Illustration från avhandlingen: Immunofluorescensbild av ett blodkärl i en melanommetastas med en central pelare, ett typiskt tecken på intussusceptiv angiogenes. Cellkärnor visas i blått, endotel i turkos, kollagen IV i rött och glatt muskulatur/pericyter i orange.
Ankur Panditas avhandling undersöker vilka immunterapibiverkningar som är kopplade till bättre överlevnad hos personer med malignt melanom. Och om intussusceptive angiogenes förekommer i melanommetastaser, det vill säga att metastasernas blodkärl delar sig på längden, och på så sätt snabbare når blodomloppet och kan sprida sig.
Bild
Ankur Pandita, specialistläkare i onkologi, på Onkologen vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset och doktorand vid Institutionen för kliniska vetenskaper.
Malignt melanom är en av de allvarligaste typerna av hudcancer. De flesta patienterna med lokal sjukdom blir botade av kirurgi, medan spridd sjukdom kan vara svår att behandla.
– Trots stora framsteg med immunterapi, fungerar behandlingen bara för hälften av patienterna. Immunterapin överaktiverar immunförsvaret så att det kan hitta och döda cancerceller. Men ett överaktiverat immunförsvar kan också angripa normala vävnader och ge biverkningar, säger Ankur Pandita, specialistläkare i onkologi, på Onkologen vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset och doktorand vid Institutionen för kliniska vetenskaper.
Det finns idag kunskapsluckor kring varför endast vissa patienter ”svarar” på behandlingen, samt vilka mekanismer som styr sjukdomens överlevnad.
– Min forskning handlar om immunterapibiverkningar och hur dessa kan signalera om behandlingseffekt. Vissa biverkningar verkar spegla en tillräckligt stark immunaktivering för att också effektivt attackera tumören. Genom att förstå dessa biverkningar bättre hoppas vi kunna hjälpa patienter som idag inte svarar på immunterapi.
Tumörer kräver blodkärl för att överleva
Tumörer kräver blodkärl för att överleva, och om kärlen kan blockeras kan tumörer i princip ”svälta”. Men trots att melanom är kärlrika svarar de dåligt på kärlshämmande behandlingar.
– Jag har även studerat hur melanommetastaser bildar blodkärl. Dagens behandlingar riktar sig mot en variant av kärlbildning där nya kärl växer ut som knoppar från ett befintligt kärl, men trots att melanommetastaser är kärlrika fungerar dessa behandlingar oftast dåligt.
En möjlig förklaring är en alternativ process där kärlet i stället delar sig i två genom att bilda en så kallad pelarbrygga. Processen heter intussusceptiv angiogenes (1)eller splitting angiogenes, och är relativt outforskad form av kärlbildning.
BioRender.com.
Figur från avhandlingen: Schematisk översikt av intussusceptiv angiogenes. (A) Tvärsnitt av ett blodkärl som genomgår intussusceptiv angiogenes, med bildning av en pelare. (B) Längdsnitt av samma kärl. Skapad med BioRender.com.
Biverkning med gynnsam effekt kan förväxlas med tumörtillväxt
– Vi såg även att vissa immunbiverkningar är kopplade till bättre överlevnad. En särskilt intressant biverkan är sarkoidosliknande biverkningar (2), där samtliga patienter i vår studie levde utan tecken på aktiv tumörsjukdom eller återfall efter 7 års uppföljning.
Denna biverkning är särskilt intressant då den är mild och oftast utan symtom, men kan förväxlas med tumörtillväxt eftersom den oftast hittas som bifynd på röntgen.
– Biopsier från dessa bifynd visar anhopningar av immunceller, snarare än tumörceller. De milda symptomen tillsammans med ett effektivt anti-tumoralt svar, gjorde biverkningen extra intressant för oss att studera med avancerade laboratorietekniker så som immunofluorescence (3) och singel cell RNA sekvensering (4).
Tack vare ett unikt biologiskt material som forskningsgruppen samlat under 10 års tid, kan man nu visa att speciella immunceller ökar i blodet under aktiv biverkning och minskade när biverkningen gick över. Dom hittade samma signaler i vävnadsbiopsier från patienter med dessa biverkningar.
Blockera bildningen av nya blodkärl för metastaser
Ett annat viktigt fynd i avhandlingen är att melanommetastaser kan bilda blodkärl via intussusceptive angiogenes, en process som är mindre studerad inom cancer.
– I vår studie kunde vi se att immunförsvaret samt speciella enzymer i stödjevävnaden, matrix metalloproteinaser MMP, är viktiga för den processen. Och att hämmare av MMP kan blockera pelarbildningen i cellförsök, vilket gör de till möjliga framtida behandlingar mot intussusceptive angiogenes.
Vad har varit mest givande och utmanande med doktorandprojektet?
– I min forskning har jag fått prova på både patientnära forskning och arbete på en väldigt detaljerad nivå i labbet. Att få kombinera dessa perspektiv har varit väldigt givande, även om det ibland varit utmanande att lära sig nya metoder och ha tålamod när saker inte går som förväntat, säger Ankur Pandita, och fortsätter:
– Det som också har slagit mig är hur många som jobbar med liknande frågor, fast från olika håll. Att få vara en del av det här nätverket, där klinik, labb och olika forskningsspår möts, har varit inspirerande och väldigt roligt.
Intussusceptiv Angiogenes är snabbare process för metastaser att få till gång till blodomloppet, dess blodkärl delar sig i detta fall på längden. (Läs mer på GU.se)
Sarkoidos är en inflammatorisk sjukdom där immunförsvaret skapar små granulom (inflammationshärdar) i organ. (Källa 1177)
Immunfluorescens är en mikroskopisk metod för att lokalisera specifika proteiner eller antigener i vävnadssnitt eller celler genom att använda antikroppar märkta med fluorescerande färg. (Källa Svenska MeSH, KI.se)
Single cell RNA-sequencing är en teknik som nyligen utvecklats och som ger möjlighet att studera biologiska funktioner i olika typer av celler - varje enskild cell i taget. (Källa GU.se)