Nanotelesa proti pljučnemu raku: dovajanje kemoterapije neposredno v tumor

Signalna transdukcija in ciljna terapija sta predstavila platformo za ciljno terapijo pljučnega adenokarcinoma (LUAD): raziskovalci so ustvarili nanotelesa A5 proti proteinu CD155 (PVR), ki je pri LUAD prekomerno izražen in je povezan s slabšo prognozo. A5 se ne le trdno "prilepi" na CD155 (Kd ≈ 0,23 nM), ampak tudi zavira migracijo tumorskih celic, v kombinaciji z liposomi z doksorubicinom pa poveča privzem in citotoksičnost proti CD155-pozitivnim celicam za 2-3-krat. V mišjih modelih in ksenograftih organoidov pljučnega tumorja tak konjugat upočasni rast in natančneje zadene tarčo.

Ozadje študije

Pljučni adenokarcinom (LUAD) je najpogostejši podtip pljučnega raka in vodilni vzrok smrti zaradi raka. Tudi v »dobi tarč in imunoterapije« znaten delež bolnikov nima gonilnih mutacij z razpoložljivimi zdravili, tisti, ki jih imajo, pa hitro razvijejo odpornost. Imunoterapija PD-1/PD-L1 je izboljšala rezultate, vendar se le manjšina odzove, pogosto za kratek čas. Zato v ospredje prihajajo nove tarče, ki hkrati obravnavajo invazivnost tumorja in izogibanje imunskemu sistemu.

CD155 (znan tudi kot PVR/Necl-5) je molekula iz superdružine imunoglobulinov, ki jo tumorske celice LUAD pogosto prekomerno izražajo. CD155 ima dvojno »vlogo«. Po eni strani je imunsko kontaktno središče: veže se na inhibitorna receptorja TIGIT in CD96 na celicah T in NK (jih zavira) ter na kostimulator CD226 (jih aktivira). S presežkom CD155 se ravnotežje premakne proti imunski zavori, kar pomaga tumorju, da se izogne nadzoru. Po drugi strani pa je CD155 vključen v adhezijo in migracijo: prek fokalnih stikov (FAK/PXN) in citoskeleta izboljša gibljivost in invazijo celic, kar je klinično povezano s slabšo prognozo.

Glede na to je ideja o "dvojnem udarcu" logična: uporabiti CD155 tako kot naslov za dostavo citostatikov kot tudi kot vzvod za oslabitev migracije/invazije. Klasična monoklonska protitelesa se ne obnesejo vedno pri ciljanju: so velika, slabše prodirajo v gosto tumorsko tkivo in so dražja za proizvodnjo. Nanotelesa (VHH) - enodomenska protitelesa kamel - so manjša (~15 kDa), stabilnejša, enostavnejša za konstrukcijo, lažje se zamrežijo z nosilci (liposomi, nanodelci) in bolje difundirajo v tumor. Lahko jih "namestimo" na površino liposoma z doksorubicinom ali drugim "tovorom", kar poveča zajem CD155-high s strani celic.

Pri prevajanju obstajajo tudi pasti, ki jih je pomembno upoštevati: CD155 se nahaja tudi v normalnih tkivih (potrebna je skrbna toksikologija in ocena zunaj tarče), kratka razpolovna doba nanoteles zahteva podaljšanje življenjske dobe (npr. vezava albumina/modifikacija PEG), kombinacijo z imunoterapijo (anti-PD-1/anti-TIGIT) pa je treba preizkusiti glede združljivosti in sinergije. Kljub temu, če obravnavanje CD155 zagotavlja vrhunsko kopičenje zdravila v tumorju in hkrati spodkopava migracijske kaskade (preko paksillina/fokalnih stikov), bo to zagotovilo resnično priložnost za izboljšanje nadzora nad LUAD na mestih, kjer so konvencionalne sheme že izčrpane.

Kaj so storili?

• Izbrana in karakterizirana so bila nanotelesa A5 (VHH, ~15 kDa) proti CD155 s pikomolarno afiniteto za celice pljučnega tumorja.
• Ugotovljeno je bilo, da stik A5-CD155 "prekine" fokalne stike: raven paksillina (PXN) se zmanjša, kar povzroči >50-odstotno zmanjšanje migracije celic.
• Sestavili smo A5-liposome z doksorubicinom (A5-LNP-DOX) in jih primerjali z neoznačenimi liposomi in prostim A5.
• Učinkovitost je bila preizkušena in vitro (A549/CD155high) in in vivo: ortotopski modeli pljučnega raka in ksenografti iz organoidov, pridobljenih od bolnikov (LCO).

Ključni rezultati

• Vezava: A5 je tesno vezan na CD155-pozitivne celice; kompleks je stabilen zaradi hidrofobnih in vodikovih vezi v CDR-jih. (Kd ≈ 0,23 nM).
• Protimigracijski učinek: zaviranje kaskade fokalne adhezije preko PXN → >50 % zmanjšanje migracije.
• Dostava zdravila: A5-LNP-DOX v primerjavi s kontrolnimi liposomi povzroči 2–3× večjo celično absorpcijo in citotoksičnost pri A549.
• Terapija z živalmi: izrazita inhibicija rasti pri ortotopičnem pljučnem raku in organoidnih ksenograftih; povečana apoptoza (aktivna kaspaza-3), zmanjšan delež tumorskega tkiva na histologiji.

Zakaj je cilj CD155 pomemben

CD155 v pljučih ni le »imunski pedal« (interagira s CD226/TIGIT/CD96), temveč tudi udeleženec pri adheziji in gibanju tumorskih celic. V kliničnih podatkih je os CD155-PXN povezana s preživetjem: visoke ravni obeh proteinov so povezane s slabšo prognozo pri bolnikih z LUAD. Zaradi tega je CD155 dvojna tarča: za dostavo zdravil in za spodkopavanje invazivnosti.

• Dejstva iz biobank in TMA:
  • CD155 in PXN sta v vzorcih združeno izražena;
  • visok PXN - krajše celokupno preživetje;
  • Kombinacija visokega CD155 + visokega PXN - najslabše preživetje.

Zakaj so nanotelesa dobra za onkologijo?

• Velikost ~1/10 normalnega IgG → boljša penetracija v tumor.
• Termična stabilnost, topnost, modularna sestava nosilcev (liposomi/nanodelci).
• Proizvodnja v mikrobnih sistemih → cenejša in bolj prilagodljiva kot klasična protitelesa.
• Nanotelesa že imajo klinični precedens (kaplacizumab), kar poenostavlja pot do prevajanja v onkologiji.

Podrobnosti o dostavi: kako A5 "prenaša" doksorubicin

• A5-LNP-DOX se specifično veže na CD155 na površini tumorskih celic in cilja na liposom za endocitozo.
• V kulturi A549/CD155high to povzroči 2-3-kratno povečanje znotrajcelične akumulacije in celične smrti.
• Pri pljučnih ortotopičnih ksenograftih in ksenograftih LCO zdravilo zmanjša maso/volumen tumorja bolj kot nekonjugirani analogi, s povečanjem apoptoze (celice kaspaze-3+).

Kaj to pomeni "v praksi"

• Potencialno indicirano v prihodnosti: LUAD CD155-visok (s sočasno visokim PXN - skupina z najvišjim tveganjem).
• Uporaba: kot ciljno usmerjena "kemija" (A5-LNP-DOX) in kot sredstvo proti migraciji (blokada osi CD155-PXN).
• Kje bi se lahko "zataknilo": Topne izooblike CD155 bi teoretično lahko "prestregle" A5, vendar je v testiranih linijah prevladovala membranska varianta CD155α; β/γ sta bila minimalna.

Omejitve in odprta vprašanja

• To je predklinično delo: celični modeli, miši, posamezne organoidne linije (variabilnost pri bolnikih še ni zajeta).
• Potrebne so farmakološka varnost, toksikologija, farmakokinetika in primerjava z obstoječimi pristopi proti CD155 (vključno z imunoterapijo).
• Testiranje združljivosti z imunološkimi zdravili (anti-TIGIT/PD-1) in odmernimi režimi za boljšo sinergijo.

Zakaj je novica pomembna?

Ekipa dokazuje, da CD155 ni le "imunski naslov", temveč tudi priročen "ročaj" za natančno dajanje citostatikov, z mehanistično koristjo: sočasno prekinitev migracije prek PXN. Če se rezultat ponovi v širših organoidnih panelih in v GLP toksikologiji, lahko LUAD-i z visoko vsebnostjo CD155 zagotovijo nov razred ciljnih konjugatov, ki so kompaktni, prodorni in stroškovno učinkoviti za proizvodnjo.

Vir: Noh K. et al. Ciljno delovanje na CD155 pri pljučnem adenokarcinomu: terapevtika na osnovi nanoteles A5 za natančno zdravljenje in izboljšano dostavo zdravil. Signalna transdukcija in ciljno usmerjena terapija (objavljeno 10. julija 2025). DOI: 10.1038/s41392-025-02301-z.