Glioblastom využívá buněk v okolí cév k potlačení protinádorové imunity
Glioblastom patří k nejagresivnějším nádorům mozku a jeho léčba stále zůstává velmi obtížnou. Jednou z příčin je schopnost nádoru vytvářet si kolem sebe prostředí, které oslabuje protinádorovou imunitní odpověď. Mechanismus, který se na tomto procesu podílí, identifikoval mezinárodní tým vědců pod vedením Laboratoře biologie nádorové buňky při Ústavu biochemie a experimentální onkologie 1. LF UK, která je součástí Národního ústavu pro výzkum rakoviny (NÚVR). Zjistil, že určité buňky v okolí nádorových cév přitahují monocyty z krevního oběhu a ovlivňují jejich přeměnu v makrofágy s imunosupresivními vlastnostmi. Výsledky publikované v časopise Experimental & Molecular Medicine naznačují i nové možnosti terapeutického ovlivnění mikroprostředí glioblastomu.
Glioblastom se vyznačuje rychlým infiltrativním růstem, výraznou buněčnou heterogenitou a abnormálním cévním zásobením. Důležitou roli v jeho biologickém chování hraje také nádorové mikroprostředí, zejména makrofágy asociované s nádorem (TAM). Tyto imunitní buňky mohou podle svého fenotypu místo podpory protinádorové odpovědi přispívat k jejímu potlačení. Dosud nebylo zcela objasněno, jakou roli při vzniku těchto makrofágů hrají jednotlivé složky nádorového mikroprostředí.
Čeští vědci se ve spolupráci s kolegy z Centre for Cancer Biology, Adelaide University, Austrálie, zaměřili na specifickou populaci buněk podobných pericytům, které se nacházejí v okolí cév zásobujících nádor a exprimují fibroblastový aktivační protein (FAP). Jejich předchozí výzkumy již prokázaly, že tyto FAP‑pozitivní (FAP+) buňky podporují tvorbu nádorových cév a také migraci a proliferaci buněk glioblastomu. Nová studie však odhaluje i jejich roli v lokální imunosupresi.
„Pericyty jsou buňky, které těsně obklopují cévy a za normálních okolností se podílejí na udržení jejich stability, regulaci propustnosti a komunikaci mezi cévní stěnou a okolní tkání. V glioblastomu jsou ale cévy výrazně ovlivněny nádorem a také buňky v jejich okolí nabývají odlišné vlastnosti. V našich předchozích studiích jsme identifikovali populaci buněk podobných pericytům, které exprimují FAP a podporují růst nádorových cév i migraci a proliferaci nádorových buněk,“ vysvětluje první autorka práce Mgr. Magdalena Houdová Megová, Ph.D., a dodává, že právě jejich poloha na rozhraní mezi cévou a nádorovou tkání přivedla výzkumný tým k otázce, zda se nepodílejí také na regulaci protinádorové imunity. „Imunitní buňky přicházející z krevního oběhu totiž musejí při vstupu do nádoru procházet tímto perivaskulárním prostředím. Současně jsme zjistili, že FAP+ buňky podobné pericytům derivované přímo z nádorové tkáně glioblastomu produkují řadu signálních molekul schopných ovlivňovat buňky imunitního systému. Začali jsme proto zkoumat, zda mohou nejen podporovat samotný nádor, ale také aktivně formovat jeho imunitní mikroprostředí.“
Jak buňky exprimující FAP ovlivňují funkci makrofágů
Analýza datových souborů projektu The Cancer Genome Atlas (TCGA) podpořená metodou kvantitativní polymerázové řetězové reakce s reverzní transkripcí (RT‑qPCR) a imunohistochemickým vyšetřením ukázala, že nádory s vysokou expresí FAP obsahují více monocytů a makrofágů. Exprese markeru CD163 spojovaného s imunosupresivním fenotypem makrofágů byla přibližně trojnásobná oproti nádorům s nízkou expresí FAP.
Prostorové analýzy zahrnující imunofluorescenci a prostorovou transkriptomiku prokázaly, že imunosupresivní makrofágy se přednostně lokalizují právě v blízkosti FAP+ buněk podobných pericytům. Sekvenování RNA na úrovni jednotlivých buněk (single‑cell RNA sequencing, scRNA‑seq) identifikovalo tyto FAP+ buňky jako samostatnou subpopulaci perivaskulárních stromálních buněk s charakteristickým profilem exprese složek extracelulární matrix a cytokinů, včetně CCL2 a CSF1, jejichž odpovídající receptory jsou exprimovány na buňkách myeloidní řady. Funkční testování FAP+ buněk podobných pericytům získaných od pacientů potvrdilo jejich schopnost atrahovat monocyty prostřednictvím solubilních mediátorů.
„Ukázalo se, že FAP+ buňky podobné pericytům monocyty nejen přitahují, ale mohou ovlivnit i to, v jaký typ makrofágů se následně diferencují. Makrofágy vzniklé v jejich přítomnosti sice vykazovaly kombinaci znaků tradičně spojovaných s prozánětlivou i protizánětlivou aktivací, jejich funkční vlastnosti však odpovídaly převážně imunosupresivnímu fenotypu. To se potvrdilo i při sledování jejich vlivu na T lymfocyty. Aktivované T lymfocyty vystavené působení těchto makrofágů totiž produkovaly výrazně méně interferonu gama, důležitého mediátoru protinádorové imunitní odpovědi, než T lymfocyty kultivované s kontrolními prozánětlivými makrofágy. Naše výsledky tak ukazují, že FAP+ perivaskulární buňky mohou ovlivnit imunitní reakci nepřímo – tím, že nejprve nasměrují vlastnosti makrofágů, které následně tlumí funkci T lymfocytů,“ upřesňuje Mgr. Houdová Megová.
Tento mechanismus může být podle ní jedním z faktorů, jež přispívají k dosud omezené účinnosti imunoterapie u glioblastomu. „Je zřejmé, že úspěšná protinádorová imunita nezávisí pouze na tom, zda T lymfocyty dokážeme aktivovat například pomocí inhibitorů imunitních kontrolních bodů. T buňky se zároveň musejí do nádoru dostat a zachovat si v jeho mikroprostředí svou funkci. Glioblastom je však charakteristický výrazně imunosupresivním prostředím, na jehož vytváření se podílí řada buněčných populací a mechanismů. Naše výsledky naznačují, že jednou z těchto překážek může být právě spolupráce FAP+ perivaskulárních buněk a nádorově asociovaných makrofágů. Do budoucna proto může být zajímavé kombinovat imunoterapii s přístupy, které současně zasáhnou podpůrné a imunosupresivní složky nádorového mikroprostředí,“ konstatuje M. Houdová Megová.
Lze imunosupresivní působení zvrátit?
Jedním z důležitých mechanismů se ukázala být signalizace prostřednictvím cytokinu CSF1 a jeho receptoru CSF1R, která ovlivňuje diferenciaci monocytů a makrofágů. Autoři proto v laboratorních experimentech použili selektivní inhibitor CSF1R BLZ945. Jeho podání snížilo zastoupení makrofágů s některými imunosupresivními znaky a současně zvýšilo podíl buněk exprimujících marker prozánětlivé aktivace CD80. Změna však nebyla úplná, což naznačuje účast dalších regulačních mechanismů.
Studie ukazuje, že FAP+ buňky podobné pericytům mohou významně přispívat k vytváření imunosupresivního mikroprostředí glioblastomu. Zatím není jasné, nakolik se na těchto účincích přímo podílí samotný protein FAP a nakolik další vlastnosti buněk, které jej exprimují.
Výsledky jsou dosud preklinické a neprokazují účinnost nové léčby u pacientů. Identifikují však další potenciálně ovlivnitelný mechanismus, který by v budoucnu mohl přispět k vývoji strategií zaměřených nejen na samotné nádorové buňky, ale také na jejich komunikaci s imunitním systémem.
Věda nezná geografické ani oborové hranice
Výzkum glioblastomu je příkladem toho, jak důležité je pro porozumění složitým mechanismům nádorových onemocnění propojovat různé odbornosti, zkušenosti a přístupy. O tom, co přináší spolupráce napříč institucemi a zeměmi, hovoří prof. MUDr. Aleksi Šedo, DrSc., ředitel Národního ústavu pro výzkum rakoviny a přednosta Ústavu biochemie a experimentální onkologie 1. LF UK, kde vede Laboratoř biologie nádorové buňky.
- Jak se zrodila spolupráce s Centre for Cancer Biology při Adelaide University?
Problematice lokální imunosuprese a jejích regulací v nádorovém mikroprostředí se věnujeme již několik let. Při přípravě jedné z našich publikací narazil kolega Petr Bušek na práce týmu Lisy Ebertové z Adelaide. Inspirovaly ho mimo jiné k úvahám o propojení a společné analýze dostupných datových souborů. Krátce nato jsme se všichni setkali na konferenci European Association of Neuro‑Oncology v roce 2024, kde nás Lisa seznámila s Guillermem Gomezem a Chloe Shardovou. Z odborné diskuse se postupně zrodila spolupráce na společné publikaci i výzkumném projektu, pro jehož přípravu jsme následně získali finanční podporu (Preparatory Award) z australské strany.
- Co tento společný výzkum vypovídá o významu mezinárodní spolupráce?
Ukazuje, že přínos nespočívá jen ve sdílení technologií, ale hlavně v propojení různých odborností i pohledů na věc. Společně jsme přiblížili, jak FAP‑pozitivní perivaskulární buňky přispívají k utváření imunosupresivního prostředí glioblastomu. Výsledkem je nový poznatek s potenciálem pro budoucí terapeutické strategie, nikoli zatím nová léčba. A zároveň je velmi povzbudivé vidět, že současná věda nemá geografické hranice.
- Jak důležitá je spolupráce s kliniky a pacienty?
Zcela zásadní. Bez neurochirurgů, patologů ani pacientů, kteří souhlasí s využitím odebraného materiálu k výzkumu, bychom nemohli získávat nové poznatky a ověřovat naše hypotézy na lidských nádorech. Neuroonkologie je ze své podstaty mezioborová – potřebuje široké spektrum klinických lékařů i experimentální vědce různých zaměření. Špičková věda nefunguje ve smyslu „něco u nás naměříme a ono se něco ukáže“. Proto se v odborných společnostech scházejí relevantní odborníci s širším multidisciplinárním rozpětím a společně se posouvají za hranice toho, co by obsáhli jako monooborové cechovní společenství.
Zdroj: Houdova Megova M, Shard C, Vymolova B, et al. FAP+ pericyte‑like cells promote monocyte differentiation into tumor‑associated macrophages in glioblastoma. Experimental & Molecular Medicine. 2026;58:3177–3195. DOI: https://doi.org/10.1038/s12276‑026‑01827‑8.