Анализ спинномозговой жидкости для прогнозирования ответа на иммунотерапию

Анализ проникающих в спинномозговую жидкость клеток иммунной системы при мозговых метастазах позволяет микроокружение опухоли охарактеризовать — это показало опубликованное исследование.

Согласно исследованию, это новый метод, позволяющий у пациентов с метастазами в головной мозг прогнозировать ответ на иммунотерапию по характеристикам этого микроокружения.

Ниже можно увидеть анатомическое описание «спинномозговой жидкости»:

- Связанная тема: Опухоль головного мозга: симптомы, стадии и лечение

Исследование спинномозговой жидкости для оценки эффективности иммунотерапии

Anti-PD1, anti-PD-L1 и anti-CTLA4 — ингибиторы иммунных контрольных точек (immune checkpoint inhibitors = ICIs) — показали значительную пользу для пациентов с прогрессирующими или метастатическими солидными (органными) опухолями, включая некоторые метастазы в головной мозг. В частности, эти методы лечения на основе иммунитета обеспечили лучшие результаты для некоторых пациентов с раком лёгкого и меланомой. Эти типы опухолей (представляющие 30-40% всех видов рака) вместе с раком молочной железы являются тремя наиболее распространёнными видами рака, приводящими к метастазам в головной мозг.

Nature Communications — журнал, в котором опубликовано исследование; его участник Joan Seoane говорит: «Одна из главных трудностей улучшения исходов у пациентов с вызванными этими видами рака метастазами в головной мозг состоит в том, что новые метастазы могут чрезвычайно отличаться от первичной (основной) опухоли и поэтому иначе отвечать на методы лечения на основе иммунитета».

Метастазы в головной мозг — наиболее распространённые опухоли головного мозга, связанные с неблагоприятным течением болезни. Часть пациентов получает пользу от иммунотерапии, но большинство — нет. Прогнозирование ответа на такое лечение требует характеристики образцов опухоли. Из-за анатомического расположения опухолей головного мозга и риска хирургического вмешательства получить образцы метастазов в головной мозг трудно.

Результаты предыдущего исследования под руководством Joan Seona, как и результаты других групп, доказали, что спинномозговая жидкость может давать жизненно важные сведения о геномных особенностях опухолей головного мозга и потому может использоваться как жидкая / ликвидная биопсия.

В продолжение этих результатов исследователи провели данную работу, чтобы установить, можно ли с помощью анализа спинномозговой жидкости эффективно охарактеризовать иммунологическое состояние раковых клеток.

Подробности исследования

Чтобы проверить эту гипотезу, команда Joan Seoane проанализировала образцы спинномозговой жидкости (BOS), взятые у 48 пациентов с метастазами в головной мозг. Эти образцы были получены благодаря самоотверженности пациентов Клинической больницы Барселоны , давших полное согласие на использование образцов, а также пациентов Университетской больницы Vall d’Hebron (HUVH), получавших там лечение. Сбор образцов стал возможен благодаря усилиям и опыту нейрохирургических служб этих больниц.

Исследователи оценили наличие иммунных клеток в метастазах в головной мозг и параллельно составили профиль иммунных клеток спинномозговой жидкости.

Они исследовали спинномозговую жидкость, чтобы определить, какие типы клеток в ней присутствуют, и сравнили их с полученными из метастатического очага.

Joan Seoane: “Устанавливая сходство между ними, мы определяем новый минимально инвазивный метод, который позволит нам прогнозировать ответ на иммунотерапию у этих пациентов. Этот новаторский подход может точнее направлять клинические решения при лечении этих пациентов с помощью стратегий на основе иммунитета».

- Связанная тема: Иммунотерапия и вакцина против рака

Проанализировав спинномозговую жидкость, команда Joan Seoane смогла определить распознающие опухоль  T-клетки иммунной системы и те из них, которые были активны при лечении.

Joan Seoane: «У каждой T-клетки есть уникальная последовательность, распознающая определённую раковую клетку. Когда они начинают отслеживание и нацеливание, эти клетки активируются и начинают размножаться. Благодаря этой работе мы смогли определить индивидуальные последовательности иммунных клеток и тем самым выявить клетки, борющиеся с опухолью, и различить, как они менялись со временем».

Исследование также проводилось в сотрудничестве с Национальным центром геномного анализа Барселоны — Центром геномной регуляции (CNAG – CRG). Рабочая группа под руководством главы группы одноклеточной геномики CNAG – CRG Holger Heyn с помощью технологии scRNA-seq секвенировала транскриптом (совокупность всех mRNA в определённой клетке) примерно 6000 клеток.

Holger Heyn также подводит итог этой работе следующим образом: «Секвенирование транскриптома отдельных клеток обеспечивает наивысшую стабильность для наблюдения и выявления нескольких разных заболеваний. Особый интерес представляет определение клональных T-клеток как в метастазах, так и в жидкой биопсии. Важно, что этот подход открывает новые пути выявления систематических заболеваний».

Вывод

Результаты исследования показывают, что иммунные клетки, достигающие спинномозговой жидкости, воспроизводят характеристики клеток, определённых в метастазах в головной мозг, и поэтому могут стать новыми биомаркерами ответа на лечение на основе иммунитета.