Рак остается одной из ведущих причин смертности, несмотря на десятилетия исследований. Одна из причин заключается в том, что лучевая терапия и химиотерапия являются высокоинвазивными методами, которые могут ограничить их терапевтические преимущества. Клеточная или молекулярная таргетная терапия, которая является менее инвазивными методами, получает повышенное внимание. Фотоиммунотерапия – это метод лечения, который синергетически усиливает терапевтический эффект, сочетая иммунотерапию и фототерапию. Иммунотерапия повышает иммунитет опухоли за счет повышения иммуногенности микроокружения опухоли и снижения иммунорегуляторного подавления, в результате чего опухоли деструктируется в организме. Фототерапия уничтожает первичные опухоли комбинацией фотосенсибилизаторов и световых лучей, а опухолеспецифические антигены, высвобождаемые из опухолевых клеток, повышают опухолевый иммунитет. Опухоли можно избирательно лечить с помощью фотосенсибилизаторов, поскольку они специфичны и селективны для клеток-мишеней. Модальность фототерапии включает фотодинамическую терапию (ФДТ), фототермическую терапию (ПТТ) и терапию наосновефотохимии1.
Ближний инфракрасный фотоиммунотерапия (NIR-PIT) является недавно разработанным методом противоопухолевной фототерапии, который сочетает в себе фотохимическую терапию и иммунотерапию1,2. NIR-PIT представляет собой молекулярно-таргетную терапию, которая нацелена на конкретные молекулы клеточной поверхности путем конъюгации близкого инфракрасного кремниевого фталоцианинового красителя IRdye 700DX (IR700) с моноклональным антителом (mAb). Клеточная мембрана клетки-мишени разрушается при облучении NIR-светом (690 нм)3.
Концепция использования таргетной светотерапии путем комбинирования обычных фотосенсибилизаторов и антител или таргетной ФДТ насчитывает более трех десятилетий4,5. Предыдущие исследования пытались нацелиться на обычные агенты ФДТ, конъюгируя их с антителами. Однако был ограниченный успех, потому что эти конъюгаты были захвачены в печени, из-за гидрофобности фотосенсибилизаторов6,7. Более того, механизм NIR-PIT полностью отличается от механизма обычного PDT. Обычные фотосенсибилизаторы создают окислительный стресс, который возникает в результате преобразования энергии, которое поглощает световую энергию, смещается в возбужденное состояние, переходит в основное состояние и вызывает апоптоз. Однако NIR-PIT вызывает быстрый некроз, непосредственно разрушая клеточную мембрану путем агрегации фотосенсибилизаторов на мембране посредством фотохимической реакции8. NIR-PIT во многом превосходит обычный целевой ФДТ. Обычные фотосенсибилизаторы имеют низкие коэффициенты вымирания, требуя прикрепления большого количества фотосенсибилизаторов к одной молекуле антитела, потенциально снижая сродство связывания. Большинство обычных фотосенсибилизаторов являются гидрофобными, что затрудняет связывание фотосенсибилизаторов с антителами без ущерба для их иммунореактивности или накопления мишеней in vivo. Обычные фотосенсибилизаторы обычно поглощают свет в видимом диапазоне, уменьшая проникновение в ткани.
Сообщалось о нескольких исследованиях NIR-PIT, нацеленных на внутриторакальныеопухоли,такие как рак легких и злокачественные клетки мезотелиомы плевры (MPM),9,10,11, 12,13,14,15,16,17. Тем не менее, только в нескольких отчетах описана эффективность NIR-PIT в моделях9,10,11,12с диссеминированной плеврой или раком легких. Модели ксенотрансплантатов подкожной опухоли считаются стандартными моделями опухолей и в настоящее время широко используются для оценки противоопухолевых эффектов новых методовлечения18. Однако микроокружение подкожной опухоли не является разрешительным для развития соответствующей структуры ткани или состояния, которое должным образом резюмирует истинный злокачественный фенотип19,20,21,22. В идеале должны быть установлены модели ортотопических заболеваний для более точной оценки противоопухолевого эффекта.
Здесь мы демонстрируем метод оценки эффективности в мышиной модели плеврального диссеминированного рака легких, который лечили с помощью NIR-PIT. Модель плевральной диссеминационной мыши генерируется путем введения опухолевых клеток в грудную полость и подтверждается с помощью люминесценции люциферазы. Мышь лечили внутривенной инъекцией mAb, конъюгированной с IR700 и NIR облучением грудной клетки. Терапевтический эффект оценивали с помощью люминесценции люциферазы.