Выделение и очистка грибкового β-глюкана как стратегия иммунотерапии глиобластомы

Несмотря на появление новых достижений в области нейроонкологии, продолжительность жизни пациентов с глиобластомой остается мизерной. Золотой стандарт лечения опухолей головного мозга основан на сочетании хирургии, лучевой терапии и химиотерапии. Однако в последнее десятилетие иммунотерапия стала мощной стратегией лечения различных видов рака¹. Таким образом, возможность использования иммунного ответа организма против опухолевых клеток в последнее время стала четвертым столпом онкологии.

Давно известно, что одной из самых больших проблем в этой области является преодоление сильной иммуносупрессии, обнаруженной в микроокружении опухоли². В частности, в случае глиобластомы, одной из наиболее распространенных и агрессивных форм рака мозга, раскрытие ключевых путей, которые организуют такие проопухолевые сценарии, и поиск новых соединений, которые могли бы противодействовать угнетающей реакции иммунной системы, может проложить путь для будущих методов лечения этого неизлечимого заболевания.

Мозг обладает собственными клетками иммунной системы, и наиболее подходящим типом клеток являются микроглии. Было доказано, что эти клетки имеют довольно сложное поведение при различных центральных заболеваниях³. В случае первичных опухолей головного мозга (например, глиобластомы) эти клетки смещаются в сторону противовоспалительного фенотипа, который поддерживает опухолевые клетки для колонизации паренхимы головного мозга³. Многочисленные публикации усиливают важную роль этих клеток во время прогрессирования опухоли. Одной из основных причин этого является то, что микроглия, связанная с глиомой, и инфильтрированные макрофаги (ГАМ) составляют одну треть от общей массы опухоли, что позволяет предположить однозначное влияние их активационных состояний при прогрессировании опухоли головного мозга ^4,5.

В этом ключе грибковые β-глюканы были описаны как мощные молекулы, вызывающие эффективные иммунные реакции, включая фагоцитоз и выработку провоспалительных факторов, что приводит к элиминации пагубных агентов 6,7,8,9,10. Грибковые β-глюканы, как правило, изучались с использованием экстрактов из различных частей грибов. Однако атрибуция специфических эффектов требует его очистки, чтобы избежать двусмысленностей и иметь возможность понять механизм действия таких молекул, как иммуномодулирующие агенты⁸.

В этой работе растворимые β-глюканы очищаются от плодового тела четырех различных грибов, регулярно используемых в качестве съедобных (Pleurotus ostreatus и Pleurotus djamor) и лекарственных (Ganoderma lucidum и Hericium erinaceus) грибов. В частности, эти четыре гриба широко используются в пищевой и фармацевтической промышленности и были произведены в рамках экологически чистой экономики замкнутого цикла на коммерческом предприятии (см. Таблицу материалов).

Чтобы заложить основу для будущего использования грибковых β-глюканов в терапии рака мозга, для оценки их потенциальной роли в качестве противоопухолевых медиаторов необходимы четко определенные стратегии очистки и доклинические исследования, посвященные их предполагаемому взаимодействию с клетками иммунной системы. В этой работе описываются многочисленные этапы выделения и очистки, необходимые для извлечения растворимых β-глюканов, содержащихся в плодовых телах выбранного гриба. После успешной очистки клетки микроглии активируются для усиления их воспалительного фенотипа. Клетки глиобластомы мыши (GL261) покрывают другой средой, кондиционированной микроглией, предварительно обработанной этими экстрактами, а затем оценивают ее влияние на поведение опухолевых клеток. Интересно, что пилотные исследования, проведенные в нашей лаборатории (данные не показаны), показали, как провоспалительная микроглия может замедлять миграцию опухолевых клеток и свойства инвазии не только в клетках глиобластомы, но и в других линиях раковых клеток. Эта междисциплинарная работа может стать полезным инструментом для исследователей в области онкологии для тестирования перспективных соединений, способных усиливать иммунный ответ при многих различных типах опухолей.