Terciární lymfatické orgány – slibný biomarker pro imunoterapii

Autor: James DeRosa, MPH

Co již víme a co ještě ne

Terciární lymfatické orgány (TLO) jsou žhavým tématem v oblasti imunoonkologie, neboť se má za to, že mají kriticky důležitý vliv na nádorové mikroprostředí.[1-6] U invazivních karcinomů se vyskytují zcela běžně, přičemž jejich přítomnost bývá spojována s lepšími klinickými výstupy. Mechanismy, jež formují roli TLO, zatím nebyly zcela objasněny, nicméně podle převažující hypotézy jsou TLO klíčovým hráčem v protinádorové imunitní odpovědi.

Jedinečnost TLO spočívá v tom, že nezapadají do klasické definice orgánů. Jejich struktury postrádají konzistentní organizaci, nejsou zapouzdřené a nevyvíjejí se v předem daných oblastech. TLO se tvoří v jiných tkáních než těch, jejichž hlavní funkce souvisí s tvorbou imunokompetentních buněk (k nimž patří např. brzlík či lymfatické uzliny); TLO vznikají lymfatickou neogenezí v reakci na chronický podnět, jímž může být infekce, autoimunitní reakce či chronická rejekce štěpu. TLO fungují jako imunitně privilegované oblasti pro prezentaci antigenů a klonální diferenciaci podporující imunitní paměť.[1-4]

Přítomnost TLO je spojována s lepšími klinickými výstupy, a proto by jejich přítomnost či indukce po protinádorové léčbě mohla být cenným prediktorem léčebné odpovědi.

Jak se zkoumají TLO

Nejjednodušší technikou umožňující detekci TLO v parafínových řezech nádorové tkáně fixovaných formalínem (FFPE) je barvení metodou hematoxylin-eosin (HE).[1-2] Zralé TLO se prezentují jako lymfoidní folikuly obsahující husté buněčné agregáty, které připomínají zárodečná centra v sekundárních lymfatických orgánech. Detekovatelné jsou i méně diferencované struktury jako lymfoidní agregáty a lymfoidní folikuly bez zárodečných center.[1-2]

Pomocí zavedených metod, jako je barvení HE a chromogenní IHC barvení, lze však z FFPE tkáňových řezů získat jen omezené množství informací. Chromogenní IHC barvení je obvykle omezeno na jeden až dva proteinové markery, a tudíž nelze dostatečně komplexně zkoumat celou hloubku a šíři buněčných interakcí nádorového mikroprostředí.[4]

Nově uplatňovaným nástrojem s významnou schopností predikce odpovědi na imunoterapii je multispektrální snímkování multiplexní imunofluorescence (mIF). Multispektrální mIF umožňuje hlouběji zkoumat prostorovou biologii nádorového mikroprostředí včetně zachycení prostorového kontextu buněčných interakcí.[4] Pro další vývoj imunoterapie proto bude kriticky důležité vyvinout klinicky použitelné biomarkery jako jsou TLO, s jejichž pomocí lze vybrat pacienty reagující na daný typ léčby, a pro spolehlivou detekci TLO pak bude klíčový prostorový kontext. Dr. Karina Silina, vedoucí skupiny v rámci grantu PRIMA Švýcarské národní nadace pro vědu (Swiss National Science Foundation – SNSF), ve své nedávné přednášce ve Farmakologickém institutu technické univerzity ETH Zurich nastínila, jak svůj dlouhodobý výzkum zaměřuje na snahu o stanovení fyziologické role a mechanismů vzniku TLO při onemocnění rakovinou. Ke zkoumání vzniku TLO při rakovině použila šestinásobný mIF panel Opal (CD20, PNAD, CD3, DC-LAMP, CD23 a CD21). Zjistila, že k tvorbě TLO dochází postupně, přičemž se nejprve začnou lymfocyty shlukovat v okolí venul s vysokým endotelem, což se projeví expresí adhezních proteinů v periferních uzlinách. V této časné fázi nejsou ještě v TLO přítomny žádné folikulární dendritické buňky (FDC). Později lze již vizualizovat sítě či shluky těchto FDC (CD21+). V závěrečné fázi jsou viditelná aktivní zárodečná centra (CD21+/CD23+). Zajímavé je, že v průběhu všech uvedených fází lze detekovat přítomnost zralých antigen prezentujících dendritických buněk (DC-LAMP+). Podle zjištění, k nimž došla Dr. Silina, probíhá vznik TLO obdobně v rozmanitých tkáních, mezi jinými v močovém měchýři, plících, tlustém střevu, kůži, ledvinách a řadě jiných. Dr. Silina využívá metodu mIF, zejména systém PhenoImager HT, k pochopení potenciálu TLO pro záměrnou indukci těchto struktur v rámci inovativního přístupu v imunoterapii.[5] Je stále průkaznější, že prostorová biologie je klíčem k pochopení léčebné odpovědi na imunoterapii a k jejím klinickým výsledkům. Proto je zcela zásadní vyvinout testy na principu metody mIF použitelné v klinické praxi, přičemž biomarkery jako právě TLO budou představovat velice cenné informace pro stratifikaci pacientů. Platformy PhenoImager používají pro segmentaci a charakterizaci imunobiologických procesů na buněčné úrovni, k nimž dochází v nádorovém mikroprostředí, soupravy Opal, automatizované barvení pro mIF, vysokokapacitní multispektrální snímkování a pokročilé zobrazovací algoritmy založené na strojovém učení. Soupravy Opal umožňují vývoj multiplexních testů s vyváženým kvantitativním signálem pro slabé i silné expresory zobrazené v jediném konečném skenu na multispektrálních zobrazovacích zařízeních Akoya. S řešením PhenoImager lze dosáhnout rychlého a přesného prostorového fenotypování celého řezu tkáně. To umožní stanovit prostorové fenotypové znaky celých řezů tkání. Pro stanovení prostorových fenotypových znaků je třeba objektivní měření buněčných interakcí a hustoty nádorových a imunitních buněk v nádorovém mikroprostředí. Uplatnění tohoto technologického přístupu se zaměřením na TLO tak představuje potenciálně cenný nástroj ke stratifikaci pacientů do specifických prognostických a terapeutických populací.