Skip to main content

Miejsce terapii CAR-T w raku prostaty

Rak prostaty (prostate cancer, PCa) jest najczęstszym nowotworem złośliwym i drugą najczęstszą przyczyną zgonów związanych z nowotworami wśród mężczyzn w świecie zachodnim. W ostatnich latach poczyniono ogromne postępy w leczeniu choroby w zaawansowanym stadium. W przypadku przerzutowego PCa, nieleczonego dotychczas hormonalnie (metastatic hormone-naïve PCa, mHNPC) zaleca się terapię, w której kojarzy się metody deprywacji androgenów (androgen-deprivation therapy, ADT) i nowe leki hormonalne (new hormonal agents, NHA) lub chemioterapię z docetakselem. Interesujące nowe dane dotyczące terapii potrójnej składającej się z ADT, docetakselu i abirateronu lub darolutamidu w porównaniu z samą chemioterapią hormonalną wykazały klinicznie istotną korzyść w zakresie przeżycia i wyznaczają nowy standard, szczególnie dla pacjentów wysokiego ryzyka. Dla chorych nieodpowiadających na takie postępowanie, istnieją dodatkowe opcje leczenia, które obejmują kabazytaksel, inhibitory PARP i terapię radio-ligandem. Jednak rokowanie pacjentów w zaawansowanym stadium PCa jest wciąż złe między innymi ze względu na rozwój oporności. Dlatego istnieje pilna potrzeba znalezienia nowych, skutecznych podejść terapeutycznych.

Pomysł wykorzystania układu odpornościowego pacjenta do walki z nowotworem zrewolucjonizował dziedzinę terapii przeciwnowotworowej w ciągu ostatniej dekady. Nowoczesne podejścia immunoterapeutyczne odniosły triumf w kilku wysoce immunogennych nowotworach, często nazywanych „guzami gorącymi” (takich jak między innymi czerniak, rak nerek i rak płuc). W przeciwieństwie do tego, tak zwane „zimne guzy”, takie jak PCa, charakteryzują się immunosupresyjnym środowiskiem guza (tumor microenvironment, TME), które ogranicza odpowiedź na immunoterapię. W rzeczywistości, jak dotąd immunoterapia generalnie przynosi niezadowalające wyniki w przypadku PCa, a sipuleucel T jest jedynym lekiem immunoterapeutycznym, który osiągnął znaczącą poprawę przeżycia w randomizowanym badaniu klinicznym III fazy. Obecnie prowadzone są badania nad manipulowaniem TME, a także wdrażaniem nowych strategii leczenia immunologicznego za pomocą bispecyficznych przeciwciał angażujących limfocyty T (ang. bispecific T-cell engager, BITES) lub limfocytów CAR-T.

Terapia komórkami CAR-T znacznie poprawiła wyniki leczenia pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną z komórek B, chłoniakiem nieziarniczym z komórek B oraz szpiczakiem mnogim. W porównaniu z konwencjonalną chemioterapią cytotoksyczną lub immunoterapią przeciwciałami monoklonalnymi, terapia komórkami CAR-T prowadzi do indukowania trwałych, całkowitych odpowiedzi po jednym cyklu leczenia. Wynika to ze zdolności komórek CAR-T do ekspansji in vivo i utrzymywania się ich przez kilka lat, co pozwala na uzyskanie ciągłej kontroli nowotworu.

Pierwszym krokiem w opracowaniu skutecznej terapii CAR-T jest identyfikacja odpowiedniego antygenu docelowego. Powinien on wykazwać konstytutywną i specyficzną ekspresję  przez komórki nowotworowe, aby ograniczyć odpowiedź immunologiczną do komórek nowotworu, przy jednoczesnym oszczędzaniu zdrowych tkanek. W przypadku PCa do potencjalnych celów terapeutycznych należą antygen specyficzny dla prostaty (prostate-specific antigen, PSA), kwaśna fosfataza prostaty (prostatic acid phosphatase, PAP), antygen komórek macierzystych prostaty (prostate stem cell antigen, PSCA), białko alternatywnej ramki odczytu receptora gamma komórek T (T-cell receptor gamma alternate reading frame protein, TARP), transient receptor potential (trp)-p8, antygen błonowy specyficzny dla prostaty (prostate-specific membrane antigen, PSMA) i kalikreina 2 (KLK2). Dotychczas przeprowadzono niewiele badań oceniających terapię komórkami CAR-T w mPCa, przy czym w większości z nich jako antygen docelowy wykorzystywano PSMA lub PSCA. PSMA wykazuje stałą ekspresję błonową i jest dodatni u większości pacjentów z przerzutowym opornym na kastrację PCa (metastatic castration-resistant prostate cancer, mCRPC), jednak jego obecność opisano również w jelicie cienkim, nerkach, ośrodkowym układzie nerwowym i gruczołach ślinowych, dlatego należy uwzględnić możliwą toksyczność terapii CAR-T w odniesieniu do tych tkanek.

Wykorzystanie komórek CAR-T do leczenia guzów niehematologicznych wiąże się z pewnymi trudnościami, które ograniczają ich zastosowanie w praktyce klinicznej. Prawdopodobnie najważniejszą barierę stanowi obecność w guzach litych charakterystycznych struktur  (tj. macierzy zewnątrzkomórkowej, podścieliska guza), które uniemożliwiają kontakt komórek CAR-T z samym guzem. Przykładem tak niesprzyjających warunków jest kość, będąca najczęstszą lokalizacją przerzutów w przypadku PCa. Mikrośrodowisko guza nasila również nieprawidłową angiogenezę, w której pośredniczy receptor czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (vascular endothelial growth factor receptor, VEGF). Wykazano, że dołączenie leczenia normalizującego angiogenezę zwiększa skuteczność środków immunoterapeutycznych.

Istotnym przeszkodą w osiągnięciu maksymalnego potencjału terapii komórkami CAR-T jest hamujący wpływ TME. W kilku badaniach wykazano, że guzy lite wyrażają wyższe stężenie ligandu zaprogramowanej śmierci 1 PD-L1, 2,3-dioksygenazy tryptofanu, 2,3-dioksygenazy indoloaminy, IL-10 i regulatorowych komórek T (Treg). Ponieważ Treg wykazują nadekspresję TGF-β, blokowanie aktywności TGF-β może poprawić aktywność limfocytów T, co wykorzystano w  komórkach CAR-T z koekspresją dominującego negatywnego receptora TGF-β. Doprowadziło to do nasilenia proliferacji i aktywności przeciwnowotworowej komórek CAR-T oraz ich dłuższego utrzymywania się w przedklinicznym modelu agresywnego PCa. W konsekwencji, „wzmocnione” komórki CAR-T z dominującym negatywnym receptorem TGF-β zostały ocenione w badaniu klinicznym fazy 1 (NCT 03089203). Jako częste działanie niepożądane zaobserwowano w nim zespół uwalniania cytokin. Nadmierna toksyczność przy wyższych dawkach doprowadziła do zgonu u jednego pacjenta z powodu neurotoksyczności i zespołu aktywacji makrofagów. Warto jednak zauważyć, że na tym bardzo wczesnym etapie odpowiedź PSA zaobserwowano u trzech z sześciu pacjentów.

Ponieważ kość jest najczęstszym miejscem przerzutów PCa, badano różne cytokiny pod kątem ich potencjału do ułatwienia limfocytom T penetracji do tej lokalizacji. W jednym z badań komórki CAR-T ukierunkowane na PSMA podawano po chemioterapii niemieloablacyjnej cyklofosfamidem i fludarabiną jednocześnie z IL-2. Wszystkie zaobserwowane działania niepożądane przypisano chemioterapii lub leczeniu IL-2. Co ciekawe, już na początku badania, dwóch z pięciu pacjentów wykazało odpowiedź PSA. W 2000 roku Kantele i wsp. stosowali łagodną radioterapię lub chemioterapię cyklofosfamidem w celu stymulowania komórek mPCa do ekspresji ligandu chemokiny (motyw C-X-C) (CXCL) 12, znanego również jako stromal cell-derived factor (SDF)-1, która bierze udział w migracji i adhezji limfocytów T do aktywowanego śródbłonka. Niedawno oceniono również możliwość wprowadzenia do komórek CAR-T genu receptora dla chemokin. Opierając się na tej samej hipotezie, powstały już też komórki CAR-T zdolne do wydzielania różnych chemokin, takich jak CCL2, mających wpływ na w zasiedlanie i unaczynienie guza.

Innym sposobem na zwiększenie aktywności komórek T może być dodanie do leczenia inhibitora immunologicznego punktu kontroli. Terapia skojarzona z użyciem komórek CAR-T i przeciwciała anty-PD1 wykazała wyższą aktywację komórek T w transgenicznym mysim modelu Her2. W PCa oceniono terapię deprywacji androgenów w połączeniu z komórkami T, wykazując wyższą aktywność cytotoksyczną i tempo proliferacji komórek T przy użyciu tej strategii leczenia. Sanchez i wsp. udowodnili  wykonalność połączenia terapii deprywacji androgenów i komórek CAR-T w warunkach in vitro.

Problemy związane z terapią CAR-T nie ograniczają się jedynie do „barier” fizycznych lub chemicznych. Toksyczność związana z tym nowym podejściem immunologicznym jest czasami trudna do opanowania. Większość danych dotyczących działań niepożądanych, które wynikają ze stosowania terapii CAR-T pochodzi z badań dotyczących nowotworów hematologicznych. W przypadku komórek CD19 CAR-T obserwowano toksyczność neurologiczną i sercowo-naczyniową, zespół uwalniania cytokin, zespół rozpadu guza i zespół aktywacji makrofagów. W PCa wykorzystanie antygenów specyficznych dla prostaty może ograniczyć ogólnoustrojowe działania niepożądane związane z układem odpornościowym. Obecnie opracowywane są rozwiązania mające na celu dalsze zmniejszenie ryzyka takich efektów ubocznych. Przykładem tego jest wykorzystanie swego rodzaju “włączników” do aktywacji komórek CAR-T. Na przykład, kompletny CAR może być utworzony przez dwie różne podjednostki, jedną zawierającą tylko domenę wiążącą antygen, a drugą zawierającą domenę transdukcji sygnału w komórce T. Dopiero po infuzji domeny wiążącej antygen obie podjednostki ulegają dimeryzacji i pośredniczą w aktywacji komórek T prowadzącej do lizy komórek nowotworowych. Ograniczenie interakcji z antygenem zatrzyma aktywację komórek CAR-T. Ta koncepcja jest obecnie oceniana w badaniu UC02-PSMA, w którym wykorzystuje się cząsteczkę adaptera wiążącą się z docelowym antygenem PSMA i komórką CAR-T, która sama nie jest w stanie wiązać się z PSMA. Ze względu na krótki okres półtrwania leczenie podawane jest w postaci ciągłej infuzji. Oczekuje się, że zatrzymanie wlewu szybko przeciwdziała toksyczności, w której pośredniczą komórki CAR-T. Dzięki zastosowaniu różnych cząsteczek adaptorowych z tym samym epitopem CAR, jedna populacja komórek CAR-T może celować w wiele antygenów związanych z nowotworem.

Jako alternatywne sposoby bezpieczeństwa badane są metody prowadzące do zatrzymania sygnalizacji i proliferacji komórek CAR-T. Obejmują one drobnocząsteczkowe inhibitory sygnalizacji receptora komórek T oraz indukcję degradacji komórek CAR-T. Przykładem tych strategii jest transdukcja komórek CAR-T genem samobójczym, takim jak kinaza tymidynowa wirusa Herpes simplex, stosowana dotychczas w przeszczepieniach krwiotwórczych komórek macierzystych. Do degradacji komórek CAR-T, może być zastosowana również dimeryzacja za pośrednictwem małych cząsteczek, jak rimiducid, która aktywuje białko zwane kaspazą-9, inicjując apopozę komórek CAR-T.

Sugeruje  się, że sposobem na ograniczenie działań niepożądanych związanych z układem odpornościowym może być wprowadzenie CAR do komórek NK lub limfocytów T γδ. Inne niedawne odkrycia dotyczące guzów hematologicznych i guzów litych, w tym PCa, wskazują na możliwość opracowania nanocząstek, które ułatwiłyby dostarczenie komórek CAR-T do miejsc docelowych. Kolejnym obiecującym i godnym uwagi podejściem w terapii CAR-T jest zastosowanie allogenicznych zamiast standardowych autologicznych komórek T do wytwarzania CAR-T. Oprócz logistycznych korzyści wynikających z allogenicznej produkcji CAR-T, komórki CAR-T wytwarzane z limfocytów T zdrowych dawców mogą zapewniać lepsze właściwości immunologiczne i ostatecznie lepszą skuteczność. W kilku badaniach klinicznych ocenia się allogeniczną terapię CAR-T w nowotworach hematologicznych i litych, lecz nie dotyczą one jeszcze PCa.

Chociaż terapia komórkami CAR-T wykazała interesujące wyniki w badaniach przedklinicznych dotyczących mPCa, jej zastosowanie w świecie rzeczywistym wiąże się ze znacznym ryzykiem dla pacjenta i wymaga dalszych badań. Otwartym pytaniem pozostaje, czy leczenie to powinno być prowadzone przez hematologów czy też raczej lekarzy zajmujących się konkretną chorobą. Jest to szczególnie ważne w przypadku guzów litych, gdzie idealną sytuacją byłoby posiadanie zespołu specjalizującego się w przeszczepianiu szpiku kostnego w określonych schorzeniach.

Pomimo postępu, pozostaje jeszcze wiele kwestii, które wymagają ustalenia i są to między innymi docelowy antygen do indukowania bezpiecznej i skutecznej aktywacji komórek T, rodzaj wykorzystywanych limfocytów CAR-T (NK, limfocyt αβ T, limfocyt T γδ) czy też zmniejszenie powikłań związanych z układem immunologicznym u pacjentów z mPCa leczonych limfocytami CAR-T. Kolejne pytania jakie należy postawić to, czy leczenie komórkami CAR-T jest lepsze niż monoterapia, a jeśli nie, jaka jest najlepsza terapia skojarzona w celu poprawy aktywacji komórek T (antyandrogeny CAR-T +; radioterapia CAR-T +)? Czy te kombinacje są bezpieczne? Jaki pacjent może skorzystać na leczeniu komórkami CAR-T, a który nie? Czemu? Rozwój tej obiecującej strategii leczenia PCa będzie zależał od odpowiedzi na te pytania, miejmy nadzieję w najbliższej przyszłości.


BILBIOGRAFIA:

1. Schepisi G, Cursano MC, Casadei C, et alCAR-T cell therapy: a potential new strategy against prostate cancerJournal for ImmunoTherapy of Cancer 2019;7:258. doi: 10.1186/s40425-019-0741-7

2. Von Amsberg G, Alsdorf W, Karagiannis P, Coym A, Kaune M, Werner S, Graefen M, Bokemeyer C, Merkens L, Dyshlovoy, SA. Immunotherapy in Advanced Prostate Cancer—Light at the End of the Tunnel? International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(5):2569. https://doi.org/10.3390/ijms23052569