Тимулин ослабил возрастное воспаление и улучшил ответ на иммунотерапию у старых мышей

У молодых и старых мышей одинаковые опухолевые клетки вели себя по-разному. В старом организме опухоли молочной железы росли быстрее, а блокада PD-L1 — один из способов снять «тормоза» с противоопухолевых Т-клеток — не давала заметного эффекта. После введения тимулина, короткого пептида тимуса, воспалительная активность снижалась, опухоли росли медленнее, а сочетание с анти-PD-L1 давало заметный противоопухолевый эффект.

С возрастом тимус постепенно уменьшается и хуже поддерживает созревание Т-клеток. Однако новая работа показывает, что его роль может быть шире: тимус, вероятно, помогает удерживать врождённую иммунную систему от постоянного воспалительного возбуждения.

Возраст меняет миелоидные клетки

Сначала авторы сравнили молодых мышей в возрасте 8–12 недель и старых животных в возрасте 65–75 недель. В крови 21 молодой и 21 старой самки они измерили клетки, производившие четыре воспалительных сигнала: IL-1α, IL-1β, IL-6 и TNF-α.

У старых мышей таких клеток было больше, особенно среди моноцитов и макрофагов. В двух моделях рака молочной железы — AT-3 и E0771 — опухоли у старых мышей росли быстрее, а выживаемость была ниже. Внутри опухолей также накапливалось больше воспалительно активных миелоидных клеток.

Сходную возрастную тенденцию авторы увидели и у самцов мышей с меланомой, а также у другой линии мышей с опухолью молочной железы. Человеческие данные поддержали эту связь, но не доказали причинность. В крови 90 здоровых доноров доля воспалительно активных миелоидных клеток увеличивалась с возрастом; при прямом сравнении она была выше у 12 людей 60–87 лет, чем у 21 участника 21–33 лет.

Кроме того, авторы повторно проанализировали данные секвенирования отдельных клеток из 26 опухолей молочной железы. Для основного сравнения выбрали 16 пациентов, не получавших предоперационного лечения: восемь более молодых и восемь более старших. Среди 60 994 проанализированных клеток миелоидные клетки из опухолей старшей группы чаще несли признаки воспалительных путей, связанных с IL-1, IL-6, TNF и NF-κB.

Молодая среда успокаивает старые клетки

Чтобы понять, задаётся ли это состояние самими кроветворными клетками или окружающей средой организма, молодых и старых мышей хирургически соединяли так, чтобы у них было общее кровообращение.

Через две недели между партнёрами обменивалось около 40% циркулирующих лейкоцитов. У старого животного в паре с молодым воспалительная активность его собственных миелоидных клеток снижалась, а опухоль прогрессировала медленнее, чем у старых мышей, соединённых друг с другом. Эксперименты с пересадкой костного мозга дали сходный результат.

Старые кроветворные клетки в молодом организме становились менее воспалительными, тогда как молодые клетки в старом организме приобретали более воспалительный профиль. Значит, важную роль играл циркулирующий сигнал, поступавший не из костного мозга. Такие опыты не указывают на одну конкретную молекулу автоматически.

Поэтому авторы использовали анализ сигнальных путей и предыдущие данные о веществах тимуса. Главным кандидатом стал тимулин — пептид из девяти аминокислот, активность которого в крови с возрастом снижается.

Как тимулин выключал воспалительный сигнал

При обработке клеток крови человека тимулином в течение 24 часов производство воспалительных цитокинов уменьшалось прежде всего в образцах старших доноров. У старых мышей ежедневные инъекции в течение недели также снижали долю воспалительных миелоидных клеток, тогда как у молодых животных заметного эффекта не было.

Механизм проследили в макрофагах. Тимулин подавлял NF-κB — белковый комплекс, который действует как переключатель воспалительных генов. Он уменьшал связывание субъединицы p65 с ДНК и блокировал события, необходимые для включения этого пути.

Когда в экспериментальном промоторе гена IL6 изменили участок связывания NF-κB, тимулин утратил подавляющий эффект. Это связывает действие пептида именно с данным сигнальным маршрутом, хотя не исключает других механизмов. В опухолевых опытах тимулин вводили ежедневно в дозе 1,5 мг/кг, начиная с первого дня после пересадки опухолевых клеток и продолжая четыре недели.

У старых мышей он замедлял рост опухолей, увеличивал число Т-клеток, производивших интерферон-γ, и улучшал выживаемость. В группах комбинированной терапии было по семь животных: анти-PD-L1 сам по себе не влиял на рост опухолей и выживаемость, но вместе с тимулином обеспечивал более выраженный контроль опухоли. До лечения людей здесь ещё далеко.

Основные терапевтические результаты получены на небольших группах мышей, преимущественно в моделях рака молочной железы. Размер групп определяли по опыту, без предварительного расчёта статистической мощности; ослепление не применяли. Тимулин начали вводить почти сразу после пересадки опухолевых клеток, а не после диагностики сформировавшейся опухоли.

Человеческая часть работы ограничивалась наблюдением, повторным анализом опубликованных данных и краткой обработкой клеток вне организма; пациенты тимулин не получали. Кроме того, введение пептида не доказывает, что снижение собственного тимулина является единственной причиной возрастного воспаления. Работа не предлагает готовое средство против рака, но добавляет важное звено в картину старения иммунитета: уменьшающийся тимус может влиять не только на Т-клетки, но и на воспалительное состояние миелоидных клеток.

Проверить, можно ли безопасно использовать этот путь у пожилых пациентов, смогут только дальнейшие исследования.