Studiet udvikler en strategi for ikke-invasiv sporing af tumorassocierede makrofager

Studiet udvikler en strategi for ikke-invasiv sporing af tumorassocierede makrofager

En undersøgelse fra Ludwig Cancer Research har udviklet en strategi til non-invasivt at spore immunceller kaldet makrofager i hjerne- og brysttumorer hos levende mus. Kræfter rekrutterer og omprogrammerer ofte disse tumorassocierede makrofager (TAM'er) for at støtte deres egen vækst og generere resistens over for terapier. Ledet af Johanna Joyce og Davide Croci fra Ludwig Lausanne og deres kollega på universitetshospitalet i Lausanne, Ruud B. van Heeswijk, vises undersøgelsen i det aktuelle nummer af Science Translational Medicine og er vist på forsiden af ​​tidsskriftet.

Overvågning af makrofager har potentialet til væsentligt at forbedre den terapeutiske behandling af forskellige kræftformer. Maligne hjernesygdomme, som er blandt de mest dødelige primære kræftformer og metastaser, er især afhængige af tilstedeværelsen af ​​makrofager, og målretning mod disse immunceller kan repræsentere en nøglestrategi for deres behandling."

Johanna Joyce, Ludwig Lausanne

Joyce-laboratoriet har i flere år studeret den kritiske rolle, som TAM'er og andre immunceller spiller i tumorer, der stammer fra hjernen eller metastaserer der fra andre steder, såsom bryst, lunge eller hud. For eksempel har hun og hendes kolleger vist, hvordan lægemidler, der blokerer virkningen af ​​en faktor, der er afgørende for makrofagvækst, kan omprogrammere TAM'er fra en kræftstøttende tilstand til en kræftdræbende tilstand. De opdagede, hvordan hjernens hjemmehørende makrofager, mikroglia og dem, der tiltrækkes af tumorer fra blodbanen - monocyt-afledte makrofager (MDM'er) - befolker forskelligt gliomer og hjernemetastaser. Deres undersøgelser har også vist, hvordan TAM'er bidrager til tilbagefald af hjernetumor og resistens over for terapi og identificeret strategier til at løse hver af disse udfordringer.

Evnen til at spore ændringer i antallet af makrofager og fordeling over tid kunne derfor gøre meget for at forbedre håndteringen af ​​hjernetumorterapi. Men det er lettere sagt end gjort. I øjeblikket kan immunlandskabet af gliomer kun ses gennem biopsi, hvilket-; Bortset fra at være meget invasiv og derfor langt fra rutine; tillader kun et glimt af et lille udsnit af en tumor på et bestemt tidspunkt.

For ikke-invasivt at studere TAM-populationer over tid, udnyttede Joyce og hendes kolleger en grundlæggende funktion af immunceller, som er at rejse gennem hele kroppen og suge partikler op. De injicerede musemodeller af gliomer, brystkræft og brysthjernemetastaser med to forskellige typer nanopartikler, begge mærket med en fluorisotop (19F), der hver udsendte et karakteristisk og genkendeligt signal, der kunne detekteres ved magnetisk resonansbilleddannelse (MRI). ;en standard billedteknologi til kræftbehandling. De signaler, der udsendes af disse nanopartikler, er også forskellige fra dem fra en brintisotop (1H), der bruges til at afbilde væv, herunder kræftsvulster.

Forskerne viser, at nanopartiklerne akkumuleres i TAM'er, hvilket gør det muligt for en direkte og ikke-invasiv metode at bruge "multispektral" MR-billeddannelse til at bestemme ikke kun frekvensen, men også placeringen af ​​immunceller i tumorernes geografi. For eksempel afslørede deres billeddannelse, at de mærkede TAM'er klynger sig omkring de utætte, misdannede blodkar skabt af tumorer, en opdagelse, der kan have konsekvenser for kombinationsterapier under udvikling, der har til formål at normalisere tumorvaskulaturen for at forbedre lægemiddelleveringen.

Strålebehandling er en standardbehandling for gliomer, og nyere forskning fra Joyce-laboratoriet har vist, at den ændrer det samlede antal og typer af TAM'er væsentligt efter indledende stråling og ved tilbagefald af sygdommen. I den aktuelle undersøgelse bekræftede Joyce, Croci, van Heeswijk og kolleger, at selvom mikroglia og MDM'er er til stede i omtrent lige store antal i ubehandlede gliomer, har MDM'er en tendens til at overtage og klynge sig i en vis afstand fra mikroglia i tumorer, der gentager sig efter strålebehandling.

"Billedbehandling afslørede hidtil ukendte nicher for TAM'er i ubehandlede, hvilende og tilbagevendende gliomer," siger Joyce. "Det blev også registreret, hvordan fordelingen af ​​TAM'er adskiller sig mellem gliomer og hjernemetastaser. De billeddiagnostiske tilgange, der er udviklet i dette studie, kan, hvis de udvikles yderligere, hjælpe læger med non-invasivt at identificere hjernetumortyper, bedre overvåge prognose og lægemiddelresistens og dermed forbedre terapeutisk behandling." Hjernetumorer."

Derudover vil disse strategier give videnskabsfolk indsigt i det skiftende immunlandskab af tumorer og give indsigt, der er afgørende for udviklingen af ​​nye cancerterapier.

Kilde:

Ludwig Institut for Kræftforskning

Reference:

Croci, D., et al. (2022) Multispektral Fluor-19 MRI muliggør langsgående og ikke-invasiv overvågning af tumorassocierede makrofager. Videnskabelig translationel medicin. doi.org/10.1126/scitranslmed.abo2952.

.