Alfavīrusu vektoru izstrāde makrofāgu aktvācijai vēža imunoterapijā

Abstract

Audzēju-iefiltrējošiem makrofāgiem piemīt gan spēja veicināt audzēja attīstību, gan inhibēt, attiecībā no to aktivācijas stāvokļa. In vitro pētījumos ir ticis parādīts, ka, iedarbojoties ar interferonu-g (IFN-γ) kopā ar Toll-like receptora (TLR) ligandu, tika ierosināts M1 makrofāgu fenotips, kas tiek asociēts ar audzēja iznīcināšanu. Audzēja imūnterapiju varētu nodrošināt M1 makrofāgu fenotipa inducēšana audzēju-iefiltrējošos makrofāgos. Šajā darbā mēs izvērtējām Semliki meža vīrusa (SFV) vektoru potenciālu makrofāgu aktivācijā pret vēzi. SFV tika izmantots, lai konstruētu replikācijas defektīvus konstruktus ar ieklonētiem peļu audzēja nekrozes faktora (mTNFα), peļu IFNγ un cilvēka IFNγ gēniem. Lai noteiktu SFV-mIFNγ vektora ekspresēta mIFNγ (vd-IFNγ) efektus in vitro, no peļu kaula smadzenēm izdalīti makrofāgi (BMDM) tika aktivēti ar vd-mIFNγ, un ietekme uz Lewis plaušu karcinomas (LLC) šūnu proliferāciju tika izmērīta. Mēs parādījām, ka vd-mIFNγ sinerģē ar TLR2 un TLR7 ligandiem, lai aktivētu makrofāgus un inhibētu LLC šūnu augšanu koncentrācijas atkarīgā manierē. Kā arī tika parādīts, ka vd-mIFNγ varētu tikt izmantots paaugstinātai makrofāgu aktivācijai uz vēža supresīvu fenotipu caur TLRs. Tika izvērtēts SFV-mIFNγ vektora efekts atsevišķi vai kopā ar TLR2 uz peļu dzīvildzi un audzēja attīstību pēc i.t. injekcijas LLC audzēja modelī NSG pelēs. Vislabākos dzīvildzes rādītājus uzrādīja SFV-mIFNγ kopā ar TLR2, bet audzēja inhibīcija tika novērota gan SFV-mIFNγ, gan SFV-mIFNγ + TLR2 liganda grupai. Šie rezultāti parādīja, ka SFV-mIFNγ var tikt izmantots kā terapeitisks līdzeklis vēža imūnoterapijā.

Tumor-infiltrating macrophages may either promote or inhibit tumor growth depending on their activation status. In vitro studies have shown that treatment of macrophages with interferon-γ (IFN-γ) together with a Toll-like receptor (TLR) ligand induced an M1 phenotype associated with killing of cancer cells. Cancer immunotherapy may potentially be achieved by induction of such an M1 phenotype in tumor-infiltrating macrophages. Here, we investigated the potential of Semliki Forest virus (SFV) based vectors for macrophage activation against cancer. SFV based, replication deficient constructs incorporating mouse tumour necrosis factor-α (TNFα), mouse IFN-γ (mIFN and human IFN-γ (hIFN genes were developed. To study SFV-mIFN vector derived IFN (vd-mIFN) effects in vitro, murine bone marrow derived macrophages (BMDM) were challenged with vd-mIFN and impact on Lewis Lung Carcinoma (LLC) cell growth was measured. We showed that vd-mIFN synergised with TLR2 and TLR7 ligands to activate macrophages and inhibit LLC cell growth in concentration dependant manner. We demonstrated that vd-mIFN could be used for enhanced activation of macrophages to cancer suppressive phenotype through TLRs. The effect of SFV-mIFN vector alone or together with TLR2 ligand on animal survival and tumour growth inhibition was measured after intra-tumoural injections in LLC based tumor model in NSG mice. Therapy with SFV-mIFN together with TLR2 ligand showed the best survival rates, whereas tumour growth inhibition was observed for both, SFV-mIFN and SFV-mIFN together with TLR2 ligand groups. These results demonstrated that SFV-IFN could be used as a potential therapeutic agent in cancer immunotherapy.