Hvorfor p53-muterede kræftceller kan undgå T-cellernes opdagelse

T-celler læser ikke en kræftcelles DNA direkte. I stedet undersøger de korte proteinfragmenter – peptider – som holdes frem på celleoverfladen af HLA-molekyler (human leukocyte antigen). Den samlede mængde af viste peptid-HLA-komplekser kaldes immunopeptidomet. Dana-Farber-forskere peger på, at netop dette præsentationstrin kan forklare, hvorfor kræftformer med almindelige TP53-mutationer alligevel kan undgå T-cellernes genkendelse: Mutationen kan være til stede i tumorens arvemateriale uden at skabe et stabilt og tilstrækkeligt hyppigt mål på celleoverfladen. 9

En mutation bliver ikke automatisk til et immunmål

En p53-mutation kan umiddelbart ligne et oplagt mål for immunterapi, fordi den er specifik for kræftceller, og fordi visse såkaldte hotspot-mutationer går igen hos flere patienter. Men en T-celle kan kun reagere, hvis det muterede peptid først dannes i kræftcellen, transporteres og beskæres korrekt, bindes til et kompatibelt HLA-molekyle og bliver siddende på overfladen længe nok til at blive genkendt. 912

Forskerholdet brugte ultrasensitiv massespektrometri til at måle de peptider, der faktisk blev vist på cellerne, frem for udelukkende at bruge computerbaserede forudsigelser. Af 175 forudsagte kandidater blandt p53-peptider af vildtype blev kun fem robust påvist på celleoverfladen. Det understreger, at en sekvensbaseret forudsigelse ikke nødvendigvis fortæller, hvilke peptider immunceller reelt kan finde på tumorceller. 9

Sådan kan p53-muterede tumorer blive usynlige

Studiet peger på flere steder i processen, hvor et ellers lovende p53-afledt mål kan forsvinde:

• Mangelfuld antigenbehandling: Det muterede protein bliver måske ikke klippet til det nødvendige peptid, eller fragmenterne transporteres og beskæres ineffektivt, før de bindes til HLA. 912
• Svag HLA-binding: Selv et korrekt dannet peptid kan binde så svagt til det relevante HLA-molekyle, at det ikke bliver på celleoverfladen. 912
• Overbeskæring af ERAP1: Forskerne fandt, at ERAP1 – et enzym i det endoplasmatiske retikulum, som normalt hjælper med at klargøre peptider til HLA-præsentation – kan ødelægge et ellers immunogent p53-neoepitop. Her fjerner beskæringen altså selve immunsystemets mål i stedet for at gøre det klar til præsentation. 12
• Tab af det HLA-molekyle, der præsenterer målet: I etablerede tumorer kan immunologisk selektion også favorisere tab af det HLA-allel, som præsenterer et genkendeligt p53-neoepitop. 12

Konsekvensen er, at en tumor godt kan bære en fælles p53-hotspot-mutation, men samtidig vise meget lidt – eller slet intet – af det peptid-HLA-kompleks, T-cellen skal bruge for at finde den.

R175H viser forskellen på genkendelse og synlighed

Den hyppige p53-mutation R175H illustrerer forskellen mellem, at en T-celle i princippet kan genkende et mål, og at en rigtig tumorcelle faktisk præsenterer nok af det. Tidligere studier har påvist HLA-A*02:01-begrænset genkendelse af R175H-peptidet og identificeret T-cellereceptorer, der kan genkende det. 166

Dana-Farber-arbejdet viste imidlertid, at R175H/HLA-A*02:01-komplekset har meget svag MHC-affinitet og derfor kun kortvarigt findes på celleoverfladen. 12 Anden forskning har tilsvarende fundet en ekstremt lav tæthed af R175H-peptid-HLA-komplekser på kræftcellers overflade, selv om en konstrueret bispecifik tilgang kunne aktivere T-celler mod celler, der præsenterede målet i laboratorieforsøg. 3

Det hjælper med at forklare en tilsyneladende modstrid: Et peptid kan få T-celler til at reagere i et forsøg – særligt hvis peptidet tilsættes udefra – men stadig forekomme for sjældent eller være for ustabilt på en egentlig tumorcelle til at muliggøre et vedvarende immunangreb.

Forslag til løsning: Et skift i immunopeptidomet

I stedet for kun at forsøge at gøre T-cellerne mere aktive foreslår forskerne et "skift i immunopeptidomet". Idéen er at ændre, hvilke peptider der overlever behandlingen inde i cellen og siden vises af HLA på tumorens overflade. 9

Mulige tilgange omfatter:

• Hæmning af ERAP1 for at bevare neoepitoper, som ellers bliver overbeskåret eller ødelagt. 12
• Små molekyler, der ændrer HLA-peptid-bindingen, for at stabilisere svagt bundne muterede peptider og muligvis forlænge deres tid på celleoverfladen. 9
• Lægemidler, der påvirker RNA-splejsning, og som kan skabe eller blotlægge alternative, tumor-selektive peptidprodukter til HLA-præsentation. 9

Hvis sådanne indgreb øger antallet af tumorspecifikke peptid-HLA-komplekser, kan de muligvis kombineres med checkpoint-hæmmere, terapeutiske kræftvacciner eller behandlinger med konstruerede T-cellereceptorer. Grundideen er enkel: Immunterapien har brug for et reelt mål på kræftcellen – ikke blot en mutation, der er fundet ved genetisk sekventering. 9

Mulig betydning for immunologisk "kolde" tumorer

Arbejdet kan få betydning for kræftformer, der ofte har få T-celler i tumorvævet eller begrænset effekt af immunterapi, herunder kræft i bugspytkirtlen, prostata, æggestokke, hjerne og bryst. Målet er ikke blot at skabe mere inflammation generelt, men at få tumorcellerne til at vise mål, som T-celler kan skelne fra raske celler og angribe. 9

Strategien er fortsat præklinisk og er ikke en etableret behandling. Om behandlinger, der ændrer immunopeptidomet, kan gøre tumorer mere synlige uden skadelig påvirkning af normale væv, afhænger blandt andet af den konkrete mutation, patientens HLA-type, peptidets selektivitet, bivirkninger og den valgte behandlingskombination. Dana-Farber undersøger fortsat retningen gennem DYNAMO-initiativet. 9

Det overordnede budskab er, at kræftimmunterapi ikke kan standse ved at identificere mutationer. Skal en mutation blive et brugbart mål, må forskerne også bekræfte, at peptidet faktisk bliver behandlet, præsenteret af det relevante HLA-molekyle og vist i en mængde, som immunceller kan opdage.