¿De qué forma la inhibición del punto de control PD-L1 se dirige selectivamente a las células cancerosas pero no a las células sanas?

Esa es una pregunta interesante. Lamentablemente, no hay una respuesta directa a su pregunta. Espero dar un vistazo de la interacción detrás de este método de tratamiento.

En esta pregunta, usted mencionó las células T que supuestamente matan el cáncer. Por lo tanto, supongo que se refiere a un subconjunto de células T denominadas células T CD8 +, que son las células T citotóxicas, también conocidas como células efectoras que cazan y matan a los patógenos y las células cancerosas en este caso. Esta definición es importante ya que las células T son un término general y las anti-PD-L1 tienen diferentes efectos en diferentes subconjuntos de células T.

Nicole Weit – Análisis de citometría de flujo avanzado de subconjuntos de memoria de células T humanas

Como mencionó anteriormente, tanto las células sanas como las cancerosas expresan PD-L1 en su superficie celular. Sin embargo, existe una diferencia entre el número de moléculas PD-L1 en su superficie. Las células sanas expresan PD-L1 en su superficie celular a un nivel fisiológico saludable, pero las células cancerosas sobreexpresan PD-L1 en su superficie, lo que puede ser muchas veces más que las células sanas. Además, las células cancerosas también tienen un perfil de expresión de marcador de superficie celular diferente en comparación con las células normales. Por lo tanto, estos pocos factores permiten que las células T los dirijan preferentemente.

Con estos 2 factores combinados, el cambio en los marcadores de superficie celular en una célula cancerosa y la disminución en la inhibición del punto de control convertirán a las células cancerosas en un objetivo en comparación con una célula sana, evitando daños al tejido sano del daño colateral.

Lamentablemente, esto solo ocurre en teoría. La verdad es que la alta expresión de PD-L1 en la superficie de las células cancerosas significa que, típicamente, la inhibición del punto de control solo se puede eludir si la concentración de anti-PD-L1 o anti-PD-1 es suficientemente alta. Es probable que esto también afecte a todas las células sanas porque el nivel de expresión de PD-L1 en células sanas es mucho menor en comparación con las células cancerosas. Esto es especialmente cierto si entregó el anticuerpo sistémicamente. La administración local o la administración del anticuerpo reducirá los efectos secundarios autoinmunes del tratamiento.

La FDA ideó pautas para manejar la toxicidad derivada del sistema inmune y el tratamiento debe interrumpirse inmediatamente y los medicamentos inmunosupresores se administrarán por vía sistémica si los pacientes experimentan efectos adversos potencialmente mortales [1]. Tenga en cuenta que, sin embargo, casi siempre se esperan efectos adversos y, si no es demasiado, el tratamiento continuará incluso cuando el paciente esté incómodo. Por lo tanto, en el tratamiento del cáncer, los efectos secundarios y la eficacia para matar el cáncer siempre se miden en una escala.

Finalmente, aunque los inhibidores del punto de control inmune están ganando popularidad ahora, que yo sepa, a menudo se usan en combinación con otras drogas o incluso con otra terapia celular dirigida. Esto permitiría a la terapia celular dirigida superar cualquier inmunosupresión y llevar a cabo el máximo efecto citotóxico para matar las células cancerosas. Al usar este enfoque, puede reducir los efectos secundarios experimentados por los pacientes porque aún tienen un efecto altamente cancerígeno.

Notas a pie de página

[1] Toxicidades asociadas con la inmunoterapia con inhibidor de punto de control

PD-L1: la inhibición del punto de control de Wikipedia no se dirige selectivamente a las células cancerosas . Por el contrario, dirigir PD-L1 con un anticuerpo monoclonal (mAb) específico de PD-L1 evita que interactúe con su ligando, PD-1 (proteína de muerte celular programada 1 – Wikipedia), una molécula de superficie celular en gran parte, aunque no exclusivamente, expresado en la superficie de las células inmunitarias tales como T (tanto CD4 y CD8), B, NK (Asesino Natural), células T, monocitos y algunas CD (células dendríticas) (1, 2).

PD-L1 y PD-L2 se expresan en la superficie celular de una variedad mucho más amplia de células, notificándose no solo en células T y B, sino también en células endoteliales y epiteliales, corazón, pulmón, músculo esquelético, placenta, entre otros ( 2, 3). PD-L1 se volvió relevante para cánceres cuando varios estudios informaron (3)

  • Su alto nivel de expresión por muchos tipos de cánceres tales como mama, cuello uterino, colon, esófago, hígado, pulmón, riñón, ovario, páncreas, piel.
  • Su expresión por tumores se correlaciona con peor pronóstico del paciente.

Al mismo tiempo, múltiples estudios también correlacionaron altos niveles de expresión de PD-1 en linfocitos infiltrantes de tumores – Wikipedia (TIL) con pronóstico precario de pacientes con cáncer, así como una pobre función efectora (actividad antitumoral) de dichos TIL en estudios in vitro (3)

La alta expresión de PD-L1 en células tumorales se considera una adaptación tumoral que intenta frustrar respuestas inmunes antitumorales eficaces inhibiendo las TIL que expresan PD-1 . La expresión persistente de células T de PD-1 se interpreta como un signo de agotamiento de células T , una colorida descripción que indica que la célula es o ha llegado a ser poco capaz de realizar sus funciones efectoras específicas de antígeno.

  • En el caso de las células T CD4 auxiliares, la expresión de PD-1 implica poca capacidad para ayudar a B y las células T CD8 citotóxicas a realizar sus funciones efectoras.
  • En el caso de las células T CD8 citotóxicas, la expresión de PD-1 implica poca capacidad para matar a sus células diana.

La esperanza detrás del bloqueo PD-L1 o PD-1 es la liberación de la inhibición de las células T específicas para el cáncer que expresan PD-1 presentes en el tumor (y tal vez en cualquier parte del cuerpo), y así los hacen capaces de atacar y librar al tumor desde que se bloqueó el acoplamiento PD-1PD-L1 para revertir la inhibición de la función efectora de los linfocitos, al menos en estudios preclínicos (modelo de ratón).

Idealmente, el enfoque de inmunoterapia contra el cáncer más óptimo sería específico del antígeno del cáncer ya que probablemente serían aquellos con un costo colateral mínimo. Por ejemplo, cuando una célula inmune, por ejemplo, una célula T citotóxica CD8 específica para un antígeno de célula cancerosa, se unió a su antígeno diana en la superficie de una célula cancerosa y la mató.

Obviamente, el bloqueo PD-L1 o PD-1 es un proceso muy diferente que afecta no solo a los linfocitos tumorales específicos del antígeno sino también a otros, por lo que no es sorprendente señalar que específicamente y los inhibidores del punto de control en general tienen al menos dos inconvenientes principales.

  • No son específicos del antígeno en el estricto sentido inmunológico, es decir, no se dirigen a un antígeno expresado solo por el tumor, pero no por células sanas. Por lo tanto, hay un alcance para los efectos fuera de objetivo (4), lo que significa un ataque también sobre tejido (s) no tumoral. Existe la esperanza de que la aplicación cuidadosa de dosis y frecuencia de bloqueo ayude a enfocar más el Rx a las células cancerosas y ayude a mitigar el objetivo de las células de los tejidos sanos.
  • Las células T infiltrantes de tumor y, por lo tanto, presumiblemente tumorales, podrían expresar no solo PD-1 sino receptores inhibidores múltiples de la superficie celular tales como LAG3-Wikipedia (5) y TIM-3 (HAVCR2-Wikipedia) (6). El bloqueo de PD-1 solo en tales células T podría no ser suficiente para revertir su inhibición. Puede ser necesario bloquear estas otras moléculas inhibidoras también.

El bloqueo PD-L1 también adolece de un inconveniente adicional, a saber, la falta de identificación confiable, lo que significa una falta de focalización confiable. La identificación de las células que expresan PD-L1 se sumió en dificultades técnicas ya que los anticuerpos específicos para PD-L1 humana tenían una trayectoria de validación pobre . Esto hizo difícil determinar con precisión y fiabilidad si una muestra de tumor particular expresa PD-L1 o no. Esto mejoró solo en los últimos años después de la inmunohistoquímica técnicamente validada – ensayos de Wikipedia (IHC) usando clones específicos de anticuerpos anti PD-L1 como Dako / BMS clon 28-8, Merck’s mAb clon 22C3 y Ventana (Genentech / Roche) clon de mAb SP142 apareció en la escena (7, 8).

Bibliografía

1. Ishida, Yasumasa, et al. “Expresión inducida de PD-1, un nuevo miembro de la superfamilia de genes de inmunoglobulinas, después de la muerte celular programada”. La revista EMBO 11.11 (1992): 3887. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc

2. Keir, Mary E., et al. “PD-1 y sus ligandos en tolerancia e inmunidad”. Annu. Rev. Immunol. 26 (2008): 677-704.

3. Ohaegbulam, Kim C., et al. “Inmunoterapia contra el cáncer humano con anticuerpos contra la vía PD-1 y PD-L1”. Tendencias en medicina molecular 21.1 (2015): 24-33. https://pdfs.semanticscholar.org

4. Fay, André P., y col. “El manejo de los eventos adversos relacionados con el sistema inmune asociados con el bloqueo del punto de control inmune”. Revisión experta de la calidad de vida en el cuidado del cáncer 1.1 (2016): 89-97. http://www.tandfonline.com/doi/p

5. Matsuzaki, Junko, et al. “Las células T CD8 + específicas de NY-ESO-1 infiltrantes de tumor están negativamente reguladas por LAG-3 y PD-1 en cáncer de ovario humano”. Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias 107.17 (2010): 7875-7880. http://www.pnas.org/content/107/

6. Du, Wenwen, et al. “TIM-3 como objetivo para la inmunoterapia contra el cáncer y los mecanismos de acción”. Revista internacional de ciencias moleculares 18.3 (2017): 645. TIM-3 como objetivo para la inmunoterapia contra el cáncer y los mecanismos de acción

7. Herbst, Roy S., et al. “Correlatos predictivos de la respuesta al anticuerpo anti-PD-L1 MPDL3280A en pacientes con cáncer”. Nature 515.7528 (2014): 563. http: //www.livewell-bioscience.c

8. Gandini, Sara, Daniela Massi y Mario Mandalà. “Expresión de PD-L1 en pacientes con cáncer que reciben anticuerpos anti PD-1 / PD-L1: una revisión sistemática y un metanálisis”. Revisiones críticas en oncología / hematología 100 (2016): 88-98. https://www.researchgate.net/pro

Gracias por el R2A, Victor Lin.

Tirumalai Kamala dio una respuesta muy completa. Me gustaría agregar dos puntos. Una es una perspectiva histórica y la segunda es una respuesta general a la selectividad de anti-PD-L1 y otras drogas de bloqueo de punto de control.

Prospectiva histórica y visión general de la regulación inmune y bloqueo de punto de control

La Inmunoterapia contra el Cáncer no es un concepto nuevo, tiene sus orígenes en investigaciones y observaciones desde finales de 1800, pero hasta hace poco no se apreció ni entendió cómo se inicia la respuesta inmune al cáncer, y luego se elude el tumor mismo. El sistema inmune está regulado en general por un elaborado sistema de controles y equilibrios, ya que es tan importante detener una respuesta inmune como iniciarla.

En ausencia de regulación, los efectores activados continuarían proliferando, liberarían citocinas y causarían inflamación para siempre. Una respuesta inmune descontrolada es extremadamente dañina para el huésped, por eso están diseñados para ser autolimitados. Esta autorregulación se logra mediante una gran cantidad de marcadores de superficie celular que aparecen en las células inmunes a medida que maduran a partir de los precursores, se activan y regresan a un estado de reposo.

Algunas células inmunes son “efectores”, son los agentes que producen anticuerpos o matan células tumorales, células infectadas por virus, etc. Otros linfocitos son células inmunes “reguladoras”, que sirven para deprimir un sistema inmune activo para prevenir la inflamación y destrucción excesiva. de células hospedadoras sanas normales. Es un tema muy complejo.

Especificidad del bloqueo del punto de control inmune

Los tumores han evolucionado para expresar una alta densidad de marcadores de superficie como PD-L1 que son parte de los circuitos del sistema inmune normal que regulan las respuestas inmunes. Gran parte de los efectos fuera del objetivo y la toxicidad clínica observada con los inhibidores del bloqueo del punto de control son el resultado de la desregulación no específica de la respuesta inmune a células no tumorales en el paciente. Si no se controla la respuesta inmune completa, las respuestas inflamatorias en el paciente que normalmente se inician y se resuelven ya no se resuelven o resuelven mucho más lentamente, lo que da como resultado síntomas que se parecen a las respuestas autoinmunes. Es por eso que el tratamiento para estos efectos fuera de objetivo es suprimir la respuesta inmune.

PD-1 es uno de una serie de marcadores expresados ​​en las células T activadas que permiten la autorregulación que es esencial para un sistema inmune saludable que reacciona a los patógenos y que no causa respuestas inmunes inespecíficas a los tejidos del huésped. Comparado con otros marcadores de activación de células T, es más específico para las células T que se encuentran en los tumores porque es un marcador de “agotamiento”. Por el contrario, el primer marcador de activación de células T que se explotará para inmunoterapia, CTLA-4, se expresa en una matriz muy amplia de células T activadas. Los efectos secundarios observados con estos dos medicamentos son, por lo tanto, diferentes. El éxito clínico de las terapias anti CTLA-4 abrió la puerta a todas las terapias de bloqueo de punto de control existentes. A medida que avanza el campo, los ensayos clínicos que prueban y comparan estos agentes inmunológicos, que modifican los sistemas de administración y que combinan inmunoterapia con quimioterapia, inhibidores de moléculas pequeñas y radiación, han conducido y continuarán mejorando los resultados para los pacientes. El concepto detrás de combinaciones de terapias más tradicionales y dirigidas con bloqueo de punto de control es que las terapias tradicionales o dirigidas causarán una respuesta inmune local y específica del tumor, y el bloqueo del punto de control potenciará y prolongará esa respuesta inmune.