Preclinical models for prediction of immunotherapy outcomes and immune evasion mechanisms in genetically heterogeneous multiple myeloma

Abstract

La falta de modelos experimentales que reflejen la heterogeneidad genética del mieloma múltiple (MM) ha obstaculizado históricamente el avance de los descubrimientos terapéuticos preclínicos. Para superar esta limitación, examinamos ratones diseñados para expresar lesiones genéticas comunes del MM encontradas en pacientes, incluyendo NF-kB, BCL2, MYC, TP53, KRAS, ciclina D1, MMSET/NSD2 y c-MAF. Estas lesiones fueron activadas en células B maduras del centro germinal mediante el alelo cγ1-cre, lugar donde se cree que se origina la enfermedad. Después de nuestro estudio, encontramos dos modelos llamados BIcγ1 y MIcγ1, los cuales desarrollaron tumores de médula ósea (MO) que cumplían con los elementos clave de la patogénesis del MM. Además, los ratones mostraron respuesta in vivo a lenalidomida y combinaciones de lenalidomida, las cuales actualmente son parte de la terapia estándar en pacientes con MM. La caracterización de ambos modelos a través de ensayos celulares, moleculares e inmunológicos reveló que la adquisición de la expresión de MYC condicionó el tiempo de progresión y, a su vez, dictó mecanismos de evasión inmunológica que remodelaron de manera diferente el microambiente de la MO. Los ratones MIcγ1 con progresión rápida impulsada por la sobreexpresión inicial de MYC, exhibieron un alto número de células T CD8+ activadas y una disminución de las células T reguladoras (Treg) inmunosupresoras en la MO, mientras que los ratones BIcγ1, con adquisición tardía de la expresión de MYC, mostraron una menor infiltración de células T CD8+ en la MO y una infiltración superior de células Treg. De manera inesperada, los ratones MIcγ1 con progresión rápida respondieron a la terapia de bloqueo de puntos de control inmunitario (ICB), mientras que el modelo de progresión lenta BIcγ1 fue completamente refractario a esta misma terapia. El estudio de las diferencias en la respuesta entre ambos modelos murinos nos llevó a la conclusión de que una alta proporción de células T CD8+ frente a células Treg en la MO predijo la respuesta a la terapia ICB. A partir de estos nuevos modelos murinos, intentamos establecer líneas celulares de MM derivadas de muestras de tumor primario, con el objetivo de utilizar un panel de líneas celulares genéticamente diversas para probar las inmunoterapias. Entre ellas, las líneas celulares MM5080 y MM8273 pudieron ser injertadas en ratones singénicos inmunocompetentes, lo cual permitió probar la inmunoterapia in vivo. En estas líneas celulares, evaluamos la hipótesis de si modular la proporción de células CD8+ /Treg podría revertir la resistencia a los ICB. Nuestros hallazgos experimentales indicaron que al aumentar la citotoxicidad de las células T CD8+ mediante la combinación de anticuerpos monoclonales (moAbs) anti-PD-1 y anti-TIGIT, o al eliminar las células T reguladoras (Treg) con un moAb anti-CD25, se revirtió la resistencia a la terapia PD-1/PD-L1, lo cual resultó en un control prolongado del MM. En conclusión, hemos generado modelos de MM similares a los encontrados en pacientes, lo cual nos permite correlacionar los rasgos genéticos e inmunológicos del MM con las respuestas a la terapia preclínica. Esto resulta fundamental para los ensayos clínicos de nuevas inmunoterapias.