ДЕНДРИТНІ КЛІТИНИ В ЛІКУВАННІ ХВОРИХ НА ГЛІОБЛАСТОМУ: СУЧАСНИЙ ПОГЛЯД НА ПРОБЛЕМУ І ВЛАСНИЙ ДОСВІД

Автор(и)

  • О.Я. Главацький Державна установа «Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
  • Н.М. Храновська Державне некомерційне підприємство «Національний інститут раку», Київ, Україна
  • О.В. Скачкова Державне некомерційне підприємство «Національний інститут раку», Київ, Україна
  • О.І. Горбач Державне некомерційне підприємство «Національний інститут раку», Київ, Україна
  • Г.В. Хмельницький Державна установа «Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
  • І.М. Шуба Державна установа «Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
  • Є.Г. Педаченко Державна установа «Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
  • О.В. Земскова Державна установа «Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
  • О.В. Земскова Державна установа «Інститут нейрохірургії ім. акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2023.03.282

Ключові слова:

гліобластома, імунотерапія, дендритно-клітинна вакцинація, виживаність

Анотація

Гліобластома (ГБМ) є найбільш агресивною з первинних злоякісних пухлин головного мозку в дорослих. Покращання ефективності лікування хворих на ГБМ є нагальною проблемою, що заохочує розвиток нових терапевтичних стратегій, зокрема, тих, що базуються на застосуванні імунотерапії. З поглибленням пізнання тісних взаємозв'язків між імунною системою і механізмами виникнення та прогресування раку, скепсис щодо доречності імунотерапевтичних підходів до лікування пухлин головного мозку поступово слабшає. В огляді розглянуто сучасні концепції щодо асоціації між ЦНС та імунною системою. Впродовж тривалого часу головний мозок вважався імунопривілейованим органом, що унеможливлювало імунотерапію пухлин ЦНС. Зараз ці погляди змінюються, що відкриває перспективи для застосування імунотерапевтичних підходів до лікування хворих на ГБМ. Наведено результати нещодавніх клінічних досліджень, де імунотерапія застосовувалась як додатковий метод до традиційної схеми лікування таких хворих. У цьому аспекті вакцини, що базуються на застосуванні дендритних клітин (ДК), розглядаються як найбільш надійні. Подано та обговорено також результати проведеного в Україні клінічного дослідження із застосування ДК у хворих на ГБМ. Результати міжнародних клінічних досліджень та наш власний досвід свідчать про доцільність застосування таких вакцин у комплексному лікуванні хворих на ГБМ. На користь цього свідчать дані щодо покращання показників виживаності та безпечності застосування цих вакцин. Дуже важливим є той факт, що такі вакцини допомагають і хворим на ГБМ з найбільш несприятливим прогнозом. Розглянуто перспективи імунотерапії в нейроонкології.

Посилання

Kotecha R, Odia Y, Khosla AA, Ahluwalia MS. Key clinical principles in the management of glioblastoma. JCO Oncol Pract. 2023;19(4):180-189. https://doi.org/10.1200/OP.22.00476

Gritsch S, Batchelor TT, Gonzalez Castro LN. Diagnostic, therapeutic, and prognostic implications of the 2021 World Health Organization classification of tumors of the central nervous system. Cancer. 2022;128(1):47-58. https://doi.org/10.1002/cncr.33918.

Olivier C, Oliver L, Lalier L, Vallette FM. Drug resistance in glioblastoma: the two faces of oxidative stress. Front Mol Biosci. 2021;7:620677. https://doi.org/10.3389/fmolb.2020.620677

Tan AC, Ashley DM, López GY, et al. Management of glioblastoma: State of the art and future directions. CA Can­ cer J Clin. 2020;70(4):299-312. https://doi.org/10.3322/caac.21613

Miller KD, Ostrom QT, Kruchko C, et al. Brain and other central nervous system tumor statistics, 2021. CA Can­ cer J Clin. 2021;71(5):381-406. https://doi.org/10.3322/caac.21693

Asija S, Chatterjee A, Yadav S, et al. Combinatorial approaches to effective therapy in glioblastoma (GBM): Cur- rent status and what the future holds. Int Rev Immunol. 2022;41(6):582-605. https://doi.org/10.1080/08830185.20 22.2101647

Labani-Motlagh A, Ashja-Mahdavi M, Loskog A. The tumor microenvironment: a milieu hindering and obstruct- ing antitumor immune responses. Front Immunol. 2020;11:940. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00940

Liau LM, Ashkan K, Brem S, et al. Association of autologous tumor lysate-loaded dendritic cell vaccination with extension of survival among patients with newly diagnosed and recurrent glioblastoma: a phase 3 prospective externally controlled cohort trial. JAMA Oncol. 2023;9(1):112-121. https://doi.org/10.1001/jamaoncol.2022.5370

Yu MW, Quail DF. Immunotherapy for glioblastoma: current progress and challenges. Front Immunol. 2021;12:676301. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.676301. Erratum in: Front Immunol. 2021 Oct 07;12:782687.

Frederico SC, Hancock JC, Brettschneider EES, et al. Making a cold tumor hot: the role of vaccines in the treat- ment of glioblastoma. Front Oncol. 2021;11:672508. https://doi.org/ 10.3389/fonc.2021.672508

Omuro A, Brandes AA, Carpentier AF, et al. Radiotherapy combined with nivolumab or temozolomide for newly diagnosed glioblastoma with unmethylated MGMT promoter: An international randomized phase III trial. Neu­ ro Oncol. 2023;25(1):123-134. https://doi.org/ 10.1093/neuonc/noac099

Zhang J, Huang D, Saw PE, Song E. Turning cold tumors hot: from molecular mechanisms to clinical applica- tions. Trends Immunol. 2022;43(7):523-545. https://doi.org/ 10.1016/j.it.2022.04.010

Medawar PB. Immunity to homologous grafted skin; the fate of skin homografts transplanted to the brain, to sub- cutaneous tissue, and to the anterior chamber of the eye. Br J Exp Pathol. 1948;29(1):58-69.

Nicholas MK, Antel JP, Stefansson K, Arnason BG. Rejection of fetal neocortical neural transplants by H-2 in- compatible mice. J Immunol. 1987;139(7):2275-2283.

Billingham RE, Brent L, Medawar PB, Sparrow EM. Quantitative studies on tissue transplantation immunity.

I. The survival times of skin homografts exchanged between members of different inbred strains of mice. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 1954;143(910):43-58. https://doi.org/ 10.1098/rspb.1954.0053.

Kim IK, Bedi DS, Denecke C, et al. Impact of innate and adaptive immunity on rejection and tolerance. Trans­ plantation. 2008;86(7):889-894. https://doi.org/ 10.1097/TP.0b013e318186ac4a

Owens T, Bechmann I, Engelhardt B. Perivascular spaces and the two steps to neuroinflammation. J Neuropathol Exp Neurol. 2008;67(12):1113-1121. https://doi.org/ 10.1097/NEN.0b013e31818f9ca8

Iliff JJ, Wang M, Liao Y, et al. A paravascular pathway facilitates CSF flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid β. Sci Transl Med. 2012;4(147):147ra111. https://doi.org/ 10.1126/scitranslmed.3003748

Louveau A, Smirnov I, Keyes TJ, et al. Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels. Nature. 2015;523(7560):337-341. https://doi.org/ 10.1038/nature14432

Jessen NA, Munk AS, Lundgaard I, Nedergaard M. The glymphatic system: a beginner's guide. Neurochem Res. 2015;40(12):2583-2599. https://doi.org/10.1007/s11064-015-1581-6

Bajénoff M, Germain RN. Seeing is believing: a focus on the contribution of microscopic imaging to our understan- ding of immune system function. Eur J Immunol. 2007;37 (Suppl 1):S18-S33. https://doi.org/10.1002/eji.200737663

Bartholomäus I, Kawakami N, Odoardi F, et al. Effector T cell interactions with meningeal vascular structures in nascent autoimmune CNS lesions. Nature. 2009;462(7269):94-98. https://doi.org/10.1038/nature08478

Wilson EH, Weninger W, Hunter CA. Trafficking of immune cells in the central nervous system. J Clin Invest. 2010 May;120(5):1368-1379. https://doi.org/10.1172/JCI41911

Aspelund A, Antila S, Proulx ST, et al. A dural lymphatic vascular system that drains brain interstitial fluid and macromolecules. J Exp Med. 2015;212(7):991-999. https://doi.org/ 10.1084/jem.20142290

Kipnis J. Multifaceted interactions between adaptive immunity and the central nervous system. Science. 2016;353(6301):766-771. https://doi.org/10.1126/science.aag2638

Radjavi A, Smirnov I, Derecki N, Kipnis J. Dynamics of the meningeal CD4(+) T-cell repertoire are defined by the cervical lymph nodes and facilitate cognitive task performance in mice. Mol Psychiatry. 2014;19(5):531- 533. https://doi.org/10.1038/mp.2013.79

Rustenhoven J, Drieu A, Mamuladze T, et al. Functional characterization of the dural sinuses as a neuroimmune interface. Cell. 2021;184(4):1000-1016.e27. https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2020.12.040

Brettschneider, EES, Masaki T. The role of NKT cells in glioblastoma. Cells. 2021;10(7):1641. https://doi.org/ 10.3390/cells10071641.

Abbott NJ, Patabendige AA, Dolman DE, et al. Structure and function of the blood-brain barrier. Neurobiol Dis. 2010;37(1):13-25. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2009.07.030.

Pardridge WM. Drug transport across the blood-brain barrier. J Cereb Blood Flow Metab. 2012;32(11):1959- 1972. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2012.126

Larsson HB, Stubgaard M, Frederiksen JL, et al. Quantitation of blood-brain barrier defect by magnetic reso- nance imaging and gadolinium-DTPA in patients with multiple sclerosis and brain tumors. Magn Reson Med. 1990;16(1):117-131. https://doi.org/10.1002/mrm.1910160111

Liebner S, Fischmann A, Rascher G, et al. Claudin-1 and claudin-5 expression and tight junction morphology are altered in blood vessels of human glioblastoma multiforme. Acta Neuropathol. 2000;100(3):323-331. https://doi. org/10.1007/s004010000180

Wolburg H, Wolburg-Buchholz K, Kraus J, et al. Localization of claudin-3 in tight junctions of the blood-brain barrier is selectively lost during experimental autoimmune encephalomyelitis and human glioblastoma multi- forme. Acta Neuropathol. 2003;105(6):586-592. https://doi.org/10.1007/s00401-003-0688-z

Bowman RL, Klemm F, Akkari L, et al. Macrophage ontogeny underlies differences in tumor-specific education in brain malignancies. Cell Rep. 2016;17(9):2445-2459. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.10.052

Sarkaria JN, Hu LS, Parney IF, et al. Is the blood-brain barrier really disrupted in all glioblastomas? A critical as- sessment of existing clinical data. Neuro Oncol. 2018;20(2):184-191. https://doi.org/10.1093/neuonc/nox175

Cozzi S, Najafi M, Gomar M, et al. Delayed effect of dendritic cells vaccination on survival in glioblastoma: a sys- tematic review and meta-analysis. Curr Oncol. 2022;29(2):881-891. https://doi.org/10.3390/curroncol29020075

Huang Q, Pan X, Zhu W, et al. Natural products for the immunotherapy of glioma. Nutrients. 2023;15(12):2795. https://doi.org/10.3390/nu15122795

Roth C, Rochlitz C, Kourilsky P. Immune response against tumors. Adv Immunol. 1994;57:281-351. https://doi. org/10.1016/s0065-2776(08)60675-6

Jiang W, Swiggard WJ, Heufler C, et al. The receptor DEC-205 expressed by dendritic cells and thymic epithelial cells is involved in antigen processing. Nature. 1995;375(6527):151-155. https://doi.org/10.1038/375151a0

Tjoa B, Boynton A, Kenny G, et al. Presentation of prostate tumor antigens by dendritic cells stimu- lates T-cell proliferation and cytotoxicity. Prostate. 1996;28(1):65-69. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097- 0045(199601)28:1<65::AID-PROS9>3.0.CO;2-N

Qin Z, Noffz G, Mohaupt M, Blankenstein T. Interleukin-10 prevents dendritic cell accumulation and vaccination with granulocyte-macrophage colony-stimulating factor gene-modified tumor cells. J Immunol. 1997;159(2):770- 776.

Dillman RO. Cancer immunotherapy. Cancer Biother Radiopharm. 2011;26(1):1-64. https://doi.org/10.1089/ cbr.2010.0902

Matsuo K, Osamu Y, Kosuke K, et al. Recent progress in dendritic cell-based cancer immunotherapy. Cancers (Basel). 2021;13(10):2495. https://doi.org/10.3390/cancers13102495

Liu J, Fu M, Wang M, et al. Cancer vaccines as promising immuno-therapeutics: platforms and current progress.

J Hematol Oncol. 2022;15(1):28. https://doi.org/10.1186/s13045-022-01247-x

Kantoff PW, Higano CS, Shore ND, et al. Sipuleucel-T immunotherapy for castration-resistant prostate cancer.

N Engl J Med. 2010;363(5):411-422. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1001294

Lowe J, MacLennan KA, Powe DG, et al. Microglial cells in human brain have phenotypic characteristics related to possible function as dendritic antigen presenting cells. J Pathol. 1989;159(2):143-149. https://doi.org/10.1002/ path.1711590209

Hickey WF, Kimura H. Perivascular microglial cells of the CNS are bone marrow-derived and present antigen in vivo. Science. 1988;239(4837):290-292. https://doi.org/ 10.1126/science.3276004

Fischer HG, Reichmann G. Brain dendritic cells and macrophages/microglia in central nervous system inflam- mation. J Immunol. 2001;166(4):2717-2726. https://doi.org/ 10.4049/jimmunol.166.4.2717

Liau LM, Prins RM, Kiertscher SM, et al. Dendritic cell vaccination in glioblastoma patients induces systemic and intracranial T-cell responses modulated by the local central nervous system tumor microenvironment. Clin Cancer Res. 2005;11(15):5515-5525. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-05-0464

Batich KA, Swartz AM, Sampson JH. Enhancing dendritic cell-based vaccination for highly aggressive glioblas- toma. Expert Opin Biol Ther. 2015;15(1):79-94. https://doi.org/ 10.1517/14712598.2015.972361

Wculek SK, Cueto FJ, Mujal AM, et al. Dendritic cells in cancer immunology and immunotherapy. Nat Rev Im­ munol. 2020;20(1):7-24. https://doi.org/10.1038/s41577-019-0210-z

Bondhopadhyay B, Sisodiya S, Chikara A, et al. Cancer immunotherapy: a promising dawn in cancer research.

Am J Blood Res. 2020;10(6):375-385.

Fu C, Zhou L, Mi QS, Jiang A. DC-based vaccines for cancer immunotherapy. Vaccines (Basel). 2020;8(4):706. doi: 10.3390/vaccines8040706

Fukumura D, Kloepper J, Amoozgar Z, et al. Enhancing cancer immunotherapy using antiangiogenics: opportu- nities and challenges. Nat Rev Clin Oncol. 2018;15(5):325-340. https://doi.org/10.1038/nrclinonc.2018.29

Ghansah T, Vohra N, Kinney K, et al. Dendritic cell immunotherapy combined with gemcitabine chemotherapy enhances survival in a murine model of pancreatic carcinoma. Cancer Immunol Immunother. 2013;62(6):1083- 1091. https://doi.org/10.1007/s00262-013-1407-9

Rojas-Canales D, Krishnan R, Jessup CF, Coates PT. Early exposure of interferon-γ inhibits signal transducer and activator of transcription-6 signalling and nuclear factor κB activation in a short-term monocyte-derived den- dritic cell culture promoting 'FAST' regulatory dendritic cells. Clin Exp Immunol. 2012;167(3):447-458. https:// doi.org/10.1111/j.1365-2249.2011.04537.x

Kwilas AR, Donahue RN, Tsang KY, Hodge JW. Immune consequences of tyrosine kinase inhibitors that syner- gize with cancer immunotherapy. Cancer Cell Microenviron. 2015;2(1):e677. https://doi.org/10.14800/ccm.677

De Vleeschouwer S, Fieuws S, Rutkowski S, et al. Postoperative adjuvant dendritic cell-based immunothera- py in patients with relapsed glioblastoma multiforme. Clin Cancer Res. 2008;14(10): 3098-3104. https://doi. org/10.1158/1078-0432.CCR-07-4875

Yao Y, Luo F, Tang C, et al. Molecular subgroups and B7-H4 expression levels predict responses to dendrit- ic cell vaccines in glioblastoma: an exploratory randomized phase II clinical trial. Cancer Immunol Immunot­ her. 2018;67(11):1777-1788. https://doi.org/10.1007/s00262-018-2232-y

Wang QT, Nie Y, Sun SN, et al. Tumor-associated antigen-based personalized dendritic cell vaccine in solid tumor patients. Cancer Immunol Immunother. 2020;69(7):1375-1387. https://doi.org/10.1007/s00262-020-02496-w

Mitsuya K, Akiyama Y, Iizuka A, et al. Alpha-type-1 polarized dendritic cell-based vaccination in newly diagnosed high-grade glioma: a phase II clinical trial. Anticancer Res. 2020;40(11):6473-6484. https://doi.org/10.21873/an- ticanres.14669

Louis DN, Perry A, Reifenberger G, et al. The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary. Acta Neuropathol. 2016;131(6):803-820. https://doi.org/10.1007/s00401- 016-1545-1

Stupp R, Hegi ME, Mason WP, et al. Effects of radiotherapy with concomitant and adjuvant temozolomide versus radiotherapy alone on survival in glioblastoma in a randomised phase III study: 5-year analysis of the EORTC- NCIC trial. Lancet Oncol. 2009;10: 459-466. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(09)70025-7

Skachkova ОV, Gorbach ОІ, Khranovska NM, et al. Immune monitoring of dendritic cell-based cancer vaccine in glioblastoma patients. World Med Biol. 2021;17(77):152-157. https://doi.org/10.26724/2079-8334-2021-3-77- 152-157

Stupp R, Mason WP, van den Bent MJ, et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. N Engl J Med. 2005;352(10):987-996. https://doi.org/10.1056/NEJMoa043330

Liau LM, Black KL, Martin NA, et al. Treatment of a patient by vaccination with autologous dendritic cells pulsed with allogeneic major histocompatibility complex class I-matched tumor peptides. Case Report. Neurosurg Focus. 2000;9(6):e8. https://doi.org/10.3171/foc.2000.9.6.9

Yu JS, Wheeler CJ, Zeltzer PM, et al. Vaccination of malignant glioma patients with peptide-pulsed dendritic cells elicits systemic cytotoxicity and intracranial T-cell infiltration. Cancer Res. 2001;61(3):842-847.

Yu JS, Liu G, Ying H, et al. Vaccination with tumor lysate-pulsed dendritic cells elicits antigen-specific, cytotoxic T-cells in patients with malignant glioma. Cancer Res. 2004;64(14):4973-4979. https://doi.org/10.1158/0008- 5472.CAN-03-3505

Najafi S, Mortezaee K. Advances in dendritic cell vaccination therapy of cancer. Biomed Pharmacother. 2023;164:114954. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2023.114954

van Gulijk M, Dammeijer F, Aerts JGJV, Vroman H. Combination strategies to optimize efficacy of dendritic cell- based immunotherapy. Front Immunol. 2018;9:2759. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.02759

Li Y, Li S, Jiang Z, et al. Targeting lymph node delivery with nanovaccines for cancer immunotherapy: recent ad- vances and future directions. J Nanobiotechnology. 2023;21(1):212. https://doi.org/10.1186/s12951-023-01977-1

##submission.downloads##

Опубліковано

28.12.2023

Як цитувати

Главацький, О., Храновська, Н., Скачкова, О., Горбач, О., Хмельницький, Г., Шуба, І., … Земскова, О. (2023). ДЕНДРИТНІ КЛІТИНИ В ЛІКУВАННІ ХВОРИХ НА ГЛІОБЛАСТОМУ: СУЧАСНИЙ ПОГЛЯД НА ПРОБЛЕМУ І ВЛАСНИЙ ДОСВІД. Експериментальна онкологія, 45(3), 282–296. https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2023.03.282