Неинвазивное воздействие переменными электрическими полями промежуточной частоты (противоопухолевые поля, Tumor Treating Fields, TTFields, 150-200 кГц) вызывает локальное нарушение целостности ядерной оболочки и образование скоплений микроядер в цитозоле делящихся клеток глиобластомы. В результате иммуносупрессивное микроокружение опухоли становится благоприятным для иммунного ответа, а выживаемость пациентов с глиобластомой, получающих поддерживающую терапию темозоломидом, увеличивается.
«Неинвазивные переменные электрические поля промежуточной частоты (Tumor Treating Fields, TTFields, 150–200 кГц) вызывают фокальное нарушение ядерной оболочки и образование цитозольных кластеров микроядер в делящихся клетках глиобластомы (L2), что рекрутирует и активирует цитозольные ДНК- сенсоры cGAS/STING и AIM2/каспаза-1 инфламмасомы, переводит иммуносупрессивное микроокружение опухоли в иммунопермиссивное с активацией дендритных клеток и адаптивного CD8+ Т-клеточного иммунитета (L3) и увеличивает выживаемость пациентов с глиобластомой на фоне поддерживающего темозоломида (L4). Решающий эксперимент: схема 2×2 на сингенной модели глиобластомы KR158-luc (дикий тип против двойного нокаута STING/AIM2 DKO × TTFields против термоконтроля sham-heat и монотерапии темозоломидом
Механизм
Вследствие нарушения целостности ядерной оболочки и образования скоплений микроядер в цитозоле происходит привлечение и активация цитозольных сенсоров ДНК cGAS/STING и инфламмасом AIM2/caspase-1, что приводит к активации дендритных клеток и адаптивного иммунного ответа с участием CD8+ T-клеток.
Предсказание
В эксперименте по схеме 2×2 на сингенной модели глиобластомы KR158-luc сравнивают дикий тип и двойной нокаут STING/AIM2 (DKO) при воздействии TTFields и при контрольном нагреве, имитирующем тепловой эффект процедуры; также предусмотрено сравнение с монотерапией темозоломидом.
Прогнозы
Литература
Есть частичные совпадения, гипотеза целиком не найденаChen с соавторами непосредственно описали нарушение ядерной оболочки, активацию сенсоров ДНК и противоопухолевого иммунитета, включая эксперименты на модели KR158-luc. Однако трансплантационные эксперименты проведены с предварительной обработкой клеток TTFields в культуре и двойным подавлением экспрессии, тогда как предложенный опыт предусматривает двойной нокаут и тепловой контроль с имитацией воздействия. Дополнительные эксперименты с темозоломидом эту схему не воспроизводят. Исследование иммунных изменений у пациентов также оставляет открытой причинную связь данного механизма с увеличением выживаемости на фоне поддерживающей терапии темозоломидом. Таким образом, представленные работы подтверждают существенные составляющие гипотезы, а полная предложенная проверка остается неподтвержденной.
Что нового. Среди представленных работ отсутствует эксперимент на KR158-luc, который сочетает сравнение дикого типа и двойного нокаута STING/AIM2 с воздействием TTFields и тепловым контролем, а также включает однозначно определенное сравнение с монотерапией темозоломидом. Отдельной проверкой остается причинная связь предложенного иммунного механизма с увеличением выживаемости пациентов. Сам механизм и иммунные эффекты на модели KR158-luc уже описаны; указанные различия относятся к представленным работам и сами по себе не доказывают новизну во всей литературе.
Сопоставление гипотезы целиком
Вмешательство предусматривает неинвазивное воздействие переменными электрическими полями промежуточной частоты 150-200 кГц, называемыми Tumor Treating Fields (TTFields).
Совпадает с исследованием. В исследовании применены неинвазивные переменные электрические поля частотой 200 кГц для клеток глиобластомы, что соответствует указанному диапазону; эксперименты при 150 кГц проведены на клетках рака легкого и поджелудочной железы.
Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma (Abstract; Results, Figure 1A and accompanying text; Supplemental Figure 4 description.)
Воздействие TTFields вызывает фокальное нарушение ядерной оболочки и образование цитозольных кластеров микроядер в делящихся клетках глиобластомы.
Совпадает с исследованием. Микроскопия выявила фокальные разрывы ядерной оболочки и цитозольные кластеры микроядер в клетках глиобластомы, а эксперименты с рибоциклибом показали зависимость этих изменений от вступления в клеточный цикл; изменения наблюдались также вне митоза.
Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma (Results, Figure 1A-D; Supplemental Figures 1-7 descriptions.)
Нарушение ядерной оболочки и образование цитозольных кластеров микроядер приводят к привлечению и активации цитозольных сенсоров ДНК cGAS/STING и инфламмасом AIM2/каспаза-1.
Совпадает с исследованием. В исследовании показаны привлечение сенсоров к кластерам микроядер, зависимая от STING воспалительная сигнализация и зависимая от AIM2 активация каспазы-1, что подтверждается экспериментами с подавлением и восстановлением экспрессии соответствующих белков.
Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma (Results, Figures 1-5; STING and AIM2 depletion and rescue experiments.)
Эта передача сигнала переводит иммуносупрессивное микроокружение опухоли в состояние, допускающее иммунный ответ, с активацией дендритных клеток и адаптивного CD8+ Т-клеточного иммунитета.
Совпадает с исследованием. Эксперименты с кондиционированной средой и сингенной трансплантацией показали активацию дендритных клеток и CD8+ Т-лимфоцитов, иммунную инфильтрацию опухоли и формирование иммунной памяти, зависящие от экспрессии STING/AIM2 опухолевыми клетками. Животным вводили клетки, предварительно обработанные TTFields в культуре.
Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma (Results, Figures 6-10; Figures 7E-F and 8D-E.)
Предполагаемый механизм, запускаемый воздействием TTFields, увеличивает выживаемость пациентов с глиобластомой, получающих поддерживающую терапию темозоломидом.
В статье не проверено. В группе из 12 пациентов исследованы иммунные изменения после начала TTFields и поддерживающей терапии темозоломидом; причинная связь данного механизма с увеличением выживаемости остается неподтвержденной. Статья ссылается на исследование выживаемости, полный текст которого отсутствует среди представленных материалов.
Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma (Results, Figures 11-15; Discussion; reference 81.)
Решающий эксперимент проводят на сингенной модели глиобластомы KR158-luc.
Совпадает с исследованием. Клетки KR158 с люциферазной меткой использованы в ортотопической модели глиобластомы, сингенной мышам C57BL/6J, что соответствует указанной модели KR158-luc.
Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma (Results, Figures 6, 7 and 9; Table 1.)
Решающий эксперимент задан как схема 2×2, в которой сравнение дикого типа с двойным нокаутом STING/AIM2 (DKO) сочетается со сравнением воздействия TTFields с тепловым контролем sham-heat и монотерапией темозоломидом; место монотерапии темозоломидом в указанной схеме 2×2 остается неуточненным.
Условия опыта отличаются. Четыре группы образованы сочетанием двойного подавления экспрессии STING/AIM2 или контрольной последовательности с предварительной обработкой клеток TTFields или отсутствием такой обработки. Примененное подавление экспрессии отличается от заявленного двойного нокаута; тепловой контроль с имитацией воздействия в представленном тексте не подтвержден. Темозоломид отдельно и совместно с TTFields изучали при 300 мкМ в течение 72 часов до трансплантации, в дополнительном эксперименте. Место монотерапии темозоломидом в предложенной схеме 2×2 остается неуточненным.
Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma (Results, Figure 7A-D; Supplemental Figure 15 description; Methods.)
TTFields generate large cytosolic micronuclei clusters via focal nuclear envelope disruption in GBM cellsTumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma, 2022
dual STING-AIM2 shRNA knockdown/TTFields-treatedTumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma, 2022
Прочитанные статьи (5)
- Tumor Treating Fields dually activate STING and AIM2 inflammasomes to induce adjuvant immunity in glioblastoma, 2022
- Disruption of Cancer Cell Replication by Alternating Electric Fields, 2004
- Effects of tumor treating fields (TTFields) on glioblastoma cells are augmented by mitotic checkpoint inhibition, 2018
- Glioblastoma-Derived Three-Dimensional Ex Vivo Models to Evaluate Effects and Efficacy of Tumor Treating Fields (TTFields), 2022
- NovoTTF-100A versus physician's choice chemotherapy in recurrent glioblastoma: a randomised phase III trial of a novel treatment modality, 2012