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Avanços no Tratamento do Câncer de Pulmão com Inibidores de KRAS

Pesquisas mostram que combinar inibidores de KRAS com imunoterapia pode ser promissor para o câncer de pulmão.

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O câncer de pulmão é um problema sério de saúde no mundo todo, sendo o câncer de pulmão não-microcítico (NSCLC) o tipo mais comum. Os avanços recentes no tratamento têm se concentrado em melhorar as taxas de sobrevivência dos pacientes, especialmente aqueles com um prognóstico complicado. Um desses avanços foi o uso de bloqueio de pontos de verificação imunológicos, que ajuda o sistema imunológico a reconhecer e combater as células cancerígenas. Embora esse método tenha funcionado para alguns pacientes, muitos não respondem ao tratamento ou desenvolvem resistência ao longo do tempo.

Em 2021, outra opção de tratamento surgiu quando um remédio chamado sotorasib foi aprovado para pacientes com uma mutação específica em suas células cancerígenas conhecida como KRAS-G12C. Essa aprovação veio após ensaios clínicos que mostraram resultados promissores, com muitos pacientes experimentando controle temporário da doença. No entanto, apesar desses resultados positivos, o sotorasib não levou a uma melhoria significativa nas taxas de sobrevivência geral quando comparado a outros tratamentos existentes, indicando que não é suficiente ser usado sozinho. Isso fez com que os pesquisadores buscassem maneiras de combiná-lo com outras terapias para aumentar sua eficácia.

Papel do Sistema Imunológico

O sistema imunológico desempenha um papel crítico em como o corpo responde à inibição de KRAS-G12C. Pesquisas mostraram que a presença de Células T, um tipo de célula imune, é essencial para alcançar respostas de tratamento duradouras. Da mesma forma, outros estudos revelaram como é importante alterar o ambiente ao redor dos tumores para promover respostas imunes anti-câncer ao usar drogas como o sotorasib. Além disso, foi mostrado que combinar inibidores de KRAS com terapias imunológicas pode ter um efeito benéfico, mas isso parece funcionar apenas em condições tumorais onde já existe uma forte presença imune.

Mudanças no Microambiente Tumoral

Em experimentos anteriores, os pesquisadores descobriram que, após o tratamento com o inibidor de KRAS-G12C MRTX1257, o crescimento tumoral foi reduzido, mas os tumores não encolheram completamente. Isso sugeriu que os inibidores de KRAS sozinhos eram insuficientes para eliminar os tumores. Quando os pesquisadores combinaram o MRTX1257 com a terapia anti-PD-1, não viram respostas melhoradas em modelos específicos de câncer, refletindo o que foi observado em ambientes clínicos. Essa situação deixou claro que há uma necessidade de novas estratégias de tratamento que possam aumentar as respostas imunológicas em tumores que carecem de atividade imune.

Para identificar combinações mais eficazes para o tratamento, os cientistas usaram um modelo de tumores pulmonares onde as células imunes tinham dificuldade em entrar na área do tumor. Eles empregaram um método chamado citometria de massa por imagem (IMC) para analisar o ambiente tumoral, olhando especificamente para como as células interagem umas com as outras dentro do tecido. A IMC é uma ferramenta útil porque permite que os pesquisadores observem muitos marcadores diferentes de uma só vez, mantendo o contexto espacial das células, fornecendo uma visão de como as interações localizadas podem influenciar as respostas imunes.

Análise da Comunidade de Células Tumorais

Ao examinar as interações celulares no modelo tumoral, os pesquisadores identificaram diferentes comunidades ou grupos de células, incluindo uma comunidade que parecia um centro de ativação de células T. Dentro dessa comunidade, interações entre células T reguladoras e outras células imunes poderiam desempenhar um papel na supressão das respostas anti-tumorais. Isso sugere que as células T reguladoras poderiam dificultar a atividade imune eficaz no ambiente tumoral.

Em paralelo, eles também analisaram amostras de câncer de pulmão humano e encontraram padrões semelhantes de controle das células T reguladoras, indicando que tais mecanismos podem ocorrer também em pacientes. Isso levou os pesquisadores a explorar o potencial de combinar inibidores de KRAS-G12C com um anticorpo Anti-CTLA-4 que depleta Tregs para melhorar as respostas ao tratamento em seus experimentos.

Observações dos Efeitos do Tratamento

Os pesquisadores já haviam estabelecido que, em seu modelo de câncer de pulmão, mudanças específicas ocorreram na disposição das células após a inibição de KRAS-G12C. Eles notaram a presença de diferentes tipos de macrófagos e células imunes em várias localizações dentro do tumor. Usando IMC, identificaram padrões claros de como as células estavam organizadas, descobrindo mudanças na arquitetura do tecido que refletiam o impacto do tratamento.

A análise mostrou que a composição da comunidade poderia mudar com base no tratamento. Por exemplo, certas comunidades foram especificamente alteradas após o tratamento com MRTX1257, indicando uma mudança para um estado mais inflamatório no tumor. Isso reforçou a ideia de que a disposição das células no ambiente tumoral poderia influenciar significativamente a eficácia dos tratamentos.

Enriquecimento de Células Imunes

Para avaliar como diferentes comunidades ricas em células imunes estavam funcionando, os pesquisadores identificaram áreas dentro dos tumores que eram abundantes em células T CD8+, que são cruciais para as respostas anti-tumorais. Eles destacaram cinco comunidades principais onde essas células T estavam concentradas. Cada uma dessas comunidades tinha sua própria composição única e contexto espacial, revelando como as células T estavam distribuídas dentro do ambiente tumoral.

A presença de células T CD8+ estava ligada a resultados positivos no combate ao câncer. Os pesquisadores observaram que algumas comunidades eram mais prevalentes após o tratamento com o inibidor de KRAS-G12C, enquanto outras eram encontradas principalmente em tumores não tratados. Essas distribuições espaciais refletiam não apenas o número de células imunes presentes, mas também suas interações com as células tumorais.

Avaliação das Respostas das Células T

Os pesquisadores também examinaram como as células T nessas comunidades responderam à inibição de KRAS-G12C, focando em marcadores que indicam ativação e maturação das células T. Eles encontraram respostas variadas entre diferentes comunidades, onde as células T expressaram marcadores específicos que sugeriam ativação ou exaustão. Por exemplo, algumas células T mostraram sinais de estar ativadas, enquanto outras apresentaram características de exaustão, o que poderia limitar sua eficácia em atacar as células tumorais.

Notavelmente, descobriram que em comunidades onde células Tregs estavam presentes, as interações entre células T CD8+ e outras células imunes eram reduzidas. Isso destacou o papel complexo dos Tregs na regulação das respostas imunes dentro dos tumores; sua presença parecia inibir a ativação das células imunes circundantes.

Implicações para Estratégias de Tratamento

Dadas as observações sobre como os Tregs impactavam as respostas imunes, os pesquisadores contemplaram os potenciais benefícios de depletar Tregs para aumentar a atividade anti-tumoral. Ao usar um anticorpo anti-CTLA-4 para diminuir os níveis de Tregs, eles esperavam que essa combinação de tratamento pudesse levar a um melhor controle do crescimento tumoral e a uma sobrevivência mais longa.

Nos experimentos, descobriram que combinar a terapia com KRAS-G12C com a depleção de Tregs levou a melhores resultados em comparação com outras combinações de tratamento. Isso sugeriu que atacar os Tregs poderia desempenhar um papel fundamental em superar a resistência a terapias existentes e melhorar a eficácia geral contra os tumores.

Relevância Clínica

As descobertas da pesquisa em camundongos levaram a uma investigação mais aprofundada em amostras de câncer de pulmão humano. Os pesquisadores queriam saber se comunidades semelhantes existiam em pacientes e se poderiam correlacionar com desfechos clínicos. Analisando amostras de pacientes com NSCLC não tratados, identificaram comunidades ricas em Tregs, células CD4+ e células CD8+.

Notavelmente, em muitos pacientes, observaram uma correlação entre a presença de comunidades de Tregs e a carga mutacional tumoral (TMB), o que sugere que pacientes com TMB mais alta poderiam se beneficiar de terapias que visam os Tregs. Isso poderia significar que identificar comunidades celulares específicas nos tumores dos pacientes poderia ajudar a prever respostas a tratamentos como inibidores de KRAS ou imunoterapias.

Conclusão

No geral, essa pesquisa ilumina a complexa interação entre células imunes dentro do microambiente tumoral do câncer de pulmão. Ao demonstrar o papel crucial dos Tregs em dificultar as respostas anti-tumorais e identificar estratégias para atacar essas células, os cientistas esperam desenvolver melhores opções de tratamento para pacientes que sofrem de NSCLC.

As descobertas enfatizam a necessidade de abordagens de tratamento personalizadas que considerem as comunidades celulares específicas presentes no tumor de um paciente. Ensaios clínicos futuros podem se concentrar em combinar inibidores de KRAS com estratégias para depletar Tregs, o que poderia levar a melhores resultados para pacientes com essa forma desafiadora de câncer. À medida que os pesquisadores continuam a explorar as dinâmicas do ambiente imune, há esperança por terapias mais eficazes e melhores taxas de sobrevivência para os pacientes com câncer de pulmão.

Fonte original

Título: Spatial proteomic analysis of a lung cancer model reveals regulatory T cells attenuate KRAS-G12C inhibitor-induced immune responses

Resumo: We recently showed that lung tumor specific KRAS-G12C inhibition causes remodelling of the tumor immune microenvironment from cold to hot. As a result, KRAS-G12C inhibition is able to synergise with anti-PD-1 treatment, but only in tumor models that were already moderately responsive to immune checkpoint blockade at baseline. To investigate mechanisms that restrain immunotherapy sensitivity in non-responsive tumors, we used multiplex imaging mass cytometry to explore spatial patterns in the tumor microenvironment of the highly immune evasive KRAS mutant murine Lewis Lung Cancer model. Clustering of close neighbour information per cell allowed characterisation of spatial patterns or communities in the tissue. We identified a community harbouring features of localised T-cell activation, where CD4+ and CD8+ T cells and dendritic cells were gathered together. KRAS-G12C inhibition led to increased expression of PD-1 on T cells, CXCL9 expression by dendritic cells, together with increased proliferation and potential cytotoxicity of CD8+ T cells, indicating an effector response. However, we also observed a high incidence of regulatory T cells (Tregs) within this community, which had frequent contact with effector T cells, suggesting that Tregs may be able to dampen anti-tumoral immune responses following KRAS-G12C inhibition. Similar communities were detected in human lung adenocarcinoma clinical samples. Depleting Tregs in vivo with anti-CTLA-4 antibody rescued the anti-tumor immune response and led to enhanced tumor control in combination with anti-PD-1 and KRAS-G12C inhibitor. We therefore propose use of KRAS-G12C inhibitor in combination with Treg depletion as a therapeutic opportunity that increases anti-tumoral immune responses and initiates tumor regression. One sentence summarySpatial analysis identified regulatory T cells as potential source of local T cell repression, mediating resistance to KRAS-G12Ci and anti-PD1 therapy.

Autores: Julian Downward, M. Cole, P. Anastasiou, C. Lee, C. Moore, E. Mugarza, M. Jones, K. Valand, S. Rana, E. Colliver, M. Angelova, K. Enfield, A. Magness, A. Mullokandov, G. Kelly, T. de Gruijl, M. Molina-Arcas, C. Swanton, F. van Maldegem

Última atualização: 2024-04-13 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.11.588725

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.11.588725.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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