Studien utvikler en strategi for ikke-invasiv sporing av tumorassosierte makrofager

Studien utvikler en strategi for ikke-invasiv sporing av tumorassosierte makrofager

En studie fra Ludwig Cancer Research har utviklet en strategi for ikke-invasivt å spore immunceller kalt makrofager i hjerne- og brystsvulster hos levende mus. Kreft rekrutterer og omprogrammerer ofte disse tumorassosierte makrofagene (TAM) for å støtte sin egen vekst og generere motstand mot terapier. Ledet av Johanna Joyce og Davide Croci fra Ludwig Lausanne og deres kollega ved Universitetssykehuset i Lausanne, Ruud B. van Heeswijk, vises studien i den nåværende utgaven av Science Translational Medicine og er omtalt på forsiden av tidsskriftet.

Overvåking av makrofager har potensial til å forbedre den terapeutiske behandlingen av ulike kreftformer betydelig. Hjernekreft, som er blant de dødeligste primære kreftformer og metastaser, er spesielt avhengige av tilstedeværelsen av makrofager, og målretting mot disse immuncellene kan representere en nøkkelstrategi for deres behandling.

Johanna Joyce, Ludwig Lausanne

Joyce-laboratoriet har i flere år studert den kritiske rollen som TAM-er og andre immunceller spiller i svulster som har sin opprinnelse i hjernen eller metastaserer der fra andre steder, for eksempel bryst, lunge eller hud. For eksempel har hun og hennes kolleger vist hvordan medisiner som blokkerer virkningen av en faktor som er avgjørende for makrofagvekst, kan omprogrammere TAM-er fra en kreftstøttende tilstand til en kreftdrepende tilstand. De oppdaget hvordan hjernens hjemmehørende makrofager, mikroglia og de som tiltrekkes av svulster fra blodstrømmen – monocyttavledede makrofager (MDM) – befolker gliomer og hjernemetastaser ulikt. Studiene deres har også vist hvordan TAM-er bidrar til tilbakefall av hjernesvulst og motstand mot terapi og identifisert strategier for å møte hver av disse utfordringene.

Evnen til å spore endringer i antall makrofager og distribusjon over tid kan derfor gjøre mye for å forbedre håndteringen av hjernesvulstterapi. Men det er lettere sagt enn gjort. Foreløpig kan immunlandskapet til gliomer bare sees gjennom biopsi, som-; Bortsett fra å være veldig invasiv og derfor langt fra rutine; tillater bare et glimt av en liten del av en svulst på et bestemt tidspunkt.

For å ikke-invasivt studere TAM-populasjoner over tid, utnyttet Joyce og hennes kolleger en grunnleggende funksjon av immunceller, som er å reise gjennom hele kroppen og suge opp partikler. De injiserte musemodeller av gliomer, brystkreft og brysthjernemetastaser med to forskjellige typer nanopartikler, begge merket med en fluorisotop (19F), som hver sendte ut et karakteristisk og gjenkjennelig signal som kunne påvises ved magnetisk resonansavbildning (MRI). ;en standard bildeteknologi for kreftbehandling. Signalene som sendes ut av disse nanopartikler er også forskjellige fra signalene til en hydrogenisotop (1H) som brukes til å avbilde vev, inkludert kreftsvulster.

Forskerne viser at nanopartikler akkumuleres i TAM, noe som gjør det mulig for en direkte og ikke-invasiv metode å bruke "multispektral" MR-avbildning for å bestemme ikke bare frekvensen, men også plasseringen av immunceller i geografien til svulster. Avbildningen deres avslørte for eksempel at de merkede TAM-ene klynger seg rundt de lekke, misdannede blodårene skapt av svulster, en oppdagelse som kan ha implikasjoner for kombinasjonsterapier under utvikling som tar sikte på å normalisere svulstens vaskulatur for å forbedre medikamentleveringen.

Strålebehandling er en standardbehandling for gliomer, og nyere forskning fra Joyce-laboratoriet har vist at det i betydelig grad endrer det totale antallet og typene av TAM etter innledende stråling og ved tilbakefall av sykdom. I den nåværende studien bekreftet Joyce, Croci, van Heeswijk og kolleger at selv om mikroglia og MDM er tilstede i omtrent like antall i ubehandlede gliomer, har MDM en tendens til å ta over og gruppere seg i en viss avstand fra mikroglia i svulster som kommer tilbake etter strålebehandling.

"Bildebehandling avslørte tidligere ukjente nisjer for TAM-er i ubehandlede, rolige og tilbakevendende gliomer," sier Joyce. "Det ble også registrert hvordan fordelingen av TAM er forskjellig mellom gliomer og hjernemetastaser. Bildetilnærmingene utviklet i denne studien, hvis de videreutvikles, kan hjelpe leger ikke-invasivt å identifisere hjernesvulsttyper, bedre overvåke prognose og medikamentresistens, og dermed forbedre terapeutisk behandling." Hjernesvulster."

I tillegg vil disse strategiene gi forskere innsikt i det skiftende immunlandskapet til svulster og gi innsikt som er avgjørende for utviklingen av nye kreftterapier.

Kilde:

Ludwig Institute for Cancer Research

Referanse:

Croci, D., et al. (2022) Multispectral Fluorine-19 MRI muliggjør longitudinell og ikke-invasiv overvåking av tumorassosierte makrofager. Vitenskapelig translasjonsmedisin. doi.org/10.1126/scitranslmed.abo2952.

.