Nanobodys kopsuvähi vastu: keemiaravi otse kasvajasse viimine

Signaaliülekanne ja sihipärane teraapia pakkusid platvormi kopsu adenokartsinoomi (LUAD) sihipäraseks raviks: teadlased lõid nanokehad A5 valgu CD155 (PVR) vastu, mis on LUAD-is üleekspresseeritud ja seotud halvema prognoosiga. A5 mitte ainult ei "kleepu" kindlalt CD155 külge (Kd ≈ 0,23 nM), vaid pärsib ka kasvajarakkude migratsiooni ning kombineerituna liposoomidega ja doksorubitsiiniga suurendab see CD155-positiivsete rakkude omastamist ja tsütotoksilisust 2-3 korda. Hiiremudelites ja kopsukasvaja organoididest pärinevates ksenotransplantaatides aeglustab selline konjugaat kasvu ja tabab sihtmärki täpsemalt.

Uuringu taust

Kopsu adenokartsinoom (LUAD) on kopsuvähi kõige levinum alatüüp ja vähiga seotud surma peamine põhjus. Isegi „sihtmärkide ja immunoteraapia ajastul“ ei ole märkimisväärsel osal patsientidest olemasolevate ravimite puhul juhtmutatsioone ja need, kellel need on, tekitavad kiiresti resistentsuse. PD-1/PD-L1 immunoteraapia on küll tulemusi parandanud, kuid ainult vähemus reageerib, sageli lühikese aja jooksul. Seetõttu on esile kerkimas uued sihtmärgid, mis on samaaegselt suunatud nii kasvaja invasiivsusele kui ka immuunsüsteemi vältimisele.

CD155 (tuntud ka kui PVR/Necl-5) on immunoglobuliinide superperekonna molekul, mida LUAD-kasvajarakud sageli üleekspresseerivad. CD155-l on kahetine „roll“. Ühelt poolt on see immuunkontakti keskus: see seondub T- ja NK-rakkude inhibeerivate retseptoritega TIGIT ja CD96 (inhibeerides neid) ning kostimulaatoriga CD226 (aktiveerides neid). Liigse CD155 korral nihkub tasakaal immuunpiduri poole, mis aitab kasvajal jälgimisest kõrvale hiilida. Teisest küljest osaleb CD155 adhesioonis ja migratsioonis: fokaalsete kontaktide (FAK/PXN) ja tsütoskeleti kaudu suurendab see rakkude liikuvust ja invasiooni, mis on kliiniliselt seotud halvema prognoosiga.

Selle taustal on "topeltlöögi" idee loogiline: kasutada CD155 nii tsütostaatikumide kohaletoimetamise aadressina kui ka migratsiooni/invasiooni nõrgestava hoovana. Klassikalised monoklonaalsed antikehad ei tule sihtimisega alati toime: need on suured, tungivad tihedasse kasvajakoesse halvemini ja on kallimad toota. Nanokehad (VHH) - kaamelite ühe domeeniga antikehad - on väiksema suurusega (~15 kDa), stabiilsemad, lihtsamini konstrueeritavad, kergemini ristseotavad kandjatega (liposoomid, nanoosakesed) ja difundeeruvad paremini kasvajasse. Neid saab "istutada" liposoomi pinnale koos doksorubitsiini või mõne muu "lastiga", suurendades CD155-high püüdmist rakkude poolt.

Translatsioonil on ka lõkse, mida on oluline arvestada: CD155 leidub ka normaalsetes kudedes (vaja on hoolikat toksikoloogiat ja sihtmärgivälist hindamist), nanokeha lühike poolväärtusaeg nõuab eluea pikendamist (nt albumiini sidumine/PEG-i modifitseerimine) ning kombinatsiooni immunoteraapiaga (anti-PD-1/anti-TIGIT) tuleb testida ühilduvuse ja sünergia osas. Sellegipoolest, kui CD155-ga tegelemine tagab ravimi parema akumuleerumise kasvajas ja samal ajal õõnestab migratsioonikaskaade (paksilliini/fokaalsete kontaktide kaudu), annab see reaalse võimaluse parandada LUAD-i kontrolli kohtades, kus tavapärased skeemid on juba ammendunud.

Mida nad tegid?

• Valiti välja ja iseloomustati kopsukasvajarakkude suhtes pikomolaarse afiinsusega anti-CD155 nanokehad A5 (VHH, ~15 kDa).
• Leiti, et A5-CD155 kontakt „katkestab“ fokaalsed kontaktid: paksiliini (PXN) tase väheneb, mille tulemuseks on rakkude migratsiooni >50% vähenemine.
• Me koostasime A5-liposoomid doksorubitsiiniga (A5-LNP-DOX) ja võrdlesime neid märgistamata liposoomide ja vaba A5-ga.
• Efektiivsust testiti in vitro (A549/CD155high) ja in vivo: ortotoopiliste kopsuvähi mudelite ja patsientidelt saadud organoididest (LCO) pärinevate ksenotransplantaatide abil.

Peamised tulemused

• Seondumine: A5 on tihedalt seotud CD155-positiivsete rakkudega; kompleks on stabiilne tänu CDR-ides olevatele hüdrofoobsetele ja vesiniksidemetele. (Kd ≈ 0,23 nM).
• Migratsioonivastane toime: fokaalse adhesioonikaskaadi pärssimine PXN-i kaudu → migratsiooni vähenemine >50%.
• Ravimi manustamine: A5-LNP-DOX annab A549 puhul 2–3 korda suurema rakulise omastamise ja tsütotoksilisuse võrreldes kontrollliposoomidega.
• Loomateraapia: märgatav kasvu pärssimine ortotoopilise kopsuvähi ja organoidsete ksenotransplantaatide puhul; suurenenud apoptoos (aktiivne kaspaas-3), kasvajakoe osakaalu vähenemine histoloogilisel uuringul.

Miks on CD155 sihtmärk oluline

Kopsudes olev CD155 ei ole mitte ainult „immuunpedaal“ (interakteerub CD226/TIGIT/CD96-ga), vaid osaleb ka kasvajarakkude adhesioonis ja liikumises. Kliinilistes andmetes korreleerub CD155-PXN telg elulemusega: mõlema valgu kõrge tase on seotud halvema prognoosiga LUAD-iga patsientidel. See teeb CD155-st kahetise sihtmärgi: ravimite manustamiseks ja invasiivsuse vähendamiseks.

• Fakt biopankadest ja TMA-st:
  • CD155 ja PXN ekspressioonis on proovides kombineeritud;
  • kõrge PXN - lühem üldine elulemus;
  • Kõrge CD155 ja kõrge PXN kombinatsioon - halvim ellujäämisnäitaja.

Miks on nanokehad onkoloogias head?

• Suurus ~1/10 normaalsest IgG-st → parem penetratsioon kasvajasse.
• Termiline stabiilsus, lahustuvus, kandjate (liposoomide/nanoosakeste) modulaarne kokkupanek.
• Tootmine mikroobsetes süsteemides → odavam ja skaleeritavam kui klassikalised antikehad.
• Nanokehadel on juba kliiniline pretsedent (kaplatsitsumab), mis lihtsustab nende kasutamist onkoloogias.

Kohaletoimetamise üksikasjad: kuidas A5 doksorubitsiini „kannab“

• A5-LNP-DOX seondub spetsiifiliselt kasvajarakkude pinnal oleva CD155-ga, suunates endotsütoosiks liposoomi.
• A549/CD155 kõrge kontsentratsiooniga kultuuris põhjustab see rakusisese akumuleerumise ja rakkude surma 2-3-kordset suurenemist.
• Pulmonaalsetes ortotoopilistes ksenotransplantaatides ja LCO ksenotransplantaatides vähendab ravim kasvaja massi/mahtu rohkem kui konjugeerimata analoogid, suurendades apoptoosi (kaspaas-3+ rakud).

Mida see "praktikas" tähendab?

• Tulevikus potentsiaalselt näidustatud: LUAD CD155-kõrge (koos samaaegse kõrge PXN-iga - kõrgeim riskirühm).
• Kasutamine: sihipärase „keemiana“ (A5-LNP-DOX) ja migratsioonivastase ainena (CD155-PXN telje blokeerimine).
• Kuhu see võib "kinni jääda": lahustuvad CD155 isovormid võiksid teoreetiliselt A5 "pealt lüüa", kuid testitud liinides domineeris membraanivariant CD155α; β/γ olid minimaalsed.

Piirangud ja lahtised küsimused

• See on prekliiniline töö: rakumudelid, hiired, individuaalsed organoidliinid (patsientide varieeruvust pole veel käsitletud).
• Vaja on farmakoloogilist ohutust, toksikoloogiat, farmakokineetikat ja võrdlust olemasolevate CD155-vastaste meetoditega (sh immunoteraapia).
• Parema sünergia saavutamiseks testitakse ühilduvust immuunravimitega (anti-TIGIT/PD-1) ja annustamisskeemidega.

Miks on uudis oluline?

Meeskond näitab, et CD155 ei ole mitte ainult „immuunaadress“, vaid ka mugav „käepide“ tsütostaatikumide täpseks manustamiseks, millel on mehhanistlik eelis: samaaegne migratsiooni häirimine PXN-i kaudu. Kui tulemust korratakse laiemates organoidpaneelides ja GLP toksikoloogias, võivad kõrge CD155 sisaldusega LUAD-id pakkuda uut klassi sihtimiskonjugaate, mis on kompaktsed, läbitungivad ja kulutõhusad toota.

Allikas: Noh K. jt. CD155 sihtimine kopsu adenokartsinoomi korral: A5 nanokehadel põhinevad ravimid täppisraviks ja ravimite parema kohaletoimetamise tagamiseks. Signal Transduction and Targeted Therapy (avaldatud 10. juulil 2025). DOI: 10.1038/s41392-025-02301-z.