Strategi Berasaskan Aptamer Untuk Meningkatkan Imunoterapi dalam TNBC Bahagian 1

Ringkasan ringkas:

Kanser payudara triple-negatif (TNBC) ialah subjenis kanser payudara yang agresif dengan hasil yang buruk dan pilihan terapeutik yang terhad. Ia dicirikan oleh imunogenisiti yang lebih ketara berbanding dengan subtipe kanser payudara yang lain, mencadangkan imunoterapi adalah strategi yang berdaya maju. Aptamer ialah oligonukleotida pendek yang, sama dengan antibodi, mengenali sasaran protein mereka dengan kekhususan dan pertalian tinggi. Walau bagaimanapun, berbanding dengan antibodi, mereka memberikan beberapa kelebihan dari segi saiz, pengeluaran, pengubahsuaian, dan kestabilan, yang menjadikan mereka calon yang sangat baik untuk pembangunan terapi antikanser sasaran novel. Baru-baru ini, untuk memulihkan persekitaran mikro tumor imunoreaktif dan antikanser, strategi berasaskan aptamer yang berkesan telah dibangunkan. Di sini, kami membincangkan pendekatan terkini yang bertujuan untuk menggunakan aptamers untuk meningkatkan atau memulihkan tindak balas imun antikanser dalam TNBC.

Kanser payudara triple-negatif ialah subjenis kanser payudara yang sukar dirawat dan terdedah kepada berulang dan metastasis serta berkait rapat dengan imuniti.

Kajian telah mendapati bahawa kanser payudara triple-negatif adalah berbeza dengan ketara daripada jenis kanser payudara lain pada tahap imunologi. Kanser payudara tiga kali ganda negatif mempunyai tahap penyusupan sel imun yang tinggi dan tindak balas keradangan yang kuat, yang boleh menyebabkan peningkatan kesukaran dalam rawatan dan peningkatan kadar berulang. Di samping itu, molekul protein tertentu pada permukaan kanser payudara triple-negatif boleh mendorong pembentangan antigen oleh sistem imun, yang seterusnya merangsang tindak balas imun.

Oleh itu, penyelidikan kanser payudara triple-negatif dengan imunoterapi sebagai pendekatan utama sedang dijalankan. Salah satu hala tuju penyelidikan ialah menggunakan pemantauan imun untuk memantau keberkesanan imunoterapi dan status imun pesakit; hala tuju penyelidikan lain adalah untuk membangunkan sel imun tertentu, vaksin, dan ubat imunomodulator untuk kanser payudara triple-negatif untuk menggalakkan peranan sistem imun. Dari sini, kita tahu bahawa imuniti adalah sangat penting. Cistanche boleh meningkatkan imuniti dengan ketara. Polisakarida dalam daging boleh mengawal tindak balas imun sistem imun manusia, meningkatkan keupayaan tekanan sel imun, dan meningkatkan kesan bakteria sel imun.

Klik suplemen cistanche deserticola

Abstrak:

Sistem imun (IS) mungkin memainkan peranan penting dalam mencegah perkembangan dan perkembangan tumor, yang membawa, sejak beberapa tahun lalu, kepada pembangunan imunoterapi kanser yang berkesan. Namun begitu, pengelakan imun, keupayaan tumor untuk memintas imuniti perumah yang merosakkan, kekal sebagai salah satu halangan utama untuk diatasi untuk memaksimumkan kejayaan rawatan. Dalam konteks ini, strategi yang menjanjikan yang bertujuan untuk membentuk semula persekitaran mikro imun tumor dan menggalakkan imuniti antitumor sedang berkembang pesat. Kanser payudara triple-negatif (TNBC), subjenis kanser payudara yang agresif dengan hasil yang buruk, sangat imunogenik, mencadangkan imunoterapi ialah strategi yang berdaya maju.

Sebagai bukti ini, sudah, dua imunoterapi baru-baru ini telah menjadi standard penjagaan untuk pesakit dengan PD-L1 mengekspresikan tumor, yang, bagaimanapun, mewakili peratusan rendah pesakit, menjadikan pendekatan imunoterapi yang lebih aktif diperlukan. Aptamer ialah oligonukleotida berstrand tunggal yang pendek, berstruktur tinggi yang mengikat sasaran proteinnya pada pertalian dan kekhususan yang tinggi. Ia digunakan untuk tujuan terapeutik dengan cara yang sama seperti antibodi monoklonal; Oleh itu, pelbagai strategi berasaskan aptamer sedang diterokai secara aktif untuk merangsang tindak balas IS terhadap sel-sel kanser. Kajian semula ini bertujuan untuk membincangkan potensi pendekatan berasaskan aptamer yang dilaporkan baru-baru ini untuk meningkatkan IS untuk memerangi TNBC.

Kata kunci:

sistem imun; imunoterapi; aptamer; TNBC; sasaran kanser aktif.

1. Pengenalan

Kanser payudara triple-negatif (TNBC) ialah subjenis kanser payudara (BC) yang agresif yang menyumbang kira-kira 10–20 peratus daripada semua BC yang didiagnosis. Ia biasanya memberi kesan kepada wanita yang lebih muda, lebih cenderung untuk berulang, dan dikaitkan dengan kadar kelangsungan hidup keseluruhan yang lebih lemah berbanding dengan subtipe BC yang lain [1,2]. Istilah TNBC merujuk kepada kumpulan tumor heterogen yang mempunyai ciri histologi, genomik dan imunologi yang berbeza serta tindak balas terhadap terapi, yang mempunyai persamaan kekurangan reseptor estrogen, reseptor progesteron, dan reseptor faktor pertumbuhan epidermis 2 (HER2); oleh itu, pesakit TNBC tidak layak untuk terapi hormon atau anti-HER2 [2,3].

Berdasarkan pemprofilan ekspresi gen, Lehman et al. [4] pada mulanya mengelaskan TNBC kepada enam subtipe molekul yang berbeza, iaitu basal-like 1 (BL1), basal-like 2 (BL2), immunomodulatory (IM), mesenchymal (M), mesenchymal stem-like (MSL), dan luminal androgen. reseptor (LAR). Selepas itu, subtipe IM dan MSL telah dikeluarkan daripada klasifikasi awal kerana ia diiktiraf bahawa ciri transkriptom mereka tidak diperoleh daripada sel tumor tetapi daripada limfosit penyusupan tumor (TIL) dan sel stromal yang berkaitan dengan tumor, masing-masing, banyak terdapat dalam TNBC. persekitaran mikro tumor (TME) [5].

Satu lagi klasifikasi untuk TNBC telah dicadangkan oleh Burstein et al. [6], yang mengesahkan empat subtipe yang dilaporkan oleh Lehman: LAR, M, dan dua BL. Subtipe basal yang diterangkan oleh Burstein, berdasarkan isyarat imun, dibahagikan kepada tertindas imun seperti basal, yang mempamerkan downregulasi sel B, sel T, dan laluan pengawalan imun sel pembunuh semulajadi (NK) dan laluan sitokin, dan laluan seperti basal diaktifkan imun, yang dicirikan oleh pengawalseliaan gen yang mengawal sel B, sel T, dan fungsi sel NK. Burstein dan rakan sekerja menunjukkan bahawa tumor imunosupresi dan imunoaktif masing-masing mempunyai prognosis yang paling teruk dan terbaik. Kedua-dua klasifikasi menyerlahkan tandatangan sistem imun (IS) sebagai faktor prognostik penting dalam TNBC dan sasaran yang berpotensi dalam rawatan beberapa subtipe TNBC.

Pilihan terapi molekul yang terhad dan sifat tumor yang sangat heterogen menjadikan TNBC sebagai BC yang paling mencabar untuk dirawat. Sehingga kini, standard penjagaan untuk TNBC awal dan lanjut kekal kemoterapi, secara amnya menggunakan rejimen gabungan taxane, anthracycline, cyclophosphamide, cisplatin, dan fluorouracil [7,8]. Malangnya, keberkesanan kemoterapi dihadkan oleh ketoksikan yang tinggi terhadap sel normal [9]. Lebih-lebih lagi, selepas tindak balas awal yang ringkas terhadap rawatan, TNBC cenderung untuk muncul semula dalam bentuk yang lebih agresif dan kemotahan, menunjukkan kadar remisi patologi yang sangat tinggi [10]. Oleh itu, semakin perlu untuk mengenal pasti tandatangan molekul tertentu yang boleh disasarkan untuk mewujudkan rawatan baru yang berkesan untuk TNBC. Penyelidikan intensif selama bertahun-tahun ke dalam TNBC membawa kepada pengenalpastian terapi molekul pertama.

Biomarker pertama yang disahkan secara klinikal untuk terapi TNBC ialah status mutasi BRCA. Sehingga 19 peratus daripada pesakit TNBC membawa mutasi dalam pengekodan gen untuk BRCA1 dan BRCA2, protein yang terlibat dalam pembaikan pecah dua helai DNA, mengakibatkan kepekaan terhadap perencat poli-ADP-ribose polimerase (PARP) [2,11]. Pada tahun 2018, Pentadbiran Makanan dan Dadah (FDA) meluluskan dua perencat PARP, Olaparib [12,13] dan Talazoparib [14], sebagai monoterapi untuk rawatan pesakit dengan tumor bermutasi BRCA. Pada masa ini, keberkesanan perencat PARP juga sedang disiasat dalam TNBC jenis liar BRCA [15].

TNBC lebih imunogenik daripada subtipe BC yang lain kerana kecenderungannya yang tinggi untuk menjana neoantigen yang boleh diiktiraf sebagai "bukan diri" oleh IS adaptif [16] dan kehadiran infiltrat sel imun, yang bertanggungjawab untuk membangunkan tindak balas imun antitumor [17,]. 18]. Di samping itu, kira-kira 20 peratus daripada TNBC menyatakan ligan kematian sel anti-program 1 (PD-L1) [19], protein permukaan yang mengikat reseptor protein kematian sel terprogram 1 (PD-1) pada TIL, mematikan aktiviti mereka. Dengan cara ini, paksi PD-1/PD-L1 mendorong TME imunosupresif yang bertanggungjawab untuk pengelakan imun tumor. Semua ciri ini adalah prasyarat asas untuk mendapat manfaat daripada imunoterapi. Sesungguhnya, pada tahun 2019, FDA meluluskan imunoterapi pertama dengan antibodi monoklonal (mAb) anti-PDL1 Atezolizumab untuk merawat PD-L{19}}positif TNBC yang tidak boleh dipotong, maju tempatan dan metastatik dalam kombinasi dengan nab-paclitaxel [20,21 ].

Dalam 2 tahun berikutnya, Pembrolizumab, mAb anti-PD-1, turut diluluskan oleh FDA dalam kombinasi dengan kemoterapi standard: pertama, pada tahun 2020, untuk pesakit dengan TNBC tidak boleh beroperasi atau metastatik berulang secara tempatan dan kemudian, pada 2021, untuk TNBC peringkat awal yang baru didiagnosis dan boleh dikendalikan dengan menambahkan antibodi kepada kedua-dua kemoterapi neoadjuvant dan adjuvant [22]. Walau bagaimanapun, terapi yang disebutkan hanya diluluskan untuk TNBC yang menyatakan tahap tinggi PD-L1, menjadikannya perlu untuk mencari strategi baharu untuk mengembangkan aplikasi imunoterapi untuk TNBC.

Baru-baru ini, FDA meluluskan konjugat ubat antibodi (ADC) pertama sebagai rawatan barisan kedua untuk pesakit dengan TNBC lanjutan tempatan atau metastatik yang tidak boleh dirawat yang telah menerima dua atau lebih terapi sistemik terdahulu, sekurang-kurangnya satu daripadanya untuk penyakit metastatik.

Nama ADC ini ialah Sacituzumab govitecan, yang terdiri daripada antigen permukaan sel trofoblas yang dimanusiakan-2 digandingkan melalui penyambung kepada muatan SN-38, metabolit aktif perencat topoisomerase 1 irinotecan [23 ].

Aptamers oligonukleotida adalah sebatian yang sangat selektif yang muncul sebagai alternatif atau pelengkap kepada mAbs untuk penyasaran kanser aktif, dan aplikasi aptamers sebagai agen terapeutik yang inovatif dalam kanser manusia yang berbeza, termasuk TNBC, meningkat dengan pesat [24]. Dalam ulasan ini, kami akan membincangkan terlebih dahulu ciri aptamer terhadap biomarker berkaitan kanser sebagai terapeutik yang inovatif. Kemudian, kami akan memberi tumpuan kepada strategi berasaskan aptamer yang baru muncul yang boleh menghalang pengelakan imun dan merangsang tindak balas imun antikanser, membincangkan potensi mereka untuk mengurus TNBC pada masa hadapan.

2. Aptamers untuk Terapi Kanser Sasaran

Aptamer ialah oligonukleotida DNA atau RNA untai tunggal sintetik, pendek, yang dilipat menjadi struktur tiga dimensi (3D) unik yang berinteraksi pada pertalian dan kekhususan tinggi dengan sasaran yang berbeza sifat. Aptamers pertama kali ditemui pada tahun 1990 apabila dua kertas kerja [25,26] menerangkan teknologi in vitro SELEX (evolusi sistematik ligan melalui pengayaan eksponen) untuk penjanaan aptamer dan memperkenalkan istilah aptamer, yang berasal daripada perkataan Latin "Aptus" (untuk muat ) dan perkataan Yunani kuno "meros" (bahagian), dengan itu bermaksud "bahagian yang sesuai" (Rajah 1).

Rajah 1. Perwakilan skematik aptamer yang mengikat sasaran dan langkah utama kaedah SELEX. (a) Aptamer menggunakan struktur 3D untuk mengikat sasarannya; (b) SELEX bermula dengan pustaka rawak bagi jujukan ssDNA atau RNA dan terdiri daripada pusingan berulang pengikatan kepada sasaran, pembahagian jujukan terikat sasaran daripada tidak terikat dan penguatan jujukan terikat. Akhirnya, perpustakaan yang diperkaya dianalisis dengan pengklonan dan penjujukan atau, dalam pendekatan terkini, ligan pertalian tinggi dikenal pasti oleh penjujukan generasi akan datang (NGS) dan bioinformatik. Dicipta dengan BioRender.com (diakses pada 2 Mac 2023).

Pemilihan in vitro bermula dengan penjanaan perpustakaan gabungan oligonukleotida, setiap satu mengandungi jujukan rawak pusat, kira-kira 20-100 nukleotida panjangnya, diapit oleh dua kawasan tetap yang diperlukan untuk penyepuhlindapan primer semasa amplifikasi dan transkripsi in vitro (untuk memilih aptamer RNA ). Perpustakaan diinkubasi dengan molekul sasaran, dan langkah pembahagian dilakukan untuk memisahkan oligonukleotida yang terikat pada sasaran daripada jujukan tidak spesifik yang tidak terikat. Sasaran untuk SELEX boleh termasuk peptida, protein, metabolit, karbohidrat, molekul organik kecil, RNA berstruktur lain, dan juga keseluruhan sel atau organisma, dan skema pemilihan berbeza yang telah diterangkan setakat ini disesuaikan dengan sifat sasaran [27-29] . Setelah dielusi daripada sasaran, jujukan secara langsung dikuatkan oleh PCR dalam kes DNA-SELEX atau transkripsi terbalik pertama dan kemudian dikuatkan dalam kes RNA-SELEX. Urutan yang dikuatkan digunakan untuk menjana perpustakaan oligonukleotida baharu, yang tertakluk kepada pusingan pemilihan selanjutnya. Mengulangi beberapa pusingan pengeraman, pembahagian dan penguatan, proses ini membawa kepada penjanaan jujukan dengan pertalian dan kekhususan yang tinggi untuk sasaran (Rajah 1).

Aptamers boleh dianggap sebagai versi asid nukleik antibodi protein kerana ia berkongsi dengan mereka pertalian pengikatan dan kekhususan yang tinggi untuk sasaran (nilai Kd, 10−8–10−12 M) dan, sama dengan antibodi, mempunyai pelbagai aplikasi sebagai elemen pengiktirafan, termasuk terapeutik, biosensor, dan diagnostik [30].

Aptamers mendiskriminasi antara ahli yang sangat serupa dari keluarga protein yang sama, isoform protein, dan juga protein yang berbeza dalam satu asid amino [27]. Sebagai contoh, dengan saringan SELEX yang berbeza dengan manik agarose dan manik magnet yang digabungkan dengan protein jenis liar dan mutan, masing-masing, aptamer RNA telah dihasilkan mampu mengikat p53R175, salah satu titik panas mutasi p53, mendiskriminasi protein mutan daripada jenis liar p53 [31].

Aptamers boleh berfungsi sebagai terapeutik antikanser dengan modaliti yang berbeza (Rajah 2).

Rajah 2. Terapi antikanser berasaskan Aptamer. (a) Terapi antagonis: aptamers mengikat sasaran permukaan sel kanser, menghalang laluan protumoral. (b) Penyampaian ubat yang disasarkan: aptamer berkonjugasi kepada nanopartikel yang dimuatkan dengan dadah atau dikaitkan dengan ubat-ubatan yang mengikat sasaran permukaan sel dan masuk ke dalam sel-sel kanser, mengakibatkan penghantaran ubat intraselular terpilih. (c) Terapi gen: aptamers menghiasi nanozarah kecil yang mengganggu RNA (siRNA) atau terkonjugasi terus kepada siRNA, mengikat sasaran permukaan sel dan menginternalisasi ke dalam sel-sel kanser, mengakibatkan pembungkaman gen terpilih. (d) Imunoterapi: aptamers merangsang sel imun melawan sel kanser (lihat teks untuk butiran). Dicipta dengan BioRender. com (diakses pada 2 Mac 2023).

Seperti yang berlaku untuk antibodi, tindakan aptamer sebagai terapeutik kanser bergantung pada keupayaannya untuk mengikat sasaran protein yang berkaitan dengan kanser dan mengganggu fungsinya yang betul, dengan itu akhirnya menghalang perkembangan dan perkembangan tumor [27,32]. Sebagai alternatif, sama dengan mAbs yang dikaitkan dengan muatan dalam ADC [33], aptamer terhadap biomarker kanser unik boleh digunakan sebagai alat antikanser dengan mengeksploitasinya sebagai agen sasaran untuk mengangkut molekul terapeutik secara khusus ke tapak tumor [28,34]. Dalam hal ini, keupayaan subset aptamer penyasaran sel untuk menginternalisasi secara aktif ke dalam sel sasaran melalui endositosis pengantara reseptor atau mikropinositosis [35,36] telah memacu bidang penyelidikan intensif yang bertujuan untuk membangunkan modaliti berasaskan aptamer pintar untuk TNBC yang disasarkan. rawatan oleh aptamer konjugasi dengan kemoterapeutik [37], RNA terapeutik [38], perencat kecil [39] atau sistem nano yang sarat dengan ubat [40,41], yang perlu masuk ke dalam sel untuk melaksanakan fungsi antikansernya.

Tambahan pula, pendekatan baru-baru ini juga cuba untuk memberikan kepada aptamers fungsi effector, tipikal antibodi, pengaktifan sistem pelengkap [42]. Selain itu, kaedah pelabelan radio yang digunakan untuk antibodi boleh digunakan dengan mudah untuk konjugasi aptamer dengan radionuklid, dan konjugat yang terhasil mempunyai potensi besar dalam aplikasi teranostik yang inovatif [43]. Walaupun aptamers boleh dibandingkan dengan antibodi untuk cara tindakan mereka, tidak syak lagi bahawa mereka mempunyai beberapa kelebihan untuk berjaya menggantikan atau melengkapkan antibodi tradisional untuk penyasaran kanser aktif (Jadual 1) [44,45].

Pertama, mereka mempunyai saiz yang lebih kecil (5-15 kDa) dan struktur yang lebih fleksibel berbanding dengan antibodi klasik yang membolehkan mereka menembusi tumor pepejal dengan lebih mudah dan mengikat kepada sasaran kecil dan tersembunyi yang sebaliknya tidak boleh diakses oleh antibodi [46]. Yang penting, penghasilan aptamer yang dikenal pasti melalui sintesis kimia membolehkan untuk mengelakkan kebolehubahan kelompok-ke-kelompok dan mengatasi langkah-langkah mahal dan intensif buruh yang diperlukan untuk pengeluaran antibodi.

For more information:1950477648nn@gmail.com