Автореферат (Лиганды рецептора NKG2D в комплексной оценке иммунитета у онкологических больных и разработка метода адоптивной иммунотерапии)

На правах рукописиАБАКУШИНАЕлена ВячеславовнаЛИГАНДЫ РЕЦЕПТОРА NKG2D В КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ ИММУНИТЕТА УОНКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА АДОПТИВНОЙИММУНОТЕРАПИИ14.03.09 – клиническая иммунология, аллергология14.01.12 – онкологияАвторефератдиссертации на соискание учёной степенидоктора медицинских наукМосква – 2019Работа выполнена в Медицинском радиологическом научном центре им. А.Ф. Цыба – филиалфедерального государственного бюджетного учреждения «Научный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации.Научные консультанты:доктор медицинских наук, профессорКозлов Иван Генриховичдоктор медицинских наукКудрявцев Дмитрий ВладимировичОфициальные оппоненты:Гариб Фируз Юсупович – доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» МинздраваРоссии, кафедра иммунологии, профессор кафедрыСеледцов Виктор Иванович – доктор медицинских наук, профессор, ФГВАОУ ВО«Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта», Центр медицинских биотехнологий, главный научный сотрудникТитов Константин Сергеевич – доктор медицинских наук, доцент, ГБУЗ «Московскийклинический научно-практический центр имени А.С.

Логинова» ДЗМ, онкохирургическоеотделение опухолей кожи и мягких тканей, заведующий отделениемВедущая организация:Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имениакадемика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииЗащита состоится «___» ___________ 2019 года в ____ часов на заседании Диссертационного совета Д.208.040.08 на базе ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)по адресу: 119991, г.

Москва, Трубецкая улица, д. 8, стр. 2С диссертацией можно ознакомиться в ЦНМБ ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (СеченовскийУниверситет) по адресу 119034, г. Москва, Зубовский бульвар, д.37/1 и на сайте организации www.sechenov.ru.Автореферат разослан «___»______________2019 годаУченый секретарь диссертационного совета,доктор медицинских наук, профессорКалюжин Олег Витальевич2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность исследованияПроблема ранней диагностики и лечения опухолей все еще остается в значительнойстепени нерешенной, несмотря на огромные многолетние усилия ученых и врачей. Современные способы терапии, которые предусматривают использование хирургических, лекарственных и лучевых методов терапии, часто бывают недостаточно эффективны.

Кроме того,эти воздействия сами по себе вызывают иммуносупрессию. В итоге, иммунная система, возможно, уже ослабленная в результате развития опухоли, подвергается еще одному, дополнительному воздействию, подавляющему её активность [Terunuma H. et al. 2013, Preethy S. et al.2017]. Вместе с тем, успешное излечение от опухоли может зависеть от баланса между эффективностью противоопухолевой терапии и потенциалом иммунной системы, достаточным(или недостаточным) для того, чтобы справиться с оставшимся после лечения количествомопухолевых клеток [Karakhanova S.

et al. 2014].Анализ данных литературы по современному состоянию проблемы свидетельствует оботсутствии стандартных подходов к иммунодиагностике, иммуномониторингу и иммунокоррекции у онкологических больных. В настоящее время нет комплексных подходов, позволяющихдиагностировать уровень нарушений в иммунной системе и охарактеризовать их выраженность,а также выявить причину несостоятельности противоопухолевой защиты организма. Также нетточных данных, какие показатели иммунитета характеризуют иммуносупрессию при онкологиии какие подходы к иммунотерапии являются наиболее эффективными.

Поэтому возникает необходимость разработки и внедрения данных методов в практическое здравоохранение, что представляется своевременным и актуальным.Ведущую роль в преодолении толерантности клеток опухоли играет активация лимфоцитов, в том числе и NK-клеток, которые приобретают способность уничтожать более широкийспектр мишеней. Это может происходить за счет цитокинов или взаимодействия клеток с поверхностными рецепторами трансформированной клетки. На поверхности опухолевой клеткипри трансформации экспрессируются стресс-индуцированные молекулы MICA, MICB (MHCclass I-related molecules) и ULBP (UL16 binding proteins), которые относятся к семейству неканонических молекул гистосовместимости (MHC) класса I, впервые обнаруженных в конце 90-х годов [Groh V.

et al. 1999]. Взаимодействие этих молекул с активирующим рецептором NKG2D наNK-клетках и цитотоксических Т-лимфоцитах является одним из сигнальных каскадов, которыйприводит к активации лимфоцитов и уничтожению опухолевой клетки и играет важную роль врегуляции противоопухолевых иммунных реакций [Knorr D. et al. 2014, Iyer R.K. et al.

2018].Избегая распознавания, трансформированные клетки сбрасывают внеклеточные домены молекул MICA/B и ULBP со своей поверхности, что может приводить к иммуносупрессии. Лиганды3NKG2D можно обнаружить в сыворотке крови онкологических больных. Экспериментально показано, что растворимые формы MICA могут негативно сказываться на NKG2D-зависимой клеточной цитотоксичности [Ullrich E. et al.

2013]. Однако на сегодняшний день, нет диагностических критериев оценки уровня данных молекул у онкологических больных и их клинической ипрогностической значимости. Также не разработаны стандартные методы оценки нарушений вразличных звеньях иммунитета у больных, что, несомненно, является актуальным.В последние годы было предложено несколько дополнительных способов биотерапиионкологических больных, большинство из которых направлено на специфическое или неспецифическое усиление противоопухолевой активности иммунной системы [Титов К.С. и др.

2011;Нехаева Т.Л. 2013; Murray S., Lundqvist A. 2016, Halim L. et al. 2018]. Определенные надеждывозлагаются на иммунотерапию. Данное направление включает в себя несколько подходов: введение цитокинов, активную иммунизацию за счет вакцин, введение дендритных клеток, нагруженных опухоле-ассоциированными антигенами, опухоле-инфильтрирующих лимфоцитов, использование различного типа моноклональных антител, CAR T-, NK-лимфоцитов и др. Вместе стем нет единого мнения о том, какой вид иммунотерапии следует применять при том или иномзлокачественном новообразовании.

Особый интерес вызывает противоопухолевая адоптивная(от англ. adopt – принимать, усыновлять) иммунотерапия (АИТ) на основе активированныхлимфоцитов и NK-клеток, противоопухолевый потенциал которых усиливают с помощью культивирования in vitro в присутствии цитокинов [Ullrich E. et al. 2013; Zhang G. et al. 2014; NavarroG.A. et al.

2015, Fang F. et al. 2017]. Именно активированные лимфоциты являются одним изважных компонентов противоопухолевой защиты и могут использоваться для АИТ. Однако место АИТ в лечении злокачественных новообразований по-прежнему окончательно не определено. Нет стандартных протоколов активации лимфоцитов, не сформировано единого мнения околичестве клеток, сроках и длительности проведения АИТ и критериях оценки эффективностииммунотерапевтических воздействий.Таким образом, поиск значимых молекулярных мишеней для иммунодиагностики, комплексной оценки течения и прогноза онкологического заболевания является актуальной научнопрактической проблемой.

Разработка новых терапевтических подходов иммунологического сопровождения онкологических больных, активное внедрение адъювантной АИТ в клиническуюпрактику позволят повысить эффективность существующих в настоящее время методов леченияонкологических больных.4Цель работыИзучить состояние иммунитета онкологических больных с оценкой сывороточного уровня лигандов рецептора NKG2D и разработать новый способ адоптивной иммунотерапии с использованием активированных цитотоксических лимфоцитов.Задачи исследования1.У онкологических больных различных нозологических групп определить сывороточный уровень лигандов рецептора NKG2D – стресс-индуцированных молекул MICA.2.Охарактеризовать дисбаланс субпопуляционного состава лимфоцитов у онкологических больных колоректальным раком и меланомой кожи.3.В модельной системе установить влияние молекул MICA на экспрессию рецепторовNKG2D и цитотоксическую активность NK-клеток человека.4.Разработать технологию активации цитотоксических лимфоцитов периферическойкрови для адоптивной иммунотерапии.5.Апробировать способ лечения онкологических больных с использованием активированных in vitro цитотоксических лимфоцитов (персонифицированная адоптивная иммунотерапия).6.Провести мониторинг показателей клеточного и гуморального звеньев иммунитета нафоне адоптивной иммунотерапии.7.Изучить динамику изменения сывороточного уровня молекул MICA после адоптивной иммунотерапии.Научная новизнаВ результате работы расширен спектр показателей оценки дисбаланса иммунитета ифункционального состояния иммунной системы у больных с различными злокачественныминовообразованиями.Достоверно показано наличие высоких концентраций лигандов рецептора NKG2D –молекул MICA у онкологических больных.

Получены новые знания о роли молекул MICAпри развитии онкологических заболеваний, которые могут являться прогностическими маркерами при развитии ряда солидных опухолей. Показано, что у большинства больных с высоким уровнем sMICA повышено содержание Treg и экспрессия маркера апоптоза CD95 налимфоцитах, что является неблагоприятным фактором прогноза, а проведение АИТ у них неприводит к улучшению результатов лечения.Впервые в сравнительном аспекте охарактеризованы субпопуляционный состав и активационные фенотипы лимфоцитов крови больных различными по иммуногенности новообразова5ниями: колоректальным раком (КРР) и меланомой. Разработаны критерии комплексной оценкинарушений иммунного статуса, дана характеристика проявлений недостаточности клеточного игуморального звеньев иммунитета у онкологических больных. Показано, что у больных КРР имеланомой повышено относительное и абсолютное содержание Тreg и экспрессия альфа цепирецептора IL-2 (CD25) на лимфоцитах.