腫瘍の成長における免疫システムのリズムの重要性

ジュネーブ大学とルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘンの科学者は、腫瘍の免疫システムの 1 日を通しての変化を研究することで、患者の診断と治療への影響を実証しています。

現在最も有望な抗腫瘍治療は、がんとの戦いにおいて患者の免疫システムの働きを強化することを目的とした 免疫療法 です。ただし、これらの方法は場合によっては非常に効果的ですが、その成功は期待外れになることがあります。このばらつきはどのように説明できるでしょうか?

以前の研究では、ジュネーブ大学のチームがジュネーブ大学（UNIGE）とミュンヘン大学ルートヴィヒ・マクシミリアン大学（LMU）は、腫瘍の成長に免疫システムのリズムが重要であることを発見しました。これらの同じ科学者たちは、腫瘍の免疫プロファイルは生検が行われる時間帯によって大きく異なることを現在示しています。

これらの一時的な変化は、誤診や不適切な治療につながる可能性があります。さらに、これまで見過ごされていた治療ターゲットのいくつかが、この病気と闘うための鍵となる可能性があります。ジャーナルCellに掲載されたこれらの発見は、臨床ケアと薬物研究に大きな影響を与える可能性があります。

2022年、ミュンヘン大学とジュネーブ大学医学部の病理学および免疫学部および炎症研究センターの教授であるクリストフ・シューアマン氏が率いる研究チームは、腫瘍の成長と重症度が免疫細胞の概日リズムに関連しているという予期しない現象を観察しました。 「しかし、これらの結果を臨床の場で使うには、現実に近いモデルでその詳細を理解する必要がありました」とシャイアーマン氏は言います。

これを行うために、科学者はマウスのグループにメラノーマ細胞を注入し、2週間後に1日のさまざまな時間に結果として生じた腫瘍を収集しました。1日の時間帯、つまり動物の免疫活性化に応じて、免疫細胞の数、およびそのタイプと特性は大幅に変化しました。これは臨床現場で重要な意味を持つ可能性があります。

出典: Cell (2024)。DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.015

「病院では、患者は腫瘍とその免疫特性を特定するために生検を受けます」とシャイアーマン氏は説明します。「治療、特に免疫療法は、この検査に基づいて決定されます。生検のタイミングによっては、浸潤した免疫細胞の数が非常に多い場合（腫瘍は「ホット」と分類されます）と非常に少ない場合（「コールド」）がありますが、同じ腫瘍であっても、生検を間違ったタイミングで実施すると誤診につながる可能性があります。

免疫療法のタイミングについて

臨床の現実にできるだけ近づけるために、科学者は、承認され広く使用されている 2 つの治療法をマウスのグループに適用しました。CAR-T 細胞（腫瘍細胞に特有のタンパク質を認識して標的とするように特別に設計されています）と免疫チェックポイント阻害剤です。これらは、免疫システムの自然なブレーキを抑制して、腫瘍に対する免疫システムの活性化を高めます。

「間違ったタイミングで適用した場合、これらの治療法は効果がありません。適切なタイミングで実施すれば、腫瘍負荷を大幅に軽減できる可能性がある」とシャイアーマン氏は説明する。「腫瘍内に存在する免疫細胞の数や不在は要因の 1 つですが、その特性や行動も重要です。」

実際、これらの治療法を作成するために使用される分子要素の調整に応じて、適用のタイミングが重要になります。適切なタイミングでは、破壊される細胞がすぐに認識されます。不適切なタイミングでは、ターゲット分子の発現が低下し、薬の効果が得られません。

治療スケジュールと方法の適応

マウスで実施されたこれらの研究は、免疫療法後の患者の生存率の分析によって裏付けられています。朝の治療は、ヒトの免疫活性化のピークであり、より良い生存率と系統的に関連付けられています。スクリーニングと治療のタイミングの変更が患者に与える影響を評価する研究が計画されています。他のプロジェクトでは、これまで過小評価されてきた潜在的な薬物ターゲットを探索します。

さらに、免疫リズムに関するこれらの発見は、パーソナライズされた医療の観点から、さらに広範な意味を持ちます。一方では、患者の時間的プロファイルに治療アプローチを適応させること（10～20%の人の生物学的リズムは一般集団と一致しない）と、他の病状、特に自己免疫疾患との関連で。