Дендритные клетки и клетки Лангерганса при воспалении легких.
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 14.12.2024
1 ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
В статье приведены результаты исследования иммунофенотипа (TLR2, CD80, CD86) и цитокинсекреторной (IL-12, IL-18) активности дендритных клеток (DC) invitro, трансформированных из моноцитов периферической крови в полной культуральной среде под влиянием специфических (интерлейкин 4 и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор) и неспецифических (липополисахарид) стимуляторов, у больных с впервые выявленным туберкулезом легких. В ходе исследования показано, что у больных туберкулезом легких имеет место нарушение процесса созревания DC, что проявляется снижением количества клеток, экспрессирующих на своей поверхности CD86, изменением секреции DC invitro провоспалительного цитокина - IL-12, однако изменений секреции синергичного ему цитокина IL-18 обнаружено не было. При этом также наблюдается повышение количества DC, несущих на свой поверхности молекулы костимуляции CD80. Предполагается, что данные процессы связаны с недостаточной индукцией DC в ходе взаимодействия с Mycobacteriumtuberculosis и дальнейшего распознавания в виду дефицита на клетках рецепторов типа TLR2, что в свою очередь может являться следствием как прямого, так и косвенного влияния инфектогена на антигенпредставляющие клетки иммунной системы.
1. Бережная Н.М. Toll-подобные рецепторы как физиологические регуляторы врожденного и приобретенного иммунитета / Н.М. Бережная, Р.И. Сепиашвили // Аллергология и иммунология. - 2011. - Т. 12, № 2. - С. 187-190.
2. Ганковская О.А. Взаимодействие вирусов и Toll-подобных рецепторов / О.А. Ганковская, В.В. Зверев // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2010. - № 2. - С. 101-105.
3. Двойственная роль толл-подобных рецепторов в регуляции противоопухолевого иммунитета / И.О. Чикилева, А.В. Караулов, Н.Ю. Анисимова и др. // Иммунология. - 2010. - № 1. - С. 52-55.
4. Маянский А.Н. Туберкулез (микробиологические и иммунологические аспекты) / А.Н. Маянский // Иммунология. - 2001. - № 2. - С. 53-63.
5. Особенности иммунного дисбаланса при различных клинико-патогенетических вариантах остропрогрессирующего туберкулеза легких / О.И. Уразова, В.В. Новицкий,Е.Г. Чурина и др. // Бюллетень сибирской медицины. - 2010. - № 3. - С. 42-50.
6. Показатели апоптоза и пролиферативной активности лимфоцитов у больных туберкулезом легких с множественной лекарственной устойчивостью М. tuberculosis / Е.Г. Чурина, В.В. Новицкий, О.И. Уразова и др. // Медицинская иммунология. - 2012. - Т. 14, № 1 - 2. - С. 119-126
7. Причины дизрегуляции иммунного ответа при туберкулезе легких: влияние M. tuberculosis на течение иммунитета / И.Е. Есимова, В.В. Новицкий, О.И. Уразова и др. // Бюллетень сибирской медицины. - 2012. - № 3. - С. 79-86.
8. Роль цитокинов в модуляции субпопуляционного состава лимфоцитов крови у больных туберкулезом легких / Р.Р. Хасанова, О.В. Воронкова, О.И.Уразова и др. // Туберкулез и болезни легких. - 2008. - Т. 85, № 3. - С. 31-35.
9. Сепиашвили Р.И. Иммунные синапсы: от теории к клинической практике / Р.И. Сепиашвили, И.П. Балмасова //Молекулярная медицина. - 2008. - № 7. - С. 14-22.
10. Субпопуляционный состав регуляторных Т-клеток крови у больных туберкулезом легких с множественной лекарственной устойчивостью / Е.Г. Чурина, В.В. Новицкий, О.И. Уразова и др. // Бюллетень сибирской медицины. - 2011. - № 4. - С. 183-186.
11. Талаев В.Ю. Механизмы управления миграцией дендритных клеток и клеток лангерганса // Иммунология. - 2012. - № 2. - С. 104-112.
12. Уразова О.И. Молекулярно-генетические факторы туберкулеза легких / О.И. Уразова // Бюллетень сибирской медицины. - 2010. - № 5. - С. 5-13.
13. Хоченков Д.А. Роль дендритных клеток в иммунном ответе на Т-независимые антигены типа 2 // Биологические мембраны. - 2010. - Т. 27, № 4. - С. 307-313.
14. Якушенко Е.В. Интерлейкин-18 и его роль в иммунном ответе / Якушенко Е.В., Ю.А. Лопатникова, С.В. Сенников // Медицинская иммунология. - 2005. - Т. 7, № 4. - С. 355-364.
15. Leon B. Monocyte-derived dendritic cells / B. Leon, M.L. Bravo, C. Ardav.ın // Seminars in Immunology. - 2005. - Vol. 17. - P. 313-318
16. Interleukin-12p40 overexpression promotes interleukin-12p70 and interleukin-23 formation but does not affect bacille Calmette-Guérin and Mycobacterium tuberculosis clearance /M. L. Olleros, D. Vesin, E. Martinez-Soria // Immunology. - 2007. - Vol. 122, № 3. - P. 350-361.
17. Merad M. Dendritic cell homeostasis / M. Merad., M.G. Manz // Blood. - 2009. - Vol. 113(15). - P. 3418-3427.
19. Toll-like Receptor 2 and DC-SIGNR1 Differentially Regulate Suppressors of Cytokine Signaling 1 in Dendritic Cells duringMycobacterium tuberculosis Infection / V. Srivastava, M. Manchanda, S. Gupta et al. // J. Biol. Chem. - 2009. - Vol. 284(38). - Р. 25532-25541.
20. Sakamoto, K. The Pathology of Mycobacterium tuberculosis Infection / K. Sakamoto // Infectious Disease. - 2012. - Vol. 49(3). - P. 423-429.
Как известно из литературных источников, презентация антигена антигенпредставляющими клетками является ключевым этапом в формировании адекватного иммунного ответа. В результате контакта между антигенпредставляющей клеткой и Т-лимфоцитом образуется «иммунологический синапс», одна из функций которого заключается в активации клеток-эффекторов и запуске секреции цитокинов, поляризующих иммунный ответ. Так, известно, что наиболее часто в роли антигенпредставляющих клеток выступают дендритные клетки (DC) [12, 13, 17]. В литературных источниках [11, 13] подробно описаны морфофункциональные особенности DC, но в контексте туберкулезной патологии имеются единичные и разрозненные данные, которые не описывают полной картины их участия в иммунопатогенезе туберкулеза легких.
DC несут на своей поверхности широкий спектр мембранных рецепторов, в частности, относящиеся к семейству TLRs (toll-likereceptors). Данное семейство рецепторов включает 13 представителей, способных связывать высокомолекулярные паттерны в структуре различных микроорганизмов: липополисахариды (ЛПС), белки, гликопротеины и др. При взаимодействии TLR со своим лигандом запускается процесс димеризации рецептора, в результате чего сигнал передается на внутриклеточные адаптерные белки: MyD88 (myeloiddifferentiationfactor 88), TIRAP (TIRdomain-containingadaptorprotein), TRIF (TIR-domain-containingadaptor-includingIFNfi) и TRAM ((TRIF)-relatedadaptormolecule). Активация адаптерных белков в конечном итоге приводит к активации транскрипционного фактора NF-kB, который, транслоцируясь в ядро, индуцирует экспрессию генов провоспалительных цитокинов (IL-1, IL-6, IL-12, IL-18, фактора некроза опухолей α (TNFα), хемокины), костимуляторных молекул (CD80, CD86, CD83), молекул гистосовместимости (HLA класса II) [1, 2, 3, 7, 19].
Касательно туберкулезной инфекции, распознавание липоарабиноманнана клеточной стенки микобактерий туберкулеза DC осуществляется с помощью TLR типа 2 (TLR2), в результате чего инициируется процесс внутриклеточной трансдукции сигнала и запускается противотуберкулезный иммунный ответ [4, 18]. Связывание микобактериального паттерна сопряжено с процессом созревания DC, в результате чего теряется их способность к эндо- и пиноцитозу, но при этом увеличивается экспрессия на поверхности CD80, CD86, HLA класса II. Перечисленные молекулы необходимы для формирования иммунологического синапса с Т-лимфоцитом и активации последнего, в том числе посредством секреции DC провоспалительных цитокинов - IL-12 и IL-18 [13].
Наиболее важной функцией IL-12 является поляризация дифференцировки наивных Т-хелперов (Th0) в направлении Т-хелперов типа 1 (Th1) с последующей секрецией ими интерферона γ (IFNγ). Таким образом, происходит отрицательная селекция Th2-лимфоцитов и формирование иммунного ответа по Th1-типу. Однако для продукции IFNγ Т-клетками необходимо синергичное влияние двух цитокинов: IL-12 и IL-18. Механизм синергичности опосредован реципрокной стимуляцией экспрессии рецепторов к IL-12 и IL-18, то есть каждый из цитокинов стимулирует экспрессию рецептора другого цитокина на поверхности клетки. Более того, рецептор к IL-18 представлен только на Th1-лимфоцитах, что определяет его основным ростовым и дифференцировочным фактором для данного типа клеток [8, 14].
В ходе изучения иммунопатогенеза туберкулезной инфекции ранее нами было показано, что в его основе лежат анергия Т-лимфоцитов и поляризация иммунного ответа в направлении Th2-реакций [6]. Было сформулировано предположение, что данные нарушения происходят по причине недостаточной активации Т-лимфоцитов в процессе из взаимодействия с антигенпредставляющими клетками, в частности, DC [10, 12].
В этой связи, целью настоящего исследования явилось изучить у больных туберкулезом легких иммунофенотипические и функциональные свойства дендритных клеток, характеризующие их способности к индукции иммунного ответа.
Материалы и методы исследования
В группу обследуемых лиц было включено 100 больных с впервые выявленным туберкулезом легких в возрасте от 39 до 60 лет (средний возраст пациентов - 42 ± 10 лет ). Клинический осмотр, сбор анамнеза, физикальные методы обследования и постановка диагноза осуществлялись в Томской областной туберкулезной клинической больнице. Группу здоровых доноров составили 50 человек, сопоставимых с группой больных туберкулезом легких по половозрастным характеристикам.
Для последующей трансформации в DC мононуклеарные лейкоциты выделяли из гепаринизированной венозной крови, забранной из локтевой вены в объеме 20 мл утром натощак, путем центрифугирования в градиенте плотности фиколл-верографина; между собой фракции моноцитов и лимфоцитов разделяли путем центрифугирования в двойном градиенте плотности перколла. Моноцитарную клеточную взвесь отмывали средой RPMI-1640 и вносили в плоскодонные 24-луночные планшеты в количестве 1∙106 клеток в 1 мл. Культивирование осуществляли в полной питательной среде, содержащей 10 % эмбриональную телячью сыворотку, 50 мкг/мл пенициллина-стрептомицина, 0,29 мкг/мл L-глутамина с добавлением цитокинов (IL-4 и гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора роста (GM-CSF)) («Sigma», США), при 370С в СО2-инкубаторе в течение 7 дней. Замена полной питательной среды производилась на 3-и и 5-е сутки. На 5-е сутки культуральную клеточную суспензию дополнительно стимулировали липополисахаридом в концентрации 5 мг/мл («Sigma», USA). Микроскопическое исследование DC осуществлялось на микроскопе фирмы CarlZeiss (Германия). С помощью микроскопа CarlZeiss оценивались морфологические изменения моноцитов при трансформации их в DC (в частности, наблюдалось снижение адгезионных свойств моноцитов и последующее формирование групп клеток в питательной среде; формирование отростков DC) [15]. Иммунофенотипирование трансформированных зрелых DC проводили методом проточной цитометрии на проточном цитофлуориметре FACS Calibur (Becton Dickinson, США) с использованием моноклональных антител CD86, CD80 TLR2, меченных соответственно флуресцентными красителями (FITC, PE, PE), и изотипических контролей («R&DSystems», США). Анализ полученных данных осуществляли при помощи программного приложения BD Cell Cell Quest for Mac OS® X.
Концентрацию цитокинов (IL-12, IL-18) определяли в супернатантах DC на 7-е сутки культивирования путем иммуноферментного анализа (eBioscience, США).
Обработку полученных результатов проводили на основе общепринятых статистических методов с помощью программы Statistic for Windows Version 10. Для оценки нормальности распределения использовали критерий Колмогорова-Смирнова. Поскольку исследованные количественные признаки в группах сравнения не подчинялись нормальному распределению для попарного сравнения выборочных показателей применяли критерии U Манна‒Уитни (для независимых выборок) и Вилкоксона (для зависимых выборок). Для всех количественных признаков в сравниваемых группах вычисляли медиану, 25 и 75 %-й квартили. Критическое значение уровня статистической значимости при проверке нулевых гипотез принимали равным 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
В результате проведенного исследования установлено, что количество DC, экспрессирующих TLR2, у больных туберкулезом легких оказалось в 2,5 раза ниже, чем в группе здоровых доноров (таблица). Как указывалось выше, данный рецептор отвечает за связывание с липоарабиноманнаном микобактерий туберкулеза и запускает последующую сигнальную трансдукцию, необходимую для полноценного созревания DC и формирования антимикобактериального иммунного ответа. [3, 9]. Следовательно, можно предположить, что в результате дефицита TLR типа 2 на DC нарушается взаимодействие клеток с возбудителем и цепь последующих за этим процессов.
Данное предположение подтверждается тем, что дефицит TLR2+DC у больных туберкулезом легких сочетался со снижением количества клеток, несущих на поверхности плазматической мембраны молекулу костимуляции CD86. Так, в группе больных туберкулезом легких относительное содержание CD86+ клеток было в 1,8 раза ниже нормы (таблица). Известно, что отсутствие активационного сигнала от костимуляторной молекулы CD86 DC опосредует нарушение активации и анергию Т-лимфоцитов. [5, 13].
Иммунофенотипические и функциональные особенности миелоидных дендритных клеток, трансформированных из моноцитов периферической крови invitro, у здоровых доноров и больных туберкулёзом лёгких, Ме (Q1-Q3)
Легочной гистиоцитоз из клеток Лангерганса
(эозинофильная гранулема; легочной гранулематоз X; легочной гистиоцитоз Х; легочной гранулематоз из клеток Лангерганса; гистиоцитоз)
, MD, MAS, University of Colorado School of Medicine
Легочной гистиоцитоз из клеток Лангерганса — это заболевание, при котором клетки, называемые «гистиоцитами» и «эозинофилами» (разновидности лейкоцитов), размножаются в легких, часто вызывая рубцевание.
Пациенты могут не отмечать симптомов либо могут отмечать кашель и затрудненное дыхание.
Для постановки диагноза требуется компьютерная томография и иногда анализ образца легочной ткани (биопсия).
Неизвестно, какие методы лечения помогают и помогают ли вообще, но может помочь отказ от курения.
Гистиоцитоз из клеток Лангерганса может поражать и другие органы (например, гипофиз, кости и лимфатические узлы), а также легкие. Причина неизвестна, и расстройство встречается редко. Оно возникает почти исключительно у белых в возрасте от 20 до 40 лет, которые курят сигареты. Легочной гистиоцитоз из клеток Лангерганса начинается с инфильтрации легких гистиоцитами, представляющими собой клетки, удаляющие инородные материалы, и в меньшей степени эозинофилами — клетками, обычно вовлеченными в аллергические реакции.
Симптомы
Около 15 % людей не отмечают симптомов, и расстройство впервые распознается при проведении визуализирующего исследования грудной клетки по другой причине. У остальных развивается кашель, одышка, лихорадка, боль в груди, которая усиливается при глубоком дыхании, утомляемость и потеря веса. Пневмоторакс Пневмоторакс Пневмоторакс — наличие воздуха между двумя слоями плевры (тонкой, прозрачной, двухслойной мембраны, покрывающей легкие и выстилающей изнутри грудную стенку), что приводит к частичному или полному. Прочитайте дополнительные сведенияУ некоторых людей имеются боли в некоторых частях кости или патологический перелом кости (перелом, который происходит в результате лишь незначительной травмы из-за того, что кость была истончена заболеванием). Когда гистиоциты также поражают гипофиз в головном мозге, у небольшого количества людей развивается центральный несахарный диабет Центральный несахарный диабет Центральный несахарный диабет — это недостаточность гормона вазопрессина (антидиуретического гормона), который вызывает повышенную выработку очень разведенной мочи (полиурия). Центральный несахарный. Прочитайте дополнительные сведения . У человека вырабатывается чрезмерное количество разбавленной мочи. Люди с центральным несахарным диабетом, вероятно, имеют худший прогноз, чем те, у кого он отсутствует.
Диагностика
Компьютерная томография органов грудной клетки
Рентгенологические исследования грудной клетки выявляют узелки, небольшие тонкостенные кисты легкого и другие изменения, характерные для легочного гистиоцитоза из клеток Лангерганса. Компьютерная томография (КТ) может показать эти изменения достаточно подробно, чтобы поставить диагноз. Исследование функции внешнего дыхания Исследование функции внешнего дыхания (ИФВД) Исследование функции внешнего дыхания определяет способность легких удерживать воздух, перемещать воздух внутрь и наружу и поглощать кислород. Исследование функции внешнего дыхания лучше подходит. Прочитайте дополнительные сведенияЕсли по результатам компьютерной томографии (КТ) диагноз не установлен, требуется биопсия.
Легочный лангергансоклеточный гистиоцитоз
(эозинофильная гранулема, легочный гранулематоз X, легочный лангергансоклеточный гранулематоз, гистиоцитоз X)
Легочный лангергансоклеточный гранулематоз (ЛЛКГ) представляет собой пролиферацию моноклональных клеток Ларгенганса в интерстиции и воздушных пространствах легкого. Этиология заболевания неизвестна, курение имеет первостепенное значение. Проявлениями являются одышка, кашель, усталость и плевритическая боль. Диагноз основывается на данных анамнеза и лучевых исследований, в некоторых случаях выполняется бронхоальвеолярный лаваж и биопсия. Лечение предполагает прекращение курения. Во многих случаях назначают кортикостероиды, но их эффективность неизвестна. Трансплантация легкого, как правило, эффективна, если сочетается с отказом от курения. Пятилетняя выживаемость составляет около 74%. Пациенты имеют повышенный риск развития рака.
Лангергансоклеточный гистиоцитоз - это заболевание, при котором моноклональные CD1а-позитивные клетки Лангерганса (разновидность гистиоцитов) инфильтрируют бронхиолы и интерстиций альвеол, где обнаруживаются в сочетании с лимфоцитами, плазматическими клетками, нейтрофилами и эозинофилами. ЛЛКГ - одно из проявлений гистиоцитоза из клеток Лангерганса Лангергансоклеточный гистиоцитоз Лангергансоклеточный гистиоцитоз (ЛКГ) представляет собой распространение дендритных одноядерных клеток с инфильтрацией в органы, локально или диффузно. Чаще всего наблюдается у детей. Манифестация. Прочитайте дополнительные сведенияЭтиология ЛЛКГ неизвестна, но заболевание встречается почти исключительно у курящих представителей европеоидной расы в возрасте 20-40 лет. Мужчины и женщины заболевают в равной степени. У женщин заболевание развивается позже, но различия по полу для параметру возраста возникновения может отображать различияв курительном поведении. Патофизиологические механизмы включают увеличение и пролиферацию клеток Лангерганса под действием цитокинов и факторов роста, выделяемых альвеолярными макрофагами в ответ на сигаретный дым.
Клинические проявления
Типичными клиническими проявлениями лангергансоклеточного гистиоцитоза являются одышка, непродуктивный кашель, утомляемость, потеря веса и плевритическая боль. У 10 - 25% пациентов развивается внезапный, спонтанный пневмоторакс Пневмоторакс Пневмоторакс - это скопление воздуха в плевральной полости, что приводит к частичному или полному коллапсу легкого. Пневмоторакс может развиваться спонтанно, в результате травм или медицинских. Прочитайте дополнительные сведенияУ приблизительно 15% пациентов заболевание протекает бессимптомно и диагностируется случайно при рентгенографии грудной клетки, назначенной по другой причине.
Клеточные технологии в иммунотерапии злокачественных новообразований: дендритные клетки
Изучение механизмов иммунного ускользания опухоли показало, что рост, метастазирование и прогноз злокачественного новообразования зависят от функционирования иммунной системы пациента [1]. В настоящее время ведутся интенсивные работы по разработке и внедрению методов лечения, которые основаны на активации компонентов клеточного и гуморального противоопухолевого иммунитета. Одним из наиболее изученных и клинически эффективных методов является вакцинация с помощью дендритных клеток.
Дендритные клетки (ДК) — компонент клеточного звена врожденного иммунитета, выполняют антигенпрезентирующую и регуляторную функцию [2].
В организме человека ДК представлены гетерогенной популяцией, не имеющей одного общего антигенного маркера. Выделяют два основных типа ДК, которые в отечественной литературе называются миелоидными ДК (мДК) и плазмоцитоидными ДК (пДК), в зависимости от клетки-предшественницы (Рис. 1) [3].
Рисунок 1 | Образование и дифференцировка подтипов ДК (подробности в тексте) [3].
MDP — общий предшественник клеток миелопоэза; LMPP — общий предшественник лимфопоэза; pDC — пДК; conventional dendritic cells — мДК; monocyte derived cells — ДК, дифференцирующиеся из моноцитов.
Большинство ДК образуются из клетки-предшественника миелопоэза и представляют собой мДК, поэтому в зарубежной литературе для них введено понятие «конвенциональные ДК» (conventional DC). Часть ДК образуются из клетки-предшественницы лимфопоэза — это пДК [3]. Кроме того, было показано, что моноциты при определенных условиях могут трансформироваться в дендритные клетки [4], а также неопределенной остается классификационное положение резидуальных тканевых моноцитов (например, клеток Лангханса) [2].
После завершения дифференцировки ДК покидают костный мозг и с током крови достигают периферических органов и лимфатических узлов [3]. По некоторым данным, период полужизни ДК составляет от 5 до 7 дней в селезенке, лимфатических узлах, печени и почках, но может достигать и 25 дней (например, в легких) [5,6].
В отсутствие специфических медиаторов воспаления, фрагментов микробных клеток или других активаторов, дендритные клетки находятся в «спящем» состоянии (толерогенная форма), что выражается в продукции ими иммуносупрессорных молекул и индукции Treg лимфоцитов. В случае попадания в межклеточную среду активаторов ДК превращаются в зрелую форму и модулируют компоненты врожденного и адаптивного иммунитета, а также выполняют антигенпрезентирующую функцию (Рис. 2). При этом ДК мигрируют с периферии в регионарные лимфатические узлы [7].
Рисунок 2 | Две основных формы существования дендритных клеток: «спящая»/толерогенная и активная/зрелая форма (пояснения в тексте).
Зрелые ДК могут иметь разнообразный набор антигенов, но важнейшим является наличие молекул главного комплекса гистосовместимости II класса (MHC-II), с помощью которых ДК могут активировать CD8+ и CD4+ лимфоциты, запуская адаптивный иммунный ответ. Для модуляции работы клеток иммунной системы на поверхности ДК имеются различные рецепторы и костимуляторы, представленные на рисунке 3.
Рисунок 3 | Основные рецепторы зрелой ДК.
CD86, CD80 — костимуляторы передачи сигнала Т-лимфоцитам;
CD40 — стимулирует продукцию ИЛ-12 и ИФН-γ Т-хелперами;
А — молекулы межклеточной адгезии;
TLR — toll-like рецепторы, необходимы для захвата антигенов;
К — рецепторы к компонентам комплемента;
Кроме стандартного для антигенпрезентирующих клеток (АПК) представления антигена через MHC-II, ДК способны встраивать захваченный антиген в MHC-I, напрямую активируя CD8+ лимфоциты [7].
Рисунок 4 | Взаимодействие ДК с Т-лимфоцитами. Комплексы антиген+MHC-I и MHC-II распознаются рецепторами Т-лимфоцитов (TCR), при этом ДК выделяет медиаторы, способствующие дифференцировки CD4+ клеток либо в Th1, либо в Th2.
ДК участвуют во всех типах специфических иммунных реакций, в том числе и в противоопухолевом иммунитете [8]. Способность активировать клеточное звено иммунитета и высокая эффективность передачи антигена позволяет выделить ДК среди других АПК в качестве потенциальной мишени для противоопухолевой терапии.
Терапия с использованием ДК получила название «вакцинация дендритными клетками». Суть метода заключается в создании искусственного активного специфического иммунитета в отношении опухоли, однако для большей эффективности вводятся не сами антигены злокачественных клеток, а индуцированные ДК [9]. При этом ДК не просто выполняют роль АПК, а еще и выделяют ряд цитокинов (ИЛ-12, ИЛ-6, ИФН-γ, ФНО-α), которые потенцируют пролиферацию и созревание иммунокомпетентных клеток [8, 9]. Протокол иммунотерапии ДК включает следующие этапы: забор ДК или их предшественников у пациента; индукцию их превращения в незрелые ДК; стимуляцию «созревания ДК»; введение клеток в организм пациента (Рис. 5) [9, 10]
Рисунок 5 | Этапы иммунотерапии с использованием ДК (подробности в тексте) [9].
Небольшое количество ДК можно получить непосредственным выделением из периферической крови пациента, однако их количество и фенотип могут быть неподходящими для эффективной иммунотерапии [11, 12]. Кроме того, ДК могут быть получены из клеток-предшественников, экспрессирующих CD34+, которые изолируют из костного мозга, периферической или пуповинной крови [13, 14]. Однако стандартным и наиболее эффективным методом является получение ДК из моноцитов периферической крови пациента, в связи с простотой метода и большим количеством получаемых клеток [9, 10]. Ряд исследований показал высокую эффективность ДК, полученных из моноцитов при иммунотерапии злокачественных опухолей 16.
Для превращения моноцитов в незрелые дендритные клетки их инкубируют со смесью цитокинов, которая содержит гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) и один из цитокинов, ИЛ-4, ФНО-α или ИФН-α. ГМ-КСФ поддерживает пролиферацию и жизнеспособность клеток миелоидного ростка, а дополнительные цитокины способствуют дифференцировке в незрелые ДК. Незрелые ДК «нагружают» опухолевыми антигенами — инкубируют в среде, содержащей опухоль-специфичные пептиды, нуклеиновые кислоты, лизаты опухолевых клеток. В настоящее время вопрос оптимального варианта антигенной «нагрузки» ДК остается открытым. Активно изучается и показал хорошие результаты метод с использованием цельных опухолевых клеток и совместного культивирования ДК и опухоли [18, 19].После этого начинается «созревание» ДК. Этот этап необходим для экспрессии ДК рецепторов, необходимых для выполнения антигенпрезентирующей функции, кроме того, зрелые ДК начинают секретировать регуляторные цитокины. Для индукции созревания обычно используются различные комбинации ФНО-α с цитокинами, такими как ИЛ-1β, ИЛ-6, PGE2, ИЛ-18, интерфероны и лиганды TLR [9].
Зрелые ДК вводят в организм пациента внутрикожно, внутривенно, в лимфатические узлы или напрямую в опухолевый очаг [10].
Внедрение вакцин на основе ДК в клиническую практику началось в середине 90-х годов. Это были вакцины на основе ДК моноцитарного происхождения, культивированных со специфичными антигенами меланомы, такими как MART-1/Melan A и gp100 20. Кроме того, испытывались вакцины против В-клеточной лимфомы, миеломы, острого миелобластного лейкоза, рака предстательной железы и гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) [20, 23-27]. Результаты исследований показали безопасность и иммуногенность вакцин на основе ДК. В случае ГЦК и меланомы удалось добиться активации CD8+-лимфоцитов не позднее 7 дня от начала терапии. В большинстве исследований принимали участие пациенты на поздних стадиях опухолевого процесса, однако у 10 % удалось добиться стойкой ремиссии заболевания. Кроме моноцитарных ДК, клинические испытания прошли вакцины на основе ДК, полученных из CD34+-клеток, а также плазмоцитоидные ДК. В обоих случаях вакцины обладали клинической эффективностью и были безопасны [28, 29].
В последнее время идет работа в области повышения эффективности доставки ДК в лимфатические узлы с помощью инъекций напрямую в лимфатические сосуды [30], а также в области сочетания вакцин из ДК и других вариантов иммунотерапии, например, блокады иммунологических контрольных «точек» (checkpoint blockade) [31].
Читайте также: