Nádorová imunoterapie založená na použití ligandů stimulujících fagocytózu Jan Ženka, Veronika Caisová Katedra medicínské biologie Přírodovědecká fakulta.

Prezentace na téma: "Nádorová imunoterapie založená na použití ligandů stimulujících fagocytózu Jan Ženka, Veronika Caisová Katedra medicínské biologie Přírodovědecká fakulta."— Transkript prezentace:

1 Nádorová imunoterapie založená na použití ligandů stimulujících fagocytózu Jan Ženka, Veronika Caisová Katedra medicínské biologie Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích

2 Inspirace: Zheng Cui, 1999 S pontaneous R egresion C ancer R esistant neutrofily, makrofágy, NK buňky … ROZPOZNÁNÍ LIKVIDACE !!! SR/CR myši ?? 15% lidí : rozety granulocytů, prosinec-březen, stres - NE !? SR/CR

3 Pomoc při rozpoznání PAMPs na nádorech

4 TLRs NLRs CLRs RLRs

5 PAMPs (Underhill a Gantner, 2004) signálnífagocytózu stimulující silná interakce s receptoremslabá interakce s receptorem rozpustnénerozpustné, vázané jeden ligand: jeden receptorarray ligandů : vícevazebný receptor SYNERGIE

6 signální PAMPs stimulující zánětlivou infiltraci nádorů:  LPS (TLR4) PAMPs stimulující zabití a fagocytózu nádorových buněk: na nádorové buňky ukotvený:  laminarin (dectin-1)  mannan (MR, MBL)  formylmethioninové peptidy (FPR) SYNERGIE

7 zánětlivý infiltrát nádorová buňka interpretovaná jako patogen ZABITA PAMPs

8  Praktické provedení

9 1.Vazba PAMPs aktivujících fagocytózu na kotvy (BAM, DOPE, SMCC)  mannan  laminarin  formylmethioninové peptidy

10 2. Intratumorální aplikace směsi PAMPs aktivujících fagocytózu + signálních PAMPs

11 3. Signální PAMPs způsobí nádorovou imunitní infiltraci, PAMPs aktivující fagocytózu se zakotví do nádorových buněk a označí je pro imunitní atak

12 Phagocytic ligands: Laminarin - BAM, DOPE, SMCC Mannan - BAM, DOPE, SMCC f-MLF - BAM, DOPE, SMCC * P ≤ 0,05 * * P ≤ 0,01 * * * P ≤ 0,005 * * * * P ≤ 0,001 compared to control (PBS) Melanoma B16-F10/mouse

13 Úkoly:  Kotvení komplexních PAMPs  Náhrada LPS  Studium mechanismů

14  Kotvení komplexních PAMPs

15 *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.005, ****P ≤ 0.001 compared to PBS (control) oP ≤0.05 compared to Zymosan A-BAM Zymosan-BAM

16 Gram negativní bakterie *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.01 compared to control oP ≤ 0.05 compared to the S. marcescens

17 Bakterie neobsahující LPS *P≤ 0.05 compared to PBS (control) ■ P≤ 0.05 compared to M. tuberculosis oP≤ 0.05 compared to L. monocytogenes

18  Náhrada LPS

19 Slabý efekt: - Flagellin - Monophosphoryl Lipid A (MPLA) - Imiquimod (R-837) Střední efekt: - beta glucan Silný efekt: - Resiquimod (R-848)

20 R-848/mannan-BAM * P ≤ 0.05 * * P ≤ 0.005 * * * P ≤ 0.0005 compared to control (PBS) o P ≤ 0.05 o o P ≤ 0.005 o o o P ≤ 0.001 compared to mannan-BAM

21 R-848/mannan-SMCC + Listeria monocytogenes + POLY I:C * P ≤ 0.05 ** P ≤ 0.01 *** P ≤ 0.005 **** P ≤ 0.001 ***** P ≤ 0.0005 compared to control (PBS)

22 A: L.m.-SMCC + man-SMCC D: R-848 + man-SMCC B: L.m.-SMCC + R-848 + man-SMCC re (1/5) E: R-848 + POLY I:C + man-SMCC C: L.m.-SMCC + R-848 + POLY I:C + man-SMCC (re 0/5) F: PBS (control)

23

24 R-848/mannan-BAM + POLY I:C + LTA * P ≤ 0.05 * * P ≤ 0.01 * * * P ≤ 0.005 * * * * P ≤ 0.001 * * * * * P ≤ 0.0005 compared to control (PBS)

25 A - R-848 + POLY I:C + LTA + mannan-BAM B - R-848 + POLY I:C + mannan-BAM C - PBS retransplantace 400 000 B16-F10 buněk 120. den neúspěšná

26 Modely, na kterých byla terapie založená na synergickém působení TLR agonistů s ligandy stimulujícími fagocytózu úspěšně otestována:  melanom B16-F10 - myši C57BL/6  melanom B16-F10 - myši SCID  sarkom S-180 - myši BALB/c  pankreatický karcinom Panc02 - myši C57BL/6

27  Studium mechanismů

28 Mechanismy Silná granulocytární infiltrace následovaná makrofágy (průtoková cytometrie, histologie)

29 Interakce makrofágů (PMJ2R) s B16-F10 buňkami

30 Interakce neutrofilů s B16-F10 buňkami

31 Neutrofily + B16-F10 melanomové buňky (frustrovaná fagocytóza) Mannan-BAM covered melanoma cells Laminarin-BAM covered melanoma cells PBS (control)

32 Frustrovaná fagocytóza, f-MLFKK-BAM (ELMI) Cancer cell neutrophil

33 Th1/Th2 v nádorovém prostředí při léčbě R-848 + POLY I:C + LTA + manan-BAM

34 Terapie:  vychází z ataku na úrovní vrozené imunity  dochází k zapojení imunity získané, o čemž svědčí:  získání odolnosti vůči retransplantaci  snížení prevalence a intenzity metastáz  redukce růstu paralelního intaktního nádoru

35 Vliv terapie nádoru intratumorální aplikací R-848/manan-SMCC + LTA na růst paralelního intaktního nádoru * P ≤ 0,05 * * P ≤ 0,01 * * * P ≤ 0,005 compared to control (PBS)

36 Shrnutí dosavadních zkušeností:  vhodnost použití směsi TLR agonistů (TLR2,3,7)  správné časování TLR agonistů (5-ti denní vynechání, režim 0,1,2..8,9,10..16,17,18..24,25,26)  použití takových TLR agonistů, které podporují tvorbu IL-12, navození Th1 prostředí a vyzrávání dendritických buněk (R-848, POLY I:C, LTA)  synergie TLR ligace s podporou fagocytózy nádorových buněk  pozvolnější průběh terapie

37 Uvažované způsoby užití:  neoperovatelné nádory  předoperační zmenšení nádorů nepoškozuje imunitní systém vakcinační účinek  komplexní terapie  injikace do primárního nádoru, likvidace metastáz na základě vakcinačního účinku  injikace do největší metastázy, likvidace ostatních stejným způsobem (větší podobnost mezi metastázami – větší efekt) Likvidace metastáz bude pravděpodobně vyžadovat systémovou aplikaci látek snižujících jejich protiimunitní obranu (anti TGF-beta, anti Tregs, inhibitory checkpoints, ….)

38 Plány do budoucna:  zkoušení nových nádorových modelů - pankreatický adenokarcinom Panc02 - pheochromocytom/paragangliom  zkoušení metastatických modelů - vliv terapie na redukci metastáz  analýza nádorového prostředí - detekce Tregs a MDSC

39 Otázka, na kterou nedokážeme odpovědět:  jak bez injikace TLR vyvolat v nádorech (metastázách) akutní zánět de novo či jakým způsobem v nich často přítomný tlumený zánět chronického charakteru převést v prudký akutní

40 Co bychom velmi přivítali:  kdyby někdo měl zájem na této problematice pracovat na jiném modelu (ligandy dodáme)  jakoukoli formu spolupráce  pomoc na cestě k preklinickým zkouškám a zahájení klinického testování

41 Hana Husníková Julie Fáberová Markéta Kovářová Petra Sváčková Adéla Jačková Denisa Sváčková Eva Waldmannová Ondřej Uher Gabriela Krejčová Lucie Paďouková Karolína Kvardová Kamila Masáková Lea Tichá Pavla Nedbalová Hana Maršíková Magdalena Čechová Veronika Maierová Marie Auerová Pavlína Bruzlová Zuzana Kumžáková Štěpánka Čunátová Zuzana Vlčková Veronika Caisová Petra Rozsypalová Nikol Vácová Markéta Wachtlová Andra Vieru Simona Glaserová prof. RNDr. Jan Kopecký, CSc. (PřF JU, Č.B.) RNDr. Tereza Janotová (PřF JU, Č.B.) Mgr. Jaroslava Lieskovská, PhD (PřF JU, Č.B.) RNDr. Marie Jalovecká, PhD (PaÚ AVČR, Č.B.) RNDr. Jiří Salát, PhD (VÚVL, Brno) MUDr. Katarína Lukáčová (Nemocnice Č.B.) RNDr. Marie Horká, PhD (IACH AVČR, Brno) Děkujeme všem, kdo se do společné práce zapojili, studentům a vědeckým pracovníkům Grant: Research Support Foundation, Vaduz, Fürstentum Liechtenstein.

42 Děkujeme za vaši pozornost