Background. To enhance the antitumor immune response, new promising methods of immunotherapy are being developed. They consist in the blockade and activation of immune check-point molecules, in particular, the blockade of the Lag‐3 molecule (lymphocyte-activation gene 3) and the activation of the GITR receptor (Glucocorticoid induced TNF receptor). In the studies of combined use with PD-1 blockers, encouraging results were obtained, which makes the assessment of the expression of Lag-3 and GITR on immunocompetent cells of peripheral blood (PB) and tumor tissue necessary for the personalization of such treatment and understanding of the mechanisms of the antitumor immune response.
Materials and methods. The study included peripheral blood samples and surgical material from 39 breast cancer patients being treated at the Blokhin National Medical Research Center of Oncology. The subpopulation composition and expression of PD-1, Lag-3, and GITR molecules were evaluated by flow cytometry.
Results. The analysis of the main populations of PB lymphocytes showed that in patients with breast cancer, the content of NKT-lymphocytes was increased, and the proportions of lymphocytes expressing CD11b and CD25 markers were increased compared to the donor group. It was revealed that the tumor tissue is dominated by T-cells, an increase in the proportion of which occurs due to a reduced content of NK-lymphocytes and B-lymphocytes. The structure of Tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) is dominated by subpopulations with immunosuppressive activity, which is indicated by a decrease in the content of CD11b+, CD25+ and perforin-positive cells, increased expression of Lag-3 and PD-1. For PB and tumor tissue, the average degree of dependence of Lag-3 expression on the content of PD-1+ lymphocytes was shown. There is an increase in the content of immunosuppressive subpopulations with high PD-1 values in PB and TILs. The direct dependence of the number of perforin-containing lymphocytes and CD11b expression on the GITR content in the PB was established, but it is not typical for breast cancer tissue.
Conclusion. Since the blockade of the Lag-3 molecule by monoclonal antibodies can enhance the effect of anti-PD-1 therapy in cancer patients, it is necessary to evaluate the expression and co-expression of these two markers. A high content of GITR-positive lymphocytes in the tumor tissue, on the one hand, and a decrease in the proportion of effector subpopulations of lymphocytes, on the other, indicates the influence of the tumor microenvironment on the functioning of GITR-mediated activation of the immune response. Further investigation of GITR expression and functional activity is required to understand the nature of this contradiction.
Обоснование. Для усиления противоопухолевого иммунного ответа разрабатываются новые перспективные методы иммунотерапии, заключающиеся в блокаде и активации контрольных точек иммунитета, в частности блокада молекулы Lag-3 (lymphocyte‐activation gene 3) и активация рецептора GITR (Glucocorticoid induced TNF receptor). При исследовании комбинированного применения с блокаторами молекулы PD-1 получены обнадеживающие результаты, что делает оценку экспрессии Lag-3 и GITR на иммунокомпетентных клетках периферической крови (ПК) и опухолевой ткани необходимой для персонализации такого лечения и понимания механизмов противоопухолевого иммунного ответа.
Материалы и методы. В исследование включены образцы периферической крови и операционный материал 39 больных раком молочной железы, находящихся на лечении в ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина». Оценку субпопуляционного состава и экспрессии молекул PD-1, Lag-3 и GITR проводили с помощью метода проточной цитометрии.
Результаты. Анализ основных популяций лимфоцитов ПК показал, что у больных РМЖ повышено содержание NKT-лимфоцитов, увеличена доля лимфоцитов, экспрессирующих маркеры CD11b и CD25, по сравнению с донорской группой. Выявлено, что в опухолевой ткани преобладают Т-клетки, увеличение доли которых происходит за счет уменьшенного содержания NK- и B-лимфоцитов. В структуре лимфоцитов, инфильтрующих опухоль, преобладают субпопуляции с иммуносупрессорной активностью, на что указывает снижение содержания CD11b+, CD25+ и перфоринпозитивных клеток, повышенная экспрессия Lag-3 и PD-1. Для ПК и опухолевой ткани показана средняя степень зависимости экспрессии Lag-3 от содержания PD-1+ лимфоцитов, а также увеличение содержания иммуносупрессорных субпопуляций при высоких показателях PD-1. Установлена прямая зависимость количества перфоринсодержащих лимфоцитов и экспрессии CD11b от содержания GITR в ПК, что не характерно для опухолевой ткани рака молочной железы.
Заключение. Поскольку блокада молекулы Lag-3 моноклональными антителами может усиливать эффект анти-PD-1-терапии онкологических больных, необходима оценка экспрессии и коэкспрессии этих двух маркеров. Высокое содержание в опухолевой ткани GITR-позитивных лимфоцитов, с одной стороны, и снижение доли эффекторных субпопуляций лимфоцитов, с другой, указывают на влияние микроокружения опухоли на функционирование GITR-опосредованной активации иммунного ответа. Для понимания природы такого противоречия требуется дальнейшее исследование экспрессии и функциональной активности GITR.