Диссертация (1139554), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Соответственно, функционирование NK-клеток регулируется широким спектром α- и β-хемокинов. NK-клетки экспрессируют общую γ-цепь рецепторов и различные β-цепи, что определяет их чувствительность к цитокинамIL-15 и IL-2 [212, 260]. Цитокин IL-15 необходим для дифференцировки и поддержания постоянства численности популяции NK-клеток. IL-2 индуцирует43пролиферацию и усиление цитотоксической функции NK-клеток [164].
Как ужеупоминалось, активность NK-клеток значительно повышают цитокины, продуцирующиеся во время воспаления, такие как интерфероны, IL-12 и IL-18. Привлекательной возможностью является цитокинотерапия [19]. Однако она ограничена in vivo тем, что на один и тот же цитокин могут реагировать различныетипы клеток, в том числе обладающие иммуносупрессивной активностью.Этого явления можно частично избежать, применяя химиотерапевтические препараты или цитокины в высоких дозах, но оба эти подхода увеличивают рискразвития системной токсичности.
В данном случае можно прибегнуть к методам экстракорпоральной экспансии NK-клеток и их адоптивному переносу. Такая идея лежит в основе клеточной АИТ.1.6. Взаимодействие NK-клеток c клетками микроокруженияопухоли и иммуносупрессияРастущее понимание биологии NK-клеток и их взаимодействия с другимиклетками иммунной системы привели к новым иммунотерапевтическим подходам [281]. Помимо непосредственного цитолитического действия, натуральныекиллеры оказывают регулирующее влияние на иммунные реакции и межклеточные взаимодействия посредством секреции цитокинов, хемокинов и ростовыхфакторов. Такие цитокины как IL-2, IL-15, IL-12 и IL-18 могут регулироватьфункцию NK-клеток и их взаимодействие с другими типами клеток, такими какдендритные, макрофаги и мезенхимальные стромальные клетки [106, 171].NK-клетки секретируют цитокины, способные оказывать регуляторнуюфункцию на величину Т-клеточных ответов, особенно Th1 [272].
Помимо NKклеток к эффекторным клеткам, обладающим цитолитической активностью по отношению к злокачественным клеткам, относятся CTL и NKT-клетки (natural killerТ-cells) [39]. Они могут инфильтрировать опухоль. Однако сами клетки опухолимогут вырабатывать супрессивные факторы и клетки опухолевого микроокружения также могут оказывать негативное воздействие на функцию эффекторных клеток [200].
К ним относятся миелоидные предшественники клеток-супрессоровMDSC (myeloid-derived suppressor cells), нейтрофилы, опухоле-ассоциированные44макрофаги и фибробласты, незрелые ДК и регуляторные Т-клетки (Тreg) с фенотипом CD4+ CD25bright, которые подавляют противоопухолевый иммунитет за счетвыработки TGF-β и IL-4, тем самым способствуя опухолевой прогрессии [33, 90,181, 199, 308, 362, 372]. Опухоле-ассоциированные макрофаги были идентифицированы как регуляторы развития солидных опухолей, основываясь на их способности повышать ангиогенез, инвазию и метастазирование неоплазий [121, 306,390]. Степень инфильтрации опухоли макрофагами коррелировала с плохим клиническим прогнозом [119, 346, 390].
Иммуносупрессивное действие на NK-клеткиопухоль инфильтрирующие макрофаги оказывают за счет привлечения Тreg, инактивации опосредованной простагландином-Е2 и продукцией IL-10 [202]. В своюочередь опухолевые клетки могут секретировать хемокины CXCL8, CCL2, IL-1 иTNF-α, которые привлекают макрофаги и Тreg к опухоли.Клетки опухоли могут избегать иммунного надзора, секретируя факторы, нарушающие защитные свойства организма. Некоторые цитокины способны ингибировать NK-клеточную активацию и функцию, что приводит к иханергии и ускользанию опухоли от распознавания.
Предполагают, что эти клеточные факторы иммунной системы могут способствовать усилению ростаопухоли. Например, избыток антител приводит к экранированию антигенов наклеточной поверхности, а избыток свободных антигенов – к анергии лимфоцитов. У некоторых животных и в моделях in vivo наблюдается явление, когданебольшое количество сенсибилизированных (опухолеспецифических) лимфоцитов усиливает опухолевый рост, в то время как большее количество техже самых лимфоцитов тормозит его. Этот факт объясняет чувствительностьопухоли к реакциям иммунного ответа на субклинической стадии, когда количество злокачественных клеток невелико.
Задача становится еще более сложной, если учесть наличие деблокирующих факторов сыворотки крови, обнаруживаемых у больных в состоянии регрессии или после максимально возможного удаления опухоли. Деблокирующий механизм остается неизвестен.45Недавно повышенное внимание привлекла ингибирующая роль трансформирующего ростового фактора-бета (TGF-β), фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), IFN-γ и IL-10 на цитотоксическую функцию NK-клеток [20, 21,124, 246].
Несколько групп ученых показали, что секреция TGF-β опухолевыми клетками приводит к снижению экспрессии активирующих рецепторовNKp30 и NKG2D, двух рецепторов NK-клеток, которые являются основнымидля распознавания и уничтожения опухолевых клеток, а также для функциональных взаимодействий между NK-клетками и ДК [124, 246].
Более того, IL4 сильно редуцирует способность NK-клеток убивать чувствительные клеткимишени, продуцировать цитокины и взаимодействовать с ДК [268]. Подобноэтому, продукция IL-10 бластными миелоидными клетками при остром лейкозе индуцирует снижение экспрессии NKG2А с угнетением функции NKклеток [152].Трансформированные клетки способны ускользать от иммунногонадзора, используя и другие механизмы. Например, сбрасывая стресс-индуцированные молекулы MICA/B со своей поверхности, таким образом блокируяактивирующий рецептор NKG2D на NK-клетках [94, 122, 165]. В 2002 годубыло продемонстрировано, что MICA может высвобождаться с поверхностиопухолевых клеток и обнаруживаться в высоких концентрациях в сывороткекрови пациентов с опухолями желудочно-кишечного тракта (ОЖКТ), но не уздоровых доноров [193, 337].
Взаимодействие растворимой формы молекулMICA (soluble MICA – sMICA) с рецепторами NKG2D приводит к угнетениюцитолитической функции NK-клеток и ускользанию опухолевых клеток изпод иммунного надзора [193], что приводит к прогрессии заболевания. Анализсывороток крови, полученных от пациентов с различными злокачественныминовообразованиями, среди которых рак молочной железы, пищевода, желудка,печени, поджелудочной железы, прямой кишки, яичников, шейки матки и эндометрия, почки, простаты, а также остеосаркома, глиома, нейробластома,лейкемия, множественная миелома, меланома, показал, что концентрация молекул sMICA и sMICB (в среднем 161 пг/мл и 216 пг/мл, соответственно) была46значительно выше у пациентов с новообразованиями, чем у здоровых доноров(в среднем менее 30 пг/мл и 50 пг/мл, соответственно) [94, 122, 131, 173, 193,220, 221, 206-208, 270, 299, 303, 307, 312, 335-37, 354].
Также превышениеуровня растворимых форм молекул sMICA и sMICB было найдено при некоторых аутоиммунных заболеваниях, инфекционных процессах и реакциях отторжения трансплантатов [173, 206, 303]. Причем при множественном склерозе уровень sMICA не отличался от контроля, а уровень sMICB значительнопревышал таковой [173].
Однако на сегодняшний день нет достаточного количества данных об уровне корреляции sMICA/B с гистологическим вариантомопухоли и развитием опухолевого процесса. Очевидно, что обнаружение ианализ растворимых форм молекул MICA/B может явиться новым подходом вуточняющей диагностике заболевания и прогнозе опухолевого роста. Можнопредположить, что антигенные детерминанты MICA или MICB послужат хорошими мишенями для таргетной иммунотерапии или радиоиммунотерапии.Конъюгация моноклональных антител к данным молекулам с определеннымрадиоизотопом поможет в борьбе с рядом злокачественных заболеваний.Очевидным является тот факт, что микроокружение опухоли играет существенную роль в супрессии эффекторной активности Т- и NK-клеток против опухоли.
Несколько групп ученых сосредоточились на изучении стратегий по изменению микроокружения опухоли путем нацеливания на миелоидные супрессорные клетки или Treg, а не на саму опухоль [218, 282]. Основная задача ИТ можетреализовываться через устранение супрессивных эффектов клеток микроокружения опухоли и повышение активации и ответа NK-клеток.Активирующий рецептор NKG2D и его лиганды наиболее известны за счетосновной защитной роли в противоопухолевом иммунном надзоре.
С другой стороны, растворимые формы лиганда sMICA, блокируя активацию NK-клеток, используются в качестве средств выживания опухоли, что позволяет ускользать отраспознавания и элиминации злокачественных клеток, и вполне возможно, данное явление приводит к стимуляции роста опухоли и прогрессии.
Роль NKG2Dлигандов как онкобелков еще требует разъяснения и изучения в естественных47условиях и экспериментального обоснования на животной модели. Возникаютвопросы о биологии рака относящиеся к взаимодействию NKG2D и лигандов.Эти вопросы в целом отражают возрастающую необходимость в комплексномподходе, который рассматривает вместе иммуносупрессивные факторы опухоли и индивидуума для оценки опухолевой прогрессии и выбора тактики лечения больных.Таким образом, накопившиеся сведения о взаимоотношении опухоли иклеток иммунной системы позволяют подходить к биотерапии опухолей на рациональной основе и заранее прогнозировать успех или неудачу планируемоговида лечения.1.7. Применение NK-клеток в терапииКультивирование клеток и тканей животных к настоящему времени получило широкое распространение в различных областях исследований, от клеточной и молекулярной биологии до быстро прогрессирующих прикладных областей биотехнологии.