Recombinant human cyclophilin A in combination with adoptive T cell therapy improves the efficacy of cancer immunotherapy in experimental models in vivot;

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Adoptive T-cell therapy (ACT) is successfully applied in cancer treatment, however, its efficiency can be limited by a low viability, short persistence time, and loss of functional activity of T cells after adoptive transfer. The search for novel immunomodulators that can improve the viability, expansion, and functions of T cells after their infusion with the minimal side effects could contribute to the development of more efficient and safe ACT strategies. Recombinant human cyclophilin A (rhCypA) is of particular interest in this respect, as it exhibits pleiotropic immunomodulatory activity and stimulates both innate and adaptive anti-tumor immunity. Here, we evaluated the effect of rhCypA on the efficacy of ACT in the mouse EL4 lymphoma model. Lymphocytes from transgenic 1D1a mice with an inborn pool of EL4-specific T cells were used as a source of tumor-specific T cells for ACT. In models of immunocompetent and immunodeficient transgenic mice, the course (3 days) rhCypA administration was shown to significantly stimulate EL4 rejection and prolong the overall survival of tumor-bearing mice after adoptive transfer of lowered doses of transgenic 1D1a cells. Our studies showed that rhCypA significantly improved the efficacy of ACT by enhancing the effector functions of tumor-specific cytotoxic T cells. These findings open up the prospects for the development of innovative strategies of adoptive T-cell immunotherapy for cancer using rhCypA as an alternative to existing cytokine therapies.

About the authors

A. A Kalinina

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: aakalinina89@gmail.com
115478 Moscow, Russia

D. B Kazansky

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: aakalinina89@gmail.com
115478 Moscow, Russia

L. M Khromykh

N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: aakalinina89@gmail.com
115478 Moscow, Russia

References

  1. Met, Ö., Jensen, K., Chamberlain, C., Donia, M., and Svane, I. (2019) Principles of adoptive T cell therapy in cancer, Semin. Immunopathol., 41, 49-58, doi: 10.1007/s00281-018-0703-z.
  2. Zhang, H., and Chen, J. (2018) Current status and future directions of cancer immunotherapy, J. Cancer., 9, 1773-1781, doi: 10.7150/jca.24577.
  3. Zhao, Q., Jiang, Y., Xiang, S., Kaboli, P., Shen, J., Zhao, Y., Wu, X., Du, F., Li, M., Cho, C., Li, J., Wen, Q., Liu, T., Yi, T., and Xiao, Z. (2021) Engineered TCR-T cell immunotherapy in anticancer precision medicine: pros and cons, Front. Immunol., 12, 658753, doi: 10.3389/fimmu.2021.658753.
  4. June, C., O'Connor, R., Kawalekar, O., Ghassemi, S., and Milone, M. (2018) CAR T cell immunotherapy for human cancer, Science, 359, 1361-1365, doi: 10.1126/science.aar6711.
  5. Mescher, M., Popescu, F., Gerner, M., Hammerbeck, C., and Curtsinger, J. (2007) Activation-induced non-responsiveness (anergy) limits CD8 T cell responses to tumors, Semin. Cancer Biol., 17, 299-308, doi: 10.1016/j.semcancer.2007.06.008.
  6. William, Y., Ho, C., and Greenberg, P. (2002) Adoptive therapy with CD8+ T cells: it may get by with a little help from its friends, J. Clin. Invest., 110, 1415-1417, doi: 10.1172/JCI17214.
  7. Srivastava, S., and Riddell, S. (2018) Chimeric antigen receptor T cell therapy: challenges to bench-to-bedside efficacy, J. Immunol., 200, 459-468, doi: 10.4049/jimmunol.1701155.
  8. Yamamoto, T., Lee, P., Vodnala, S., Gurusamy, D., Kishton, R., Yu, Z., Eidizadeh, A., Eil, R., Fioravanti, J., Gattinoni, L., Kochenderfer, J., Fry, T., Aksoy, B., Hammerbacher, J., Cruz, A., Siegel, R., Restifo, N., and Klebanoff, C. (2019) T cells genetically engineered to overcome death signaling enhance adoptive cancer immunotherapy, J. Clin. Invest., 129, 1551-1565, doi: 10.1172/JCI121491.
  9. Chandran, S., Somerville, R., Yang, J., Sherry, R., Klebanoff, C., Goff, S., Wunderlich, J., Danforth, D., Zlott, D., Paria, B., Sabesan, A., Srivastava, A., Xi, L., Pham, T., Raffeld, M., White, D., Toomey, M., Rosenberg, S., and Kammula, U. (2017) Treatment of metastatic uveal melanoma with adoptive transfer of tumour-infiltrating lymphocytes: a single-centre, two-stage, single-arm, phase 2 study, Lancet Oncol., 18, 792-802, doi: 10.1016/S1470-2045(17)30251-6.
  10. Veatch, J., Lee, S., Fitzgibbon, M., Chow, I., Jesernig, B., Schmitt, T., Kong, Y., Kargl, J., Houghton, A., Thompson, J., McIntosh, M., Kwok, W., and Riddell, S. (2018) Tumor-infiltrating BRAFV600E-specific CD4+ T cells correlated with complete clinical response in melanoma, J. Clin. Invest., 128, 1563-1568, doi: 10.1172/JCI98689.
  11. Berraondo, P., Sanmamed, M., Ochoa, M., Etxeberria, I., Aznar, M., Pérez-Gracia, J., Rodríguez-Ruiz, M., Ponz-Sarvise, M., Castañón, E., and Melero, I. (2019) Cytokines in clinical cancer immunotherapy, Br. J. Cancer, 120, 6-15, doi: 10.1038/s41416-018-0328-y.
  12. Choudhry, H., Helmi, N., Abdulaal, W., Zeyadi, M., Zamzami, M., Wu, W., Mahmoud, M., Warsi, M., Rasool, M., and Jamal, M. (2018) Prospects of IL-2 in cancer immunotherapy, Biomed. Res. Int., 2018, 9056173, doi: 10.1155/2018/9056173.
  13. Rosenberg, S., Yang, J., White, D., and Steinberg, S. (1998) Durability of complete responses in patients with metastatic cancer treated with high-dose interleukin-2: identification of the antigens mediating response, Ann. Surg., 228, 307-319, doi: 10.1097/00000658-199809000-00004.
  14. Nguyen, L., Saibil, S., Sotov, V., Le, M., Khoja, L., Ghazarian, D., Bonilla, L., Majeed, H., Hogg, D., Joshua, A., Crump, M., Franke, N., Spreafico, A., Hansen, A., Al-Habeeb, A., Leong, W., Easson, A., Reedijk, M., Goldstein, D., McCready, D., Yasufuku, K., Waddell, T., Cypel, M., Pierre, A., Zhang, B., Boross-Harmer, S., Cipollone, J., Nelles, M., Scheid, E., Fyrsta, M., Lo, C., Nie, J., Yam, J., Yen, P., Gray, D., Motta, V., Elford, A., DeLuca, S., Wang, L., Effendi, S., Ellenchery, R., Hirano, N., Ohashi, P., and Butler, M. (2019) Phase II clinical trial of adoptive cell therapy for patients with metastatic melanoma with autologous tumor-infiltrating lymphocytes and low-dose interleukin-2, Cancer Immunol. Immunother., 68, 773-785, doi: 10.1007/s00262-019-02307-x.
  15. Kalinina, A., Silaeva, Yu., Kazansky, D., and Khro-mykh, L. (2019) The role of recombinant human Cyclophilin A in the antitumor immune response, Acta Naturae, 11, 63-67, doi: 10.32607/20758251-2019-11-2-63-67.
  16. Nigro, P., Pompilio, G., and Capogrossi, M. (2013) Cyclophilin A: a key player for human disease, Cell Death Dis., 4, e888, doi: 10.1038/cddis.2013.410.
  17. Khromykh, L., Kulikova, N., Anfalova, T., Muranova, T., Abramov, V., Vasiliev, A., Khlebnikov, V., and Kazansky, D. (2007) Cyclophilin A produced by thymocytes regulates the migration of murine bone marrow cells, Cell. Immunol., 249, 46-53, doi: 10.1016/j.cellimm.2007.11.002.
  18. Xu, Q., Leiva, M., Fischkoff, S., Handschumacher, R., and Lyttle, C. (1992) Leukocyte chemotactic activity of cyclophilin, J. Biol. Chem., 267, 11968-11971.
  19. Dawar, F., Xiong, Y., Khattak, M., Li, J., Lin, L., Mei, J. (2017) Potential role of cyclophilin A in regulating cytokine secretion, J. Leukoc. Biol., 102, 989-992, doi: 10.1189/jlb.3RU0317-090RR.
  20. Zamkova, M., Kalinina, A., Silaeva, Y., Persiyan-tseva, N., Bruter, A., Deikin, A., Khromykh, L., and Kazansky, D. (2019) Dominant role of the α-chain in rejection of tumor cells bearing a specific alloantigen in TCRα transgenic mice and in in vitro experiments, Oncotarget, 10, 4808-4821, doi: 10.18632/oncotarget.27093.
  21. Silaeva, Y., Kalinina, A., Vagida, M., Khromykh, L., Deikin, A., Ermolkevich, T., Sadchikova, E., Goldman, I., and Kazansky, D. (2013) Decrease in pool of T lymphocytes with surface phenotypes of effector and central memory cells under influence of TCR transgenic β-chain expression, Biochemistry (Moscow), 78, 549-559, doi: 10.1134/S0006297913050143.
  22. Kalinina, A., Kolesnikov, A., Kozyr, A., Kulikova, N., Zamkova, M., Kazansky, D., and Khromykh, L. (2022) Preparative production and purification of recombinant human Cyclophilin A, Biochemistry (Moscow), 87, 259-268, doi: 10.1134/S0006297922030063.
  23. Khromykh, L. M., Kalinina, A. A., Kozyr, A. V., Kolesnikov, A. V., Silaeva, Yu. Yu., and Kazansky, D. B. Patent № 2603283, Russian Federation, 2015.
  24. Silaeva, Y., Grinenko, T., Vagida, M., Kalinina, A., Khromykh, L., and Kazansky, D. (2014) Immune selection of tumor cells in TCR β-chain transgenic mice, J. Immunotoxicol., 11, 393-399, doi: 10.3109/1547691X.2013.861548.
  25. Kalinina, A., Zamkova, M., Antoshina, E., Trukhanova, L., Gorkova, T., Kazansky, D., and Khromykh, L. (2019) Analyses of the toxic properties of recombinant human Cyclophilin A in mice, J. Immunotoxicol., 16, 182-190, doi: 10.1080/1547691X.2019.1665597.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».