Role terciálních lymphoidních struktur v evoluci a léčbě nádorových onemocnění

• Název práce v češtině: Role terciálních lymphoidních struktur v evoluci a léčbě nádorových onemocnění
• Název v anglickém jazyce: The biological and clinical relevance of tertiary lymphoid structures in cancer therapy
• Klíčová slova: nádorová imunologie, terciální lymphoidní struktury, imunoterapie
• Klíčová slova anglicky: tumor immunology, tertiary lymphoid structures, immunotherapy
• Akademický rok vypsání: 2024/2025
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Ústav imunologie (13-722)
• Vedoucí / školitel: prof. PharmDr. Jitka Palich Fučíková, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Úvod:

Nádorové mikroprostředí představuje komplexní strukturu, která hraje esenciální roli v podpoře růstu, proliferaci a schopnosti maligních buněk tvořit metastatická ložiska1. Z výsledků preklinického testování na našem pracovišti vyplývá, že složení a funkční orientace imunitního systému v nádorovém mikroprostředí pacientek s primárním karcinomem ovaria (HGSOC) má zásadní vliv na výslednou prognózu tohoto závažného onemocnění2-8. Přítomnost terticiálních lymphoidních struktur (TLS) v nádorové tkání pacientů zásadním způsobem ovlivňuje aktivaci protinádorové imunitní odpovědi 2,9,10. Z tohoto důvodu přítomnost TLS v nádorové tkáni pacientů koreluje s lepší prognózou u vetšiny solidních nádorových onemocnění, a také jak dokumentují výsledky současného preklinického a klinického testování s lepší odpovědí na imunoterapeutickou léčbu pomocí check-point inhibitorů (CPI)11-14. Objev inhibičních receptorů a následné testování protilátek proti těmto kontrolním bodům imunitních reakcí, vyvolalo revoluci v imunoterapeutické léčbě onkologických onemocnění. Nicméně karcinom vaječníků na rozdíl od imunologicky aktivních nádorů, vykazuje pouze nízkou míru odpovědi na tento typ terapie15-17. Z tohoto důvodu je nezbytné porozumět roli TLS v biologii tohoto onemocnění ve snaze zvýšit odpověď na imunoterapeutickou léčbu u tohoto onkologického onemocnění18.
Z výsledků naší nejnovější studie vyplývá, že přítomnost TLS v nádorové tkáni zásadním způsobem ovlivňuje funkční a fenotypický profil CD8+ T lymfocytů, které ovlivňují prognózu a odpověď na imunoterapii2. Oproti pacientům s nemalobuněčným karcinomem plic (NSCLC) se však plně aktivované TLS nachází pouze u 10% pacientek s HGSOC2. Z těchto výsledků jednoznačně vyplývá, že jak aktivační stav, tak jejich výsledná četnost v nádorovém mikroprostředí jsou zcela zásadní pro výslednou odpověd na terapii. Zejména hlubší porozumění mechanizmů, které vedou k tvorbě TLS a detailní biologická charakterizace těchto struktur v imunologicky aktivních (NSCLC) a naivních (HGSOC) nádorech je zásadní pro budoucí úspěšnou imunoterapeutickou léčbu. Právě prostorové uspořádání komponent imunity v nádoru a současně TLS je zcela zásadní pro formování protinádorové imunitní odpovědi a výslednou prognózu. Rozvoj nejnovějších technologií v oblasti studia nádorového mikroprostředí, tj. multiparametrické fluorescenční analýzy, metod molekulárního sekvenování, včetně metod prostorového sekvenování nádorové tkáně, umožnňují komplexní a systematické hodnocení protinádorové imunitní odpovědi, která je zcela klíčová pro budoucí personalizovanou onkologickou léčbu. Právě identifikace kličového genetického a imunitního profilu nádorového mikroprostředí je stěžejní pro optimální klinickou péči v oblasti onkologie.

Seznam odborné literatury

Reference:

1. Hanahan D. Hallmarks of Cancer: New Dimensions. Cancer Discov 2022; 12(1): 31-46.
2. Kasikova L, Rakova J, Hensler M, et al. Tertiary lymphoid structures and B cells determine clinically relevant T cell phenotypes in ovarian cancer. Nat Commun 2024; 15(1): 2528.
3. Fucikova J, Palova-Jelinkova L, Klapp V, et al. Immunological control of ovarian carcinoma by chemotherapy and targeted anticancer agents. Trends Cancer 2022.
4. Fucikova J, Coosemans A, Orsulic S, et al. Immunological configuration of ovarian carcinoma: features and impact on disease outcome. J Immunother Cancer 2021; 9(10).
5. Fucikova J, Rakova J, Hensler M, et al. TIM-3 Dictates Functional Orientation of the Immune Infiltrate in Ovarian Cancer. Clin Cancer Res 2019; 25(15): 4820-31.
6. Truxova I, Kasikova L, Hensler M, et al. Mature dendritic cells correlate with favorable immune infiltrate and improved prognosis in ovarian carcinoma patients. J Immunother Cancer 2018; 6(1): 139.
7. Hensler M, Kasikova L, Fiser K, et al. M2-like macrophages dictate clinically relevant immunosuppression in metastatic ovarian cancer. J Immunother Cancer 2020; 8(2).
8. Kasikova L, Hensler M, Truxova I, et al. Calreticulin exposure correlates with robust adaptive antitumor immunity and favorable prognosis in ovarian carcinoma patients. J Immunother Cancer 2019; 7(1): 312.
9. Meylan M, Petitprez F, Becht E, et al. Tertiary lymphoid structures generate and propagate anti-tumor antibody-producing plasma cells in renal cell cancer. Immunity 2022; 55(3): 527-41 e5.
10. Fridman WH, Meylan M, Petitprez F, Sun CM, Italiano A, Sautes-Fridman C. B cells and tertiary lymphoid structures as determinants of tumour immune contexture and clinical outcome. Nat Rev Clin Oncol 2022; 19(7): 441-57.
11. Schumacher TN, Thommen DS. Tertiary lymphoid structures in cancer. Science 2022; 375(6576): eabf9419.
12. Lauss M, Donia M, Svane IM, Jonsson G. B Cells and Tertiary Lymphoid Structures: Friends or Foes in Cancer Immunotherapy? Clin Cancer Res 2022; 28(9): 1751-8.
13. Garaud S, Dieu-Nosjean MC, Willard-Gallo K. T follicular helper and B cell crosstalk in tertiary lymphoid structures and cancer immunotherapy. Nat Commun 2022; 13(1): 2259.
14. Galluzzi L, Vacchelli E, Bravo-San Pedro JM, et al. Classification of current anticancer immunotherapies. Oncotarget 2014; 5(24): 12472-508.
15. Maiorano BA, Maiorano MFP, Lorusso D, Maiello E. Ovarian Cancer in the Era of Immune Checkpoint Inhibitors: State of the Art and Future Perspectives. Cancers (Basel) 2021; 13(17).
16. Sharma P, Allison JP. Immune checkpoint targeting in cancer therapy: toward combination strategies with curative potential. Cell 2015; 161(2): 205-14.
17. Truxova I, Cibula D, Spisek R, Fucikova J. Targeting tumor-associated macrophages for successful immunotherapy of ovarian carcinoma. J Immunother Cancer 2023; 11(2).
18. Fucikova J, Palova-Jelinkova L, Klapp V, et al. Immunological control of ovarian carcinoma by chemotherapy and targeted anticancer agents. Trends Cancer 2022; 8(5): 426-44.

Předběžná náplň práce

Cíle práce:
1) Definovat vliv lokalizace časných a plně aktivovancýh TLS v nádorové tkáni pacientů (uvnitř nádorové tkáně, v invazive margin) s imunologicky aktivními nádory (NSCLC) a imunologicky naivními nádory (HGSOC). Charakterizovat vliv formace těchto struktur na aktivaci protinádorové imunitní odpovědi v nádorové tkáni pomocí multiparametrické fluorescenční analýzy (technologie Phenocycler a Phenoimager, Akoya) a metod prostorového sekvenování (Xenimum, 10x Genomics). Součástí tohoto cíle bude také vývoj nových bioinformatických nástrojů k hodnocení výstupů digitální patologie s cílem hodnotit TME jako komplexní strukturu, a identifikovat klinický význam lokalizace a vzdáleností jednotlivých komponent imunitního systému od maligních komponent v nádoru.
2) Charakterizovat vliv imunosupresivních komponent imunity (FoxP3+ regulační T lymfocyty a PD-L1+ s nádorem asicované makrofágy; TAMs) na tvorbu, rozvoj a výslednou aktivaci TLS v nádorovém mikroprostředí.
3) Pomocí myších modelů charakterizovat evoluci TLS, roli jednotlivých imunitních komponent v jejich formaci a aktivaci.
4) Charakterizovat roli jednotlivých subtypů CD4+ T lymfocytů ve vývoji a aktivaci TLS na rozsáhlém souboru pacientských vzorků. Validace těchto fenotypů bude ověřena pomocí in vivo experimentálních myších modelů karcinomu ovária.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Řešení projektu:
Na rozsáhlém souboru vzorků pacientů s HGSOC a NSCLC, které jsou dostupné díky spolupráci s Fingerlanovým ústavem patologie, HK a Ústavem patologie, 2.LF, provedeme detailní analýzu zastoupení TLS a jejich lokalizaci pomocí multiparametrické fluorescenční analýzy a digitální patologie (HALO, Indica). Pomocí následné analýzy budeme charakterizovat vliv těchto struktur na fenotypický a funkční profil imunitního infiltrátu s důrazem na subpopulace CD4 T lymfocytů (TH1, TH2, TFH, FoxP3+ lymfocytů), CD8 T lymfocytů (PD1+CD8+, TIM3+PD1+CD8+, TCF1+PD1+CD8+) a imunosupresivní populace (PDL1+ TAMs, FoxP3+). Pomocí digitální patologie a vývoji komplexního přístupu bioinformatické analýzy provedeme komplexní charakterizaci nádorové tkáně doplněnou o prostorovou transkripční analýzu (Xenium, 10x genomics). Pomocí experimentálního syngenního myšího modelu karcinomu ovaria budeme charakterizovat vliv těchto imunitních komponent na vznik a lokalizaci TLS struktur v nádorové tkání. Zvláštní důraz bude kladen na subtypy CD4+ T lymfocytů, které hrají stěžejní roli ve formaci TLS struktur. Biologie těchto buněk bude hodnocena pomocí multiparametrické fluorescenční analýzy na retrospektivních FFPE tkáních pacientů a nativních tkání karcinomů pomocí multiparametrické cytometrické analýzy (Aurora Cytek, BD Symphony).