استراتژی های مبتنی بر آپتامر برای تقویت ایمنی درمانی در TNBC قسمت 1

خلاصه ساده:

سرطان پستان سه گانه منفی (TNBC) یک زیرگروه سرطان پستان تهاجمی با نتایج ضعیف و گزینه های درمانی محدود است. در مقایسه با سایر زیرگروه‌های سرطان پستان، با ایمنی‌زایی مشخص‌تر مشخص می‌شود، که نشان می‌دهد ایمونوتراپی یک استراتژی مناسب است. آپتامرها اولیگونوکلئوتیدهای کوتاهی هستند که مشابه آنتی بادی ها، هدف پروتئینی خود را با ویژگی و میل ترکیبی بالا تشخیص می دهند. با این حال، در مقایسه با آنتی‌بادی‌ها، آن‌ها مزایای متعددی از نظر اندازه، تولید، اصلاح و پایداری دارند که آن‌ها را به کاندیدای عالی برای توسعه درمان‌های ضد سرطانی جدید تبدیل می‌کند. اخیراً، برای بازگرداندن ریزمحیط تومور واکنش‌دهنده و ضد سرطانی، استراتژی‌های مؤثر مبتنی بر آپتامر توسعه یافته‌اند. در اینجا، ما جدیدترین رویکردهای با هدف استفاده از آپتامرها برای تقویت یا بازیابی پاسخ ایمنی ضد سرطان در TNBC را مورد بحث قرار می‌دهیم.

سرطان سینه سه گانه منفی زیرشاخه ای از سرطان سینه است که درمان آن دشوار بوده و مستعد عود و متاستاز است و ارتباط نزدیکی با ایمنی دارد.

مطالعات نشان داده اند که سرطان سینه سه گانه منفی به طور قابل توجهی با سایر انواع سرطان سینه در سطح ایمنی متفاوت است. سرطان سینه سه گانه منفی دارای درجه بالایی از نفوذ سلول های ایمنی و یک پاسخ التهابی قوی است که ممکن است منجر به افزایش مشکل در درمان و افزایش میزان عود شود. علاوه بر این، مولکول های پروتئین خاصی روی سطح سرطان سینه سه گانه منفی ممکن است باعث ایجاد آنتی ژن توسط سیستم ایمنی شوند که باعث تحریک بیشتر پاسخ ایمنی می شود.

بنابراین، تحقیقات سه گانه منفی سرطان پستان با ایمونوتراپی به عنوان رویکرد اصلی در حال حاضر در حال انجام است. یکی از جهت گیری های تحقیقاتی استفاده از پایش ایمنی برای نظارت بر اثربخشی ایمونوتراپی و وضعیت ایمنی بیماران است. جهت تحقیق دیگر توسعه سلول های ایمنی خاص، واکسن ها و داروهای تعدیل کننده ایمنی برای سرطان سینه سه گانه منفی است تا نقش سیستم ایمنی را ارتقاء دهد. از این رو می دانیم که مصونیت بسیار مهم است. سیستانچ می تواند به طور قابل توجهی ایمنی را بهبود بخشد. پلی ساکاریدهای موجود در گوشت می توانند پاسخ ایمنی سیستم ایمنی بدن انسان را تنظیم کنند، توانایی استرس سلول های ایمنی را بهبود بخشند و اثر باکتری کشی سلول های ایمنی را افزایش دهند.

روی مکمل cistanche deserticola کلیک کنید

خلاصه:

سیستم ایمنی (IS) ممکن است نقش مهمی در جلوگیری از توسعه و پیشرفت تومور ایفا کند و در سال‌های گذشته منجر به ایجاد روش‌های ایمنی درمانی موثر سرطان شود. با این وجود، فرار ایمنی، توانایی تومورها برای دور زدن ایمنی مخرب میزبان، یکی از موانع اصلی برای به حداکثر رساندن موفقیت درمان باقی مانده است. در این زمینه، استراتژی‌های امیدوارکننده با هدف تغییر شکل ریزمحیط ایمنی تومور و ارتقای ایمنی ضد تومور به سرعت در حال ظهور هستند. سرطان پستان سه گانه منفی (TNBC)، یک زیرگروه تهاجمی سرطان پستان با پیامدهای ضعیف، بسیار ایمنی زا است، که نشان می دهد ایمونوتراپی یک استراتژی قابل اجرا است.

به عنوان شاهدی بر این، در حال حاضر، دو روش ایمنی درمانی اخیراً به استاندارد مراقبت برای بیماران مبتلا به تومورهای بیان کننده PD-L1 تبدیل شده است، که با این حال، درصد پایینی از بیماران را نشان می دهد و رویکردهای ایمنی درمانی فعال تر را ضروری می کند. آپتامرها اولیگونوکلئوتیدهای کوتاه، بسیار ساختاری و تک رشته ای هستند که با میل ترکیبی و ویژگی بالا به اهداف پروتئینی خود متصل می شوند. آنها برای اهداف درمانی مانند آنتی بادی های مونوکلونال استفاده می شوند. بنابراین، استراتژی های مختلف مبتنی بر آپتامر به طور فعال برای تحریک پاسخ IS در برابر سلول های سرطانی مورد بررسی قرار می گیرند. هدف این بررسی بررسی پتانسیل رویکردهای مبتنی بر آپتامر برای تقویت داعش برای مبارزه با TNBC است.

کلید واژه ها:

سیستم ایمنی؛ ایمونوتراپی؛ آپتامر; TNBC; هدف گیری فعال سرطان

1. معرفی

سرطان پستان سه گانه منفی (TNBC) یک زیرگروه سرطان پستان تهاجمی (BC) است که تقریباً 10 تا 20 درصد از کل BCهای تشخیص داده شده را تشکیل می دهد. عموماً زنان جوان‌تر را تحت تأثیر قرار می‌دهد، احتمال عود آن بیشتر است و در مقایسه با سایر زیرگروه‌های قبل از میلاد با نرخ بقای کلی ضعیف‌تر همراه است [1،2]. اصطلاح TNBC به گروه ناهمگنی از تومورها با ویژگی‌های بافت‌شناسی، ژنومی و ایمونولوژیک متفاوت و پاسخ به درمان اشاره دارد که در فقدان گیرنده استروژن، گیرنده پروژسترون و گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی 2 (HER2) مشترک است. بنابراین، بیماران TNBC واجد شرایط درمان هورمونی یا ضد HER2 نیستند [2،3].

بر اساس پروفایل بیان ژن، Lehman و همکاران. [4] در ابتدا TNBC را به شش زیرگروه مولکولی مجزا طبقه بندی کرد، به نام های پایه مانند 1 (BL1)، بازال مانند 2 (BL2)، تعدیل کننده ایمنی (IM)، مزانشیمی (M)، ساقه مانند مزانشیمی (MSL)، و آندروژن مجرا. گیرنده (LAR). متعاقباً، زیرگروه‌های IM و MSL از طبقه‌بندی اولیه حذف شدند، زیرا مشخص شد که ویژگی‌های رونویسی آن‌ها از سلول‌های تومور مشتق نشده‌اند، بلکه از لنفوسیت‌های نفوذکننده تومور (TILs) و سلول‌های استرومایی مرتبط با تومور، به‌وفور در TNBC وجود دارند. ریزمحیط تومور (TME) [5].

طبقه بندی دیگری برای TNBC توسط Burstein و همکاران پیشنهاد شد. [6]، که چهار زیرگروه گزارش شده توسط Lehman را تایید کرد: LAR، M، و دو BL. زیرگروه‌های پایه توصیف‌شده توسط Burstein، بر اساس سیگنال‌دهی ایمنی، به سیستم ایمنی سرکوب‌شده بازال تقسیم می‌شوند که نشان‌دهنده کاهش تنظیم سیستم ایمنی سلول‌های B، سلول T و سلول‌های کشنده طبیعی (NK) و مسیرهای سیتوکین، و مسیرهای شبیه به پایه است. سیستم ایمنی فعال می شود که با تنظیم مثبت ژن های کنترل کننده عملکرد سلول های B، سلول T و سلول های NK مشخص می شود. Burstein و همکارانش نشان دادند که تومورهای سرکوب شده ایمنی و سیستم ایمنی فعال شده به ترتیب بدترین و بهترین پیش آگهی را دارند. هر دو طبقه بندی، امضای سیستم ایمنی (IS) را به عنوان یک عامل مهم پیش آگهی در TNBC و یک هدف بالقوه در درمان برخی از زیرگروه های TNBC برجسته می کنند.

گزینه های محدود درمان های مولکولی و ماهیت بسیار ناهمگن این تومورها، TNBC را به چالش برانگیزترین BC برای درمان تبدیل کرده است. تا به امروز، استاندارد مراقبت برای هر دو TNBC اولیه و پیشرفته، شیمی درمانی است که عموماً از رژیم های ترکیبی تاکسان، آنتراسایکلین، سیکلوفسفامید، سیس پلاتین و فلوراوراسیل استفاده می کند [7،8]. متأسفانه، اثر شیمی درمانی به دلیل سمیت بالا نسبت به سلول های طبیعی محدود شده است [9]. علاوه بر این، پس از یک پاسخ اولیه کوتاه به درمان، TNBC تمایل دارد دوباره به شکل تهاجمی‌تر و مقاوم‌تر ظاهر شود و نرخ بهبودی پاتولوژیک بسیار بالایی را نشان می‌دهد [10]. بنابراین، شناسایی امضاهای مولکولی خاصی که می‌توانند برای ایجاد درمان‌های مؤثر جدید برای TNBC مورد هدف قرار گیرند، به طور فزاینده‌ای ضروری است. سالها تحقیق فشرده در مورد TNBC منجر به شناسایی اولین درمان های مولکولی شد.

اولین نشانگر زیستی تایید شده بالینی برای درمان TNBC وضعیت جهش BRCA بود. تا 19 درصد از بیماران TNBC حامل جهش در ژن‌های کدکننده BRCA1 و BRCA2 هستند، پروتئین‌های دخیل در ترمیم شکستگی دو رشته‌ای DNA، که منجر به حساسیت به مهارکننده‌های پلی-ADP-ریبوز پلیمراز (PARP) می‌شود [2،11]. در سال 2018، سازمان غذا و دارو (FDA) دو مهار کننده PARP، اولاپاریب [12،13] و تالازوپاریب [14] را به عنوان تک درمانی برای درمان بیماران مبتلا به تومورهای جهش یافته BRCA تایید کرد. در حال حاضر، کارایی مهارکننده‌های PARP در TNBC نوع وحشی BRCA نیز در حال بررسی است [15].

TNBC به دلیل تمایل زیاد به تولید نئوآنتی ژن‌هایی که می‌توانند توسط IS تطبیقی ​​[16] به‌عنوان «غیر خود» شناخته شوند و وجود نفوذ سلول‌های ایمنی، که مسئول ایجاد پاسخ‌های ایمنی ضد توموری هستند، نسبت به سایر زیرگروه‌های BC ایمنی‌زاتر است [17، 18]. علاوه بر این، تقریباً 20 درصد از TNBC، لیگاند 1 مرگ سلولی ضد برنامه ریزی شده را بیان می کند (PD-L1) [19]، یک پروتئین سطحی که گیرنده های پروتئین مرگ سلولی برنامه ریزی شده 1 (PD{11}}) را به TIL ها متصل می کند و خاموش می شود. فعالیت آنها به این ترتیب، محور PD-1/PD-L1 یک TME سرکوبگر ایمنی مسئول فرار ایمنی تومور را القا می‌کند. همه این ویژگی ها پیش نیازهای اساسی برای بهره مندی از ایمونوتراپی هستند. در واقع، در سال 2019، FDA اولین ایمونوتراپی با آنتی بادی مونوکلونال ضد PDL1 Atezolizumab (mAb) را برای درمان PD-L{19}}TNBC غیرقابل برداشت مثبت، محلی پیشرفته و متاستاتیک در ترکیب با ناب پاکلیتاکسل تأیید کرد [20،21] ].

در 2 سال بعد، پمبرولیزوماب، یک ضد PD{2}} نیز توسط FDA در ترکیب با شیمی درمانی استاندارد تأیید شد: ابتدا، در سال 2020، برای بیماران مبتلا به TNBC غیر قابل جراحی یا متاستاتیک عود کننده موضعی و بعداً، در سال 2021، برای TNBC در مراحل اولیه تازه تشخیص داده شده و قابل عمل با افزودن آنتی بادی به شیمی درمانی نئوادجوانت و کمکی [22]. با این حال، درمان های ذکر شده تنها برای TNBC که سطوح بالایی از PD-L1 را بیان می کند تأیید شده است، و پیدا کردن استراتژی های جدید برای گسترش کاربردهای ایمونوتراپی برای TNBC ضروری است.

اخیراً، FDA اولین ترکیب آنتی بادی-دارو (ADC) را به عنوان یک درمان خط دوم برای بیماران مبتلا به TNBC محلی پیشرفته یا متاستاتیک غیرقابل برداشت که دو یا چند درمان سیستمیک قبلی، حداقل یکی از آنها برای بیماری متاستاتیک، دریافت کرده‌اند، تأیید کرده است.

نام این ADC Sacituzumab govitecan است که از یک آنتی‌بادی سطح سلول تروفوبلاست انسانی شده-2 تشکیل شده است که از طریق یک پیوند دهنده به بار SN-38، متابولیت فعال مهارکننده توپوایزومراز 1 ایرینوتکان، جفت شده است [23] ].

آپتامرهای الیگونوکلئوتیدی ترکیبات بسیار انتخابی هستند که به عنوان جایگزین یا مکمل mAbs برای هدف‌گیری فعال سرطان ظاهر می‌شوند و کاربرد آپتامرها به عنوان عوامل درمانی نوآورانه در سرطان‌های مختلف انسانی، از جمله TNBC، به سرعت در حال افزایش است [24]. در این بررسی، ابتدا ویژگی‌های آپتامرها در برابر بیومارکرهای مرتبط با سرطان را به عنوان درمان‌های نوآورانه مورد بحث قرار می‌دهیم. سپس، ما بر روی استراتژی‌های مبتنی بر آپتامر که اخیراً ظهور کرده‌اند، تمرکز می‌کنیم که می‌توانند از فرار ایمنی جلوگیری کرده و پاسخ‌های ایمنی ضد سرطانی را تحریک کنند، و در مورد پتانسیل آن‌ها برای مدیریت TNBC در آینده آینده بحث خواهیم کرد.

2. آپتامرها برای درمان هدفمند سرطان

آپتامرها الیگونوکلئوتیدهای مصنوعی، کوتاه و تک رشته ای DNA یا RNA هستند که به ساختارهای سه بعدی (3D) منحصربفرد تبدیل می شوند که با میل ترکیبی و ویژگی بالا با اهدافی با طبیعت های مختلف تعامل دارند. آپتامرها برای اولین بار در سال 1990 کشف شدند که دو مقاله [25،26] تکنولوژی SELEX in vitro (تکامل سیستماتیک لیگاندها با غنی سازی نمایی) را برای نسل آپتامر توصیف کردند و اصطلاح آپتامر را معرفی کردند که از کلمه لاتین "Aptus" (به تناسب) مشتق شده است. ) و کلمه یونانی باستان "meros" (قسمت)، بنابراین به معنای "قطعات مناسب" است (شکل 1).

شکل 1. نمایش شماتیک اتصال آپتامر به هدف و مراحل کلیدی روش SELEX. (الف) آپتامر یک ساختار سه بعدی را برای اتصال به هدف خود اتخاذ می کند. (ب) SELEX با کتابخانه‌های تصادفی توالی‌های ssDNA یا RNA شروع می‌شود و شامل دورهای تکراری اتصال به هدف، تقسیم‌بندی توالی‌های محدود هدف از بی‌پیوند و تقویت توالی‌های محدود شده است. در نهایت، کتابخانه غنی شده با شبیه سازی و توالی یابی تجزیه و تحلیل می شود یا در جدیدترین رویکردها، لیگاندهای با میل ترکیبی بالا توسط توالی یابی نسل بعدی (NGS) و بیوانفورماتیک شناسایی می شوند. ایجاد شده با BioRender.com (در 2 مارس 2023 قابل دسترسی است).

انتخاب در شرایط آزمایشگاهی با تولید یک کتابخانه ترکیبی از اولیگونوکلئوتیدها شروع می‌شود، که هر کدام شامل یک توالی تصادفی مرکزی، تقریباً 100-20 نوکلئوتید طولی است که توسط دو ناحیه ثابت لازم برای بازپخت پرایمرها در طول تکثیر و رونویسی آزمایشگاهی (برای انتخاب آپتامرهای RNA) احاطه شده است. ). این کتابخانه با یک مولکول هدف انکوبه می‌شود و یک مرحله تقسیم‌بندی برای جدا کردن الیگونوکلئوتیدهای متصل به هدف از توالی‌های غیر اختصاصی غیر محدود انجام می‌شود. اهداف برای SELEX می‌تواند شامل پپتیدها، پروتئین‌ها، متابولیت‌ها، کربوهیدرات‌ها، مولکول‌های آلی کوچک، سایر RNA‌های ساختاریافته، و حتی سلول‌ها یا ارگانیسم‌های کامل، و طرح‌های انتخاب متفاوتی باشد که تاکنون با ماهیت هدف سازگار شده‌اند [27-29] . پس از شسته شدن از هدف، توالی ها به طور مستقیم توسط PCR در مورد DNA-SELEX یا ابتدا رونویسی معکوس و سپس در مورد RNA-SELEX تکثیر می شوند. توالی های تقویت شده برای تولید یک کتابخانه الیگونوکلئوتیدی جدید، که در معرض دور بعدی انتخاب قرار می گیرد، استفاده می شود. این فرآیند با تکرار دورهای متعدد جوجه کشی، تقسیم و تقویت، منجر به تولید توالی هایی با میل ترکیبی و اختصاصی بالا برای هدف می شود (شکل 1).

آپتامرها را می‌توان نسخه نوکلئیک اسید آنتی‌بادی‌های پروتئینی در نظر گرفت، زیرا با آن‌ها میل اتصال و ویژگی بالایی برای هدف مشترک دارند (مقادیر Kd، 10-8-10-12 M) و مشابه آنتی‌بادی‌ها، کاربردهای مختلفی دارند. عناصر تشخیص، از جمله درمان، حسگرهای زیستی، و تشخیص [30].

آپتامرها بین اعضای بسیار مشابه یک خانواده پروتئینی، ایزوفرم های پروتئینی و همچنین پروتئین هایی که در یک اسید آمینه واحد متفاوت هستند، تمایز قائل می شوند [27]. به عنوان مثال، با غربالگری متضاد SELEX با دانه‌های آگارز و دانه‌های مغناطیسی همراه با پروتئین‌های نوع وحشی و جهش یافته، به ترتیب، آپتامرهای RNA قادر به اتصال به p53R175، یکی از نقاط داغ جهش p53، ایجاد شده‌اند که پروتئین جهش یافته را از یکدیگر متمایز می‌کند. نوع وحشی p53 [31].

آپتامرها ممکن است با روش های مختلف به عنوان داروهای ضد سرطان عمل کنند (شکل 2).

شکل 2. درمان ضد سرطان مبتنی بر آپتامر. (الف) درمان آنتاگونیستی: آپتامرها به اهداف سطح سلول سرطانی متصل می شوند و مسیرهای پروتومورال را مهار می کنند. (ب) دارورسانی هدفمند: آپتامرهای کونژوگه شده به نانوذرات بارگیری شده با دارو یا مرتبط با داروها به اهداف سطح سلولی متصل می شوند و در سلول های سرطانی درونی می شوند و در نتیجه دارورسانی انتخابی درون سلولی انجام می شود. (ج) ژن درمانی: آپتامرهایی که نانوذرات RNA مداخله‌گر کوچک (siRNA) بارگذاری شده را تزئین می‌کنند یا مستقیماً به siRNA کونژوگه می‌شوند، به اهداف سطح سلولی متصل می‌شوند و درون سلول‌های سرطانی درونی می‌شوند و منجر به خاموشی انتخابی ژن می‌شوند. (د) ایمونوتراپی: آپتامرها سلول های ایمنی را در برابر سلول های سرطانی تحریک می کنند (برای جزئیات به متن مراجعه کنید). ایجاد شده با BioRender. com (در 2 مارس 2023 قابل دسترسی است).

همانطور که برای یک آنتی بادی اتفاق می افتد، عمل آپتامر به عنوان یک داروی درمانی سرطان به توانایی آن در اتصال به یک هدف پروتئین مرتبط با سرطان و تداخل در عملکرد صحیح آن بستگی دارد، بنابراین در نهایت از رشد و پیشرفت تومور جلوگیری می کند [27،32]. متناوباً، مشابه mAbs مرتبط با محموله‌ها در ADC [33]، آپتامرها در برابر بیومارکرهای منحصر به فرد سرطان می‌توانند به عنوان ابزار ضد سرطانی با بهره‌برداری از آنها به‌عنوان عوامل هدف‌گیری برای انتقال مولکول‌های درمانی به طور خاص به محل‌های تومور استفاده شوند [28،34]. در این راستا، قابلیت زیرمجموعه‌ای از آپتامرهای هدف‌گیری سلولی برای درونی‌سازی فعالانه در سلول‌های هدف از طریق اندوسیتوز یا میکروپینوسیتوز با واسطه گیرنده [35،36] زمینه‌ای از تحقیقات شدید را با هدف توسعه روش‌های مبتنی بر آپتامر هوشمند برای TNBC هدفمند فراهم کرده است. درمان با آپتامرهای مزدوج با داروهای شیمی درمانی [37]، RNA های درمانی [38]، مهارکننده های کوچک [39] یا نانوسیستم های مملو از داروها [40،41]، که برای اعمال عملکرد ضد سرطانی خود باید وارد سلول شوند.

علاوه بر این، رویکردهای اخیر همچنین تلاش می‌کنند تا عملکردهای مؤثری را که نمونه‌ای از آنتی‌بادی‌ها برای فعال‌سازی سیستم کمپلمان هستند به آپتامرها اعطا کنند [42]. علاوه بر این، روش‌های نشان‌گذاری رادیویی که برای آنتی‌بادی‌ها اعمال می‌شود، می‌توانند به راحتی برای کونژوگه کردن آپتامرها با رادیونوکلئیدها استفاده شوند و مزدوج‌های حاصل از پتانسیل بالایی در کاربردهای ترانوستیک نوآورانه برخوردار هستند [43]. حتی اگر آپتامرها را بتوان با آنتی بادی ها برای نحوه عملکردشان مقایسه کرد، شکی نیست که آنها چندین مزیت برای جایگزینی یا تکمیل موفقیت آمیز آنتی بادی های سنتی برای هدف قرار دادن سرطان فعال دارند (جدول 1) [44،45].

اولاً، آن‌ها در مقایسه با آنتی‌بادی‌های کلاسیک، اندازه‌های کوچک‌تر (5-15 کیلو دالتون) و ساختارهای انعطاف‌پذیرتری دارند که به آن‌ها اجازه می‌دهد راحت‌تر به تومورهای جامد نفوذ کنند و به اهداف کوچک و پنهان متصل شوند که در غیر این صورت برای آنتی‌بادی‌ها غیرقابل دسترس هستند [46]. نکته مهم این است که تولید آپتامرهای شناسایی شده با سنتز شیمیایی امکان اجتناب از تنوع دسته به دسته را فراهم می کند و بر مراحل گران قیمت و کار فشرده ای که برای تولید آنتی بادی لازم است غلبه می کند.

For more information:1950477648nn@gmail.com