Nanotijela protiv raka pluća: isporuka kemoterapije izravno tumoru

Signalna transdukcija i ciljana terapija predstavili su platformu za ciljanu terapiju adenokarcinoma pluća (LUAD): istraživači su stvorili nanotijela A5 protiv proteina CD155 (PVR), koji je prekomjerno eksprimiran u LUAD-u i povezan je s lošijom prognozom. A5 se ne samo čvrsto "lijepi" za CD155 (Kd ≈ 0,23 nM), već i inhibira migraciju tumorskih stanica, a kada se kombinira s liposomima s doksorubicinom, povećava unos i citotoksičnost protiv CD155-pozitivnih stanica za 2-3 puta. U mišjim modelima i ksenograftima organoida tumora pluća, takav konjugat usporava rast i preciznije pogađa metu.

Pozadina studije

Adenokarcinom pluća (LUAD) najčešći je podtip raka pluća i vodeći uzrok smrti povezane s rakom. Čak i u „dobu ciljeva i imunoterapije“, značajan udio pacijenata nema mutacije pokretača s dostupnim lijekovima, a oni koji ih imaju brzo razvijaju otpornost. Imunoterapija PD-1/PD-L1 poboljšala je ishode, ali samo manjina reagira, često kratko vrijeme. Stoga se u prvi plan pojavljuju novi ciljevi koji istovremeno rješavaju invazivnost tumora i izbjegavanje imunološkog odgovora.

CD155 (poznat i kao PVR/Necl-5) je molekula superfamilije imunoglobulina koju LUAD tumorske stanice često prekomjerno eksprimiraju. CD155 ima dvostruku „ulogu“. S jedne strane, on je središte imunološkog kontakta: veže inhibitorne receptore TIGIT i CD96 na T i NK stanicama (inhibirajući ih) i kostimulator CD226 (aktivirajući ih). S viškom CD155, ravnoteža se pomiče prema imunološkoj kočnici, što pomaže tumoru da izbjegne nadzor. S druge strane, CD155 je uključen u adheziju i migraciju: putem fokalnih kontakata (FAK/PXN) i citoskeleta, pojačava pokretljivost i invaziju stanica, što je klinički povezano s lošijom prognozom.

U tom kontekstu, ideja "dvostrukog udara" je logična: koristiti CD155 i kao adresu za dostavu citostatika i kao polugu za slabljenje migracije/invazije. Klasična monoklonska antitijela ne nose se uvijek s ciljanjem: velika su, lošije prodiru u gusto tumorsko tkivo i skuplja su za proizvodnju. Nanotijela (VHH) - jednodomenska antitijela deva - manjih su dimenzija (~15 kDa), stabilnija, jednostavnija za konstrukciju, lakše se umrežavaju s nosačima (liposomi, nanočestice) i bolje difundiraju u tumor. Mogu se "posaditi" na površinu liposoma s doksorubicinom ili drugim "teretom", povećavajući hvatanje CD155-high stanicama.

Postoje i zamke koje je važno uzeti u obzir pri prijevodu: CD155 se nalazi i u normalnim tkivima (potrebna je pažljiva toksikologija i procjena izvan cilja), kratko vrijeme poluraspada nanotijela zahtijeva produljenje života (npr. vezanje albumina/modifikacija PEG-a), a kombinacija s imunoterapijom (anti-PD-1/anti-TIGIT) mora se testirati na kompatibilnost i sinergiju. Ipak, ako adresiranje CD155 osigurava superiornu akumulaciju lijeka u tumoru i istovremeno potkopava kaskade migracije (putem paksillina/fokalnih kontakata), to će pružiti stvarnu priliku za poboljšanje kontrole LUAD-a na mjestima gdje su konvencionalne sheme već iscrpljene.

Što su učinili?

• Odabrana su i karakterizirana anti-CD155 nanotijela A5 (VHH, ~15 kDa) s pikomolarnim afinitetom za stanice tumora pluća.
• Utvrđeno je da kontakt A5-CD155 „prekida“ fokalne kontakte: razina paksillina (PXN) se smanjuje, što rezultira smanjenjem migracije stanica za >50%.
• Sastavili smo A5-liposome s doksorubicinom (A5-LNP-DOX) i usporedili ih s neoznačenim liposomima i slobodnim A5.
• Učinkovitost je testirana in vitro (A549/CD155high) i in vivo: ortotopski modeli raka pluća i ksenografti iz organoida dobivenih od pacijenta (LCO).

Ključni rezultati

• Vezanje: A5 je čvrsto vezan za CD155-pozitivne stanice; kompleks je stabilan zbog hidrofobnih i vodikovih veza u CDR-ima. (Kd ≈ 0,23 nM).
• Antimigracijski učinak: supresija kaskade fokalne adhezije putem PXN → >50% smanjenje migracije.
• Isporuka lijeka: A5-LNP-DOX daje 2-3× veću staničnu apsorpciju i citotoksičnost u A549 u usporedbi s kontrolnim liposomima.
• Terapija životinjama: izražena inhibicija rasta ortotopnog raka pluća i organoidnih ksenografta; povećana apoptoza (aktivna kaspaza-3), smanjen udio tumorskog tkiva na histologiji.

Zašto je cilj CD155 važan

CD155 u plućima nije samo „imunološka pedala“ (interagira s CD226/TIGIT/CD96), već i sudionik u adheziji i kretanju tumorskih stanica. U kliničkim podacima, os CD155-PXN korelira s preživljavanjem: visoke razine oba proteina povezane su s lošijom prognozom kod pacijenata s LUAD-om. Zbog toga je CD155 dvostruka meta: za dostavu lijekova i za potkopavanje invazivnosti.

• Činjenice iz biobanki i TMA:
  • CD155 i PXN su kombinirani u ekspresiji u uzorcima;
  • visoki PXN - kraće ukupno preživljavanje;
  • Kombinacija visokog CD155 + visokog PXN - najgore preživljavanje.

Zašto su nanotijela dobra za onkologiju?

• Veličina ~1/10 normalnog IgG → bolji prodor u tumor.
• Termička stabilnost, topljivost, modularni sklop za nosače (liposomi/nanočestice).
• Proizvodnja u mikrobnim sustavima → jeftinija i skalabilnija od klasičnih antitijela.
• Nanotijela već imaju klinički presedan (kaplacizumab), što pojednostavljuje put do translacije u onkologiji.

Detalji isporuke: kako A5 „nosi“ doksorubicin

• A5-LNP-DOX se specifično veže na CD155 na površini tumorskih stanica, ciljajući liposom za endocitozu.
• U kulturi A549/CD155high to rezultira 2-3× povećanjem unutarstanične akumulacije i stanične smrti.
• U plućnim ortotopskim ksenograftima i LCO ksenograftima, lijek smanjuje masu/volumen tumora više od nekonjugiranih analoga, s povećanjem apoptoze (stanice kaspaze-3+).

Što to znači "u praksi"

• Potencijalno indicirano u budućnosti: LUAD CD155-visok (s istodobno visokim PXN-om - skupina s najvećim rizikom).
• Način upotrebe: kao ciljana „kemija“ (A5-LNP-DOX) i kao sredstvo protiv migracije (blokada CD155-PXN osi).
• Gdje bi se moglo "zaglaviti": Topljive izoforme CD155 teoretski bi mogle "presresti" A5, ali u testiranim linijama dominirala je membranska varijanta CD155α; β/γ bili su minimalni.

Ograničenja i otvorena pitanja

• Ovo je predklinički rad: stanični modeli, miševi, pojedinačne organoidne linije (varijabilnost pacijenata još nije obuhvaćena).
• Potrebna su farmakološka sigurnost, toksikologija, farmakokinetika i usporedba s postojećim anti-CD155 pristupima (uključujući imunoterapiju).
• Testiranje kompatibilnosti s imunološkim lijekovima (anti-TIGIT/PD-1) i režimima doziranja za bolju sinergiju.

Zašto je vijest važna?

Tim pokazuje da CD155 nije samo „imunološka adresa“, već i prikladna „ručka“ za preciznu dostavu citostatika, s mehanističkom prednošću: istovremenim prekidom migracije putem PXN-a. Ako se rezultat replicira u širim organoidnim panelima i u GLP toksikologiji, LUAD-ovi s visokim udjelom CD155 mogli bi pružiti novu klasu ciljanih konjugata koji su kompaktni, prodorni i isplativi za proizvodnju.

Izvor: Noh K. i dr. Ciljanje CD155 u adenokarcinomu pluća: Terapeutika temeljena na A5 nanotijelima za precizno liječenje i poboljšanu dostavu lijekova. Signalna transdukcija i ciljana terapija (objavljeno 10. srpnja 2025.). DOI: 10.1038/s41392-025-02301-z.