מאוד, מסה מיטוכונדרית גבוהה יותר, ושינוי פיזיולוגיה מיטוכונדרית. המיטוכונדריה היו קטנות יותר בממוצע שהציגו קריסטות צפופות יותר ואיחוי מיטוכונדריאלי גדול יותר. שינויים אלה הביאו ליכולת הנשימה החילופית העלתה מאוד. חשוב לציין, בסוף ההתרחבות, תאי T ממוזגים DCA צרכו פחות גלוקוז אך היו יעילים יותר בחמצון הגלוקוז.

כדי להעריך את ההשפעות של מיזוג DCA על עוצמתם של תאי T טיפוליים באימונותרפיה בסרטן, תאים אלה שימשו לטיפול בעכברים הנושאים מלנומה B16. מבחני ציטוטוקסיות הראו שיפור קטן אך משמעותי בפוטנציאל הטיפולי של תאי T ממוזגים DCA.

תאי ה- T-1 T שהיו DCA מותנים הראו שיפור ניכר בפינוי הגידול ובהישרדות. הישנות עם התנגדות מחודשת עם מלנומה B16 נמנעה מכיוון שתאים ממוזגים DCA גרמו לזיכרון אימונולוגי חזק בגידול. תוצאות ראשוניות הראו השפעות דומות בתאים חד -גרעיניים דם היקפיים אנושיים.

בהשוואה בין תאי T ממוזגים של DCA ותאי T לא מטופלים באותו in vivo בסביבה, צוין כי לראשון היו מעט מאוד שינויים פנוטיפיים ותפקודיים למרות שיפור טיפולי משמעותי, יחסית לאחרון. תאי T המורחבים ב- DCA הראו רמה דומה של מסה מיטוכונדריאלית, ביטוי מולקולה משותפת, וייצור ציטוקין כולל לאחר גירוי מחדש. היתרונות הכמותיים, אך לא איכותיים, של מיזוג DCA נצפו בקרב תאי T.

לאחר יום אחד לאחר העירוי, צוין כי לתאי T ממוזגים של DCA היה יתרון מספרי על פני תאי T טיפוליים. יתרון מספרי זה תורגם גם להתמדה ארוכת טווח. בהיעדר אנטיגן כלשהו, ​​תאי T טיפוליים ממוזגים DCA היו מייצגים יותר, עם יחס של 8: 1.

בנוגע למנגנון הבסיסי העומד מאחורי תועלת ההישרדות, מחקרים מתעוררים מראים כי תאי T משגשגים על מקורות פחמן פיזיולוגיים (PCSS) כמו פירובט, לקט, גלוטמין וגופי קטון. ראוי לציין כי הובלות מונוקארבוקסילאט כמו MCT1 Transport Lactate, Pyruvate וקטונים. הובלות אלה גם מייצאות לקטט הנגזר מאירובי-גליקוליזה. זה יכול, אם כן, להיות שתאי T ממוזגים DCA משתמשים ב- PCS יותר.

במהלך ההתרחבות צוין כי תאי T ממוזגים DCA היו פחות מתאימים לתסס גלוקוז ללקטט ויותר למטבוליזציה של PCS. בסך הכל, נראה כי על ידי טמפרגוס גליקוליזה אירובית במהלך ההתרחבות, תאי T טיפוליים נושאים פרופיל מטבולי. לאחר מכן זה מאפשר להם לחדש מחדש ביעילות רבה יותר.

DCA העניקה מספר שיפורים עיקריים לתאי T הקשורים לחתימת גנים מיצוי מופחתת ושיפור הגזע והיווצרותו לפני הזיכרון. DCA צמצם את הביטוי של סמני תשישות סופניים רבים, שיפר את הביטוי של SLAMF6 והגביר מעט את הביטוי של TCF-1, שהם סמנים של פרופיל דמוי גזע.

DCA שיפרה את היווצרות תאי T דמויי זיכרון מרכזיים, אך תוך כדי חקר סמנים דומים להיווצרות זיכרון בתאי T אנושיים, השפעה זו לא הייתה ברורה. כמות ייצור הציטוקין לאחר גירוי מחדש עם אנטיגן קוגניטי הוגברה גם על ידי DCA, בניגוד לממצאים קודמים.

השוואות אפיגנטיות עמוקות יותר חשפו כי שינויים בהיסטון H3K27AC ו- H3K9AC הועלו בתאי T ממוזגים DCA. על ידי הפניית פירובט למיטוכונדריה, DCA מעכב את ייצור חומצה לקטית. נראה כי מיזוג DCA מקל על פנוטיפ אפיגנוטי מכיוון שלקטט הוא שינוי אפיגנטי.

הועלתה השערה ש- DCA עשוי לשנות את הנוף האפיגנטי באמצעות שטף פחמן. זרם זה אינו נוגע רק למיטוכונדריה אלא גם בגרעין באמצעות יצוא ציטראט לציטוזול. נראה כי DCA משפר את כמות הציטראט ששוחררה לציטוזול. הרמות המיטוכונדריות של ציטראט נשמרו קבוע למדי. חשוב לציין כי מיזוג DCA ו- Benzyl-Trycarboxylic (BTA) העלו יכולת נשימה יותר מ- DCA בלבד.

מסקנות

מחקר זה זיהה את השימוש בגלוקוז כגורם המכריע להתרחבות תאי T דיפרנציאלית בין בַּמַבחֵנָה וכן in vivoו נמצא כי ה- PDHK1 הוא הצומת המטבולי החיוני שמניע גליקוליזה אירובית מתמשכת של בַּמַבחֵנָה-תאי T התרחשו. לכן, עיכוב PDHK1 במהלך בַּמַבחֵנָה התרחבות עשויה לשפר משמעותית את היכולת המטבולית והפונקציונאלית של מעשים.

דילוג לתוכן