TRAILshort to naturalnie występujący wariant powstający w wyniku alternatywnego składania RNA. Ma masę około 11 kDa i składa się ze 101 aminokwasów. Po raz pierwszy wykryto go w komórkach zakażonych HIV, a później także w wielu nowotworach .
Pełnej długości TRAIL tworzy trimer — strukturę niezbędną do skutecznego przekazania sygnału śmierci przez receptory DR4 i DR5. TRAILshort nie zawiera cysteiny 230, dlatego nie może prawidłowo trymeryzować. Nadal wiąże się z tymi samymi receptorami, ale nie uruchamia śmierci komórki. Zajmuje więc miejsce pełnowymiarowego TRAIL i działa jak tak zwany antagonista dominująco-negatywny .
W normalnych warunkach TRAIL obecny na powierzchni komórek NK i limfocytów CD8+ wiąże receptory DR4 i DR5 na komórce nowotworowej lub zakażonej. Uruchamia to kaskadę prowadzącą do apoptozy, czyli zaprogramowanej śmierci komórki.
TRAILshort konkuruje z TRAIL o te same receptory, lecz nie potrafi przekazać sygnału śmierci. W ten sposób komórka, która powinna zostać usunięta, staje się mniej podatna na atak. TRAILshort wykryto w nawet około 40% pierwotnych ludzkich nowotworów .
Nowsza praca opublikowana w Journal of Clinical Investigation opisała drugi mechanizm działania. Według wyników badań TRAILshort zaburza sygnalizację receptora limfocytu T, czyli TCR. W modelach przedklinicznych aktywował fosfatazę SHP-1 — białko pełniące funkcję molekularnego „hamulca” aktywacji limfocytów T .
Skutek jest istotny: limfocyty T mogą mieć większy problem z rozpoznaniem i zaatakowaniem komórek nowotworowych oraz komórek zakażonych. TRAILshort nie tylko zatem chroni cel przed sygnałem śmierci, ale jednocześnie osłabia komórkę efektorową układu odpornościowego.
Historia TRAILshort rozpoczęła się od obserwacji dotyczących HIV. Komórki przewlekle zakażone mogą wytwarzać ten wariant białka, aby oprzeć się działaniu TRAIL uwalnianego przez sąsiednie komórki odpornościowe. Pomaga im to przetrwać mimo aktywnej odpowiedzi immunologicznej .
Podobny mechanizm zaobserwowano w nowotworach. TRAILshort występuje zarówno na powierzchni komórek, jak i w pęcherzykach zewnątrzkomórkowych — niewielkich strukturach przenoszących białka i inne cząsteczki między komórkami . Ta druga lokalizacja rodzi możliwość, że w przyszłości obecność TRAILshort będzie można badać w płynach ustrojowych, na przykład w ramach tzw. biopsji płynnej.
Opracowano przeciwciało monoklonalne, które wybiórczo rozpoznaje TRAILshort. W badaniach przedklinicznych neutralizowanie tego białka zwiększało wrażliwość komórek nowotworowych na zabijanie zależne od TRAIL oraz poprawiało skuteczność autologicznych limfocytów CD8+ w modelach pierwotnych guzów badanych ex vivo .
Strategia ta różni się od blokowania osi PD-1/PD-L1, wykorzystywanej w części obecnych immunoterapii. Z tego powodu leczenie przeciwko TRAILshort mogłoby potencjalnie uzupełniać istniejące inhibitory punktów kontrolnych, choć takie połączenia wymagają jeszcze potwierdzenia w badaniach klinicznych .
Żadne leczenie skierowane przeciwko TRAILshort nie rozpoczęło dotąd badań klinicznych z udziałem ludzi. Dostępne wyniki pochodzą z badań laboratoryjnych, modeli ex vivo i doświadczeń na zwierzętach .
Terapia CAR-T polega na modyfikacji limfocytów T tak, aby rozpoznawały określone cechy komórek nowotworowych. TRAILshort może jednak ograniczać jej skuteczność na dwa sposoby: chronić komórkę nowotworową przed sygnałem śmierci i osłabiać funkcję limfocytu T.
Sprawdzanie poziomu TRAILshort przed leczeniem mogłoby w przyszłości pomóc wskazać pacjentów bardziej narażonych na słabszą lub krótszą odpowiedź. Innym kierunkiem byłoby konstruowanie limfocytów CAR-T odpornych na hamujące działanie TRAILshort albo łączenie terapii CAR-T z przeciwciałem przeciwko temu białku . Wstępne badania wykazały wysoki poziom TRAILshort między innymi w nowotworach limfocytów B, takich jak ostra białaczka limfoblastyczna B-komórkowa i chłoniak z komórek płaszcza .
Skoro TRAILshort występuje w około 40% pierwotnych nowotworów, może stać się kandydatem na biomarker prognostyczny lub predykcyjny . Jego obecność mogłaby wskazywać, że guz jest z natury mniej podatny na leczenie zależne od cytotoksycznego działania komórek odpornościowych, w tym niektóre inhibitory punktów kontrolnych oraz terapię CAR-T .
Potencjalną zaletą byłaby możliwość wykrywania TRAILshort nie tylko w materiale tkankowym, lecz także w pęcherzykach zewnątrzkomórkowych obecnych w surowicy. Na razie jest to jednak perspektywa badawcza, a nie dostępny standard diagnostyczny.
Zdolność TRAILshort do tłumienia sygnalizacji TCR i promowania tolerancji immunologicznej może mieć także drugą stronę. Naukowcy mogą próbować naśladować ten efekt, aby ograniczać aktywność autoreaktywnych limfocytów T w chorobach takich jak toczeń rumieniowaty układowy czy reumatoidalne zapalenie stawów .
To podejście byłoby komplementarne wobec rozwijanych terapii CAR-T w chorobach autoimmunizacyjnych. Wczesne badania z użyciem limfocytów CAR-T skierowanych przeciwko CD19 doprowadziły u części pacjentów z toczniem do remisji poprzez eliminowanie autoreaktywnych komórek B . TRAILshort i jego pochodne mogłyby w przyszłości oferować bardziej ukierunkowaną strategię oddziaływania na limfocyty T — ale obecnie nie ma jeszcze dowodów potwierdzających skuteczność takiego leczenia u ludzi.
TRAILshort wygląda na nowy punkt kontrolny odpowiedzi immunologicznej, działający na dwóch poziomach: blokuje śmierć komórki docelowej i ogranicza aktywację limfocytów T. Jego stosunkowo częste występowanie w nowotworach sprawia, że może stać się celem przyszłych terapii oraz biomarkerem pomagającym dobierać leczenie.
Na razie jest to jednak obiecujący kierunek badań, a nie gotowa metoda leczenia. Zanim przeciwciała przeciwko TRAILshort trafią do praktyki klinicznej, trzeba potwierdzić skuteczność mechanizmu u ludzi oraz dokładnie ocenić ryzyko nadmiernego pobudzenia układu odpornościowego.