2. Monositlerin biyolojik temelleri
Hastalık ve fizyolojik durumlarda monositlerin rolü
Kanserde immün sistemin rolü
Yetersiz immün tepki (kronik enflamasyon gibi)
İmmün gözetim ve immün düzenleme
Kanserde immün sistem (Anti- ve pro-tümör) hücreleri ve
sitokinleri
Kanser tedavisinde monositlerin hedeflenmesi
3. 1.Monositlerin Biyolojik Temelleri
Kemik iliği
Monosit, miyeloid
hücre ailesinin bir
parçasıdır,
hematopoietik
kaynaklı hücreler
grubudur
David M. Richards et al. Cancer Microenvironment 2013, 6 : 179-191
4. 1.Monositlerin Biyolojik Temelleri
Monosit beyaz kan hücrelerinin bir alt grubudur
Lökositler
Agranülositler
Monositler Lenfositler
Chao Shi et al. Nature Reviews Immunology 2011, 11: 762-774
Granülositler
Nötrofiller Eozinofiller Bazofiller
5. Dokuda
DC'ler
1.Monositlerin Biyolojik Temelleri
Makrofajlara
Farklılaşmaktadır
Lokal ortama göre
makrofajlar
M1
M2’ye
Farklılaşmaktadır
Loems Ziegler-Heitbrock et al . Blood journal, 2010; 116 (16)
6. 2.Hastalık ve Fizyolojik Durumlarda
Monositlerin Rolü
Homeostaz
Doku gelişimi ve onarımı
Doğal ve adaptif immün yanıtı destekleyici
Tümör supresör (M1)
Sitotoksik (M1)
İmmünostimülasyon ör. Antijen sunan hücre (M1, DC’ler)
İmmünsupresyon (MDSC, M2)
Anjiyogenez (M2)
Matriks modellenmesi (M2)
Tümör invazyonu ve metastazı (M2)
Tümör büyümesi ve yaşamda kalması (M2)
David M. Richards et al. Cancer Microenvironment 2013, 6, 179-191
7. 2.Hastalık ve Fizyolojik Durumlarda
Monositlerin Rolü
Enflamasyonlu Kanserli doku Sağlıklı doku
(Kanserli olmayan)
doku
David M. Richards et al. Cancer Microenvironment 2013, 6, 179-191
Mo
Fizyolojik koşullarda
geliştirme ve hemostaz
Hastalıklar
Bağışıklık ve tümör ilerlemesi
Kan
Periferal
doku
Enflamatuar Enflamatuar
8. 3.Kanserde İmmün Sistemin Rolü
Kanserde
immün
sistemin rolü
Kanser gelişimi ve
ilerlemesinin
teşviki
Yetersiz immün
tepki (kronik
enflamasyon gibi)
Kanserin
önlenmesi
İmmün gözetim İmmün düzenleme
Brian F. Zamarron et al.Int J Biol Sci, 2011,7(5):651-658
9. Kanserde Enflamasyon
Enflamatuar yanıtlar, tümör gelişimini farklı
aşamalarında(başlangıç, ilerleme, malin dönüşüm ,
invazyon ve metastaz) belirleyici rol oynamaktadır
Tümörler içerisinde lökositlerin bulunması enflamasyon ve
kanser arasındaki bağlantıyı temsil eder
Sergei I. Grivennikov et al. j.cell(2010)10,1016
10. •Tümörün yeniden
oluşmu
• Tedaviye resistans
• Antijen sunumu
•Kanser hücresinin
öldürülmesi
Tümör
gelişimi
•Mutasyon
•Genomik
kararsızlık
•Tümör
promosyonu
•Anjiyogenez
•Mutasyon
•Genomik
kararsızlık
•Tümör
promosyonu
•Anjiyogenez
•Genomik kararsızlık
•Tümör büyümesi ve
idamesi
•Metastaz
•Anjiyogenez
•İmmunosupresyon
Çevre ve diyet
kaynaklı
enflamasyon
Tedavi ile
oluşan
enflamasyon
Kronik
enflamasyon
otoimmunite
Tümör ile
ilişkili
Sergei I. Grivennikov et al. j.cell. 2010 , 10.1016/01.025 enflamasyon
11. Enflamasyon ve Kanser
Kronik enflamasyon birçok
insanda kanserin başlaması,
ilerlemesi, malign dönüşümü ve
metastazında kritik rol oynar
Kolit
Kolon
Kanseri
H.pylori
Enfeksiyonu
Mide
Kanseri
Hepatit B ile
Enflamasyon
Karaciğer
Kanseri
Otoimmün
Hastalık
Lenfoma
Enflamasyon
Sitokinler
Epigenetik
Mutasyon Mekanizmalar
Tümör
Oluşumu
Sergei I. Grivennikov et al. j.cell. 2010 , 10.1016/01.025
12. Alberto Mantovani et al. Nature 2009 457, 36-37
Enflamatuar
Doku mikro çevre
invazyonu
ve metastaz
Apoptozdan
kurtulma
Sürekli
anjiyogenez
Sınırsız
yenilenme
potansiyeli
Büyüme
inhibitörüne
karşı duyarsızlık
Büyüme
sinyallerinde
kendine yetme
13. 3.Kanserde İmmün Sistemin Rolü
Kanserde
immün
sistemin rolü
Kanser gelişimi ve
ilerlemesinin
teşviki
Yetersiz immün
tepki (kronik
enflamasyon gibi)
Kanserin
önlenmesi
İmmün gözetim İmmün düzenleme
Brian F. Zamarron et al.Int J Biol Sci, 2011,7(5):651-658
14. 3.Kanserde İmmün Sistemin Rolü
KANSERDE İMMÜN GÖZETİM
(IMMUNOSURVEILLANCE)
-Kazanılmış immün sisteminin temel
fonksiyonlarından biri transforme olmuş
hücrelerin büyümesini engellemek veya
zararlı hale gelmeden bunları yok etmektir.
Turk J Immunol, 2010; 15: 1
15. 3.Kanserde İmmün Sistemin Rolü
Kanserde
immün
sistemin rolü
Kanser gelişimi ve
ilerlemesinin
teşviki
Yetersiz immün
tepki (kronik
enflamasyon gibi)
Kanserin
önlenmesi
İmmün gözetim İmmün düzenleme
Brian F. Zamarron et al.Int J Biol Sci, 2011,7(5):651-658
16. 3.Kanserde İmmün Sistemin Rolü
KANSER İMMÜN DÜZENLENME
(CANCER IMMUNOEDITING)
İmmün sistem, bazı tümörlerin oluşumunu tam
olarak engellerken, bazı tümörlerde korumasız,
bazılarında kayıtsız kalmakta, immünolojik
enerji veya tolerans oluşumuna neden
olmaktadır.
Turk J Immunol, 2010; 15: 1
17. 3.Kanserde İmmün Sistemin Rolü
Equilibrium
(Denge)
Tümörde hücre
ölümü
Kanser
İmmündüzenlenme
(CANCER
IMMUNOEDITING)
Eliminasyon
Elimination
(Eliminasyon)
Escape
(Kaçış)
Turk J Immunol, 2010; 15: 1
18. Kanserde İmmün Sistem
Hücreleri
Major Anti-Tümör
Hücreler
Monosit
Türevleri
M1,DCler
Diğer
Hücreler
Th1, NK,CTC
Major Protümör
Hücreler
Monositler
türevleri
M2,MDSC
T hücre,
Th2, Treg
Brian F. Zamarron et al.Int J Biol Sci, 2011,7(5):651-658
19. Major Anti-Tümör Hücreleri
Matur olmayan
dendritik hücre
Matur
dendritik hücre
APC
Aktifitesi
Tümör supresyon
APC
Aktifitesi
Tümör hücreleri
20. Major Pro-Tümör Hücreleri
APC
Aktifitesi
APC
Aktifitesi
Tümör supresyon
Matur olmayan
dendritik hücre
Matur
dendritik hücre
Tümör hücreleri
21. Tümör Hücreleri Makrofajlar
NK hücre
. .
T hücre
Kronik Enflamasyon
Sitokinler
• TNF-α, IL-6, tümör büyümesini geliştirir
• TGF-β tümör hücre doku invazyonunu artırır
• TGF-β, TNF-α, IL-6, stromal hücreleri etkiler
ve metastazı artırır
• TGF-β, TNF-α, IL-17 endotel hücrelerini
etkiler ve anjiyojenez geliştirir
• TGF-β, TNF-α, NK, makrofajlar, sitotoksik
hücreIeri etkiler ve işlevlerini zayıflatır
Antitümör İmmünite
.
ve
Tümör gelişimi
progresyon
Tümör büyümesinin
baskılanması
Patojen
H
Sitotoksik Sitokinler :
IFN’ler
Wan-Wan Lin et al.2007JCI31537
22. Tümör ile İlişkili Makrofajlar (TAM) veya M2
Tümörle ilişkili makrofajlar kanserle bağıntılı
enflamasyonda anahtar rol oynarlar
Tümör kitlesinin yaklaşık 50%’sini temsil ederler
ve tümör çevresinin temel aktörleridir
Tümör mikroçevresinde en dominant lökosittirler
Biswas and Mantovani, et al ( 2010) J Leukoc Biol. 2009 ;86(5):1065-73.
23. TAM'lerin Tümör İnvazyonu, Metastazı ve Büyümesindeki Rolü
Kanser hücreleri
tarafından
kemokin, sitokin
VEGF salınımı
Kan monositlerin
tümör içine
ekstravazasyonu
Monositlerin tümör
hücrelerine toplaması
Pro-Tümöral
Tümör mikro-çevresinde
TAM fonksiyonları
Tümör
"Neuroblastoma,book edited by Hiroyuki Shimada et al. 2013ISBN 978-953-51-1128-3
Adaptif immünitenin
baskılanması
Neo anjiyogenez
Tümör
büyümesi
ve idamesi
Tümör invazyonu
ve metastaz
Büyüme faktörleri
Matriks yeniden
modellenmesi
24. Kanser Tedavisinde
Monositlerin Hedeflenmesi
Monositler (Mo) ve tümör ile ilişkili
makrofajlar (TAM)’ın kanser
tedavisinde hedeflenmesi umut
vericidir
David M. Richards et al.Cancer Microenvironment (2013) 6:179–191
25. Monositler ve Makrofajların Hedeflenmesi
Gelişimin engellemesi
Monosit toplanmasının
engellemesi
Sitokin temelli yeniden programlama
İşaretleme
fagositozu
Delesyon Agonistle stimülasyon
Mikroçevrenin
daraltılması
Fonksiyonel
modifikasyon
David M. Richards et al.Cancer Microenvironment (2013) 6:179–191
26. Monosit / Makrofajların Tüketilmesi
Sitotoksik bileşikler ile
Örneğin; Trabectedin
2007 yılında, sarkoma tedavisi için ruhsat
alındı
2009 yılında, lipozomal Doksorubisin-
Trabectedin kombinasyonunun yumurtalık
kanseri tedavisinde kullanımı için ruhsat alındı
Şu anda prostat ve meme kanseri dahil
olmak üzere diğer neoplazilerde de
denenmektedir
Maurizio D'Incalci and Carlos M. Galmarini ,Mol Cancer Ther 2010;9:2157-2163.
27. Antijen-spesifik, Tümörle İlişkili
Makrofajların Hedeflenmesi
MMR spesifik
sdAb
(Farelerde)
-Bazı tümör
hücrelerini
hedefleyip öldürme
-Tümör gelişmini
sağlayan faktörleri
bloke etme
TAM-spesifik
CTC'ler
oluşturmaktadır
single-domain antibodies (sdAb)
DNA aşıları
(TAM’dan
türetilmiş)
David M. Richards et al.Cancer Microenvironment (2013) 6:179–191 macrophage mannose receptor (MMR)
Kiavash Movahedi, et al. Cancer Res 2012;72:4165-4177.
28. Monosit Toplanmasının Hedeflenmesi
Lenfoma
Kolon karsinoma
(farede)
Kemokin reseptörünün(CCR2)
hedeflenmesi
(Anti-CCR2-spesifik antikor
veya siRNA aracılı susturma)
Tümörlü doku içerisine
monositlerin göçünün
önlenmesi
C-C chemokine receptor type 2(CCR) David M. Richards et al.Cancer Microenvironment (2013) 6:179–191
29. Ör: - Rekombinant IL-12
uygulaması tümör
gerilemesine ve makrofaj
fenotipinin pro-dan
antitümörale dönüşümüne
neden olur
Sitokin
temelli
yeniden
programlama
David M. Richards et al.Cancer Microenvironment (2013) 6:179–191
30. Ör:
İşaretleme fagositozu
CD47 spesifik
bloke edici
antikorlar
-Tümör
hücrelerinin
makrofaj bağımlı
fagositozunda
artış
-Tümör boyutu
ve metastaz
sayısında azalış
Diane Tseng et al. Proceedings of the National Academy of Sciences(2013) 17:11103–11108
David M. Richards et al.Cancer Microenvironment (2013) 6:179–191
The diagram shows two outcomes of interactions between tumor cells and infiltrating inflammatory and/or immune cells in the tumor microenvironment.
Cytokines secreted by tumor and inflammatory/immune cells can either promote tumor development and tumor cell survival or exert antitumor effects. Chronic inflammation develops through the action of various inflammatory mediators, including TNF-α, IL-6, and IL-17, leading to eradication of antitumor immunity and accelerated tumor progression. However, TRAIL, through direct induction of tumor cell apoptosis, IL-10, through antiinflammatory effects, and IL-12, through activation of CTLs and NK cells and expression of cytotoxic mediators, can lead to tumor suppression. The multiple actions of TGF-β (cytotoxic in colon cancer cells, and having both positive and negative effects on the tumor microenvironment) and IL-23 (see Figure 3) explain their dual roles in tumor development.
Tumor-derived chemokines, cytokines and vascular endothelial growth factor (VEGF), actively recruit circulating blood monocytes at the tumor site In the tumor micro-environment monocytes differentiate into tumor-associated macrophages (TAM), where they promote tumor growth and metastasis and establish a symbiotic relationship with tumor cells. The above tumor-derived factors positively modulate TAM survival. TAMs also secrete growth factors, which promote tumor cell proliferation and survival, regulate matrix deposition and remodeling and activate neo-angiogenesis. Figure modified and adapted from Sica et al. [106]
This figure illustrates some recently developed strategies to target these cell types for immunotherapy of cancer. Several approaches intend to reduce the local pool of TAMs, thus preventing pro-tumoral functions in situ. Such strategies include the blockade of monocyte/macrophage development, the interference with monocyte recruitment to the tumor as well as the direct deletion of TAMs following phagocytic uptake of cytotoxic agents or antigen-specific targeting. In contrast, other therapeutic strategies aim at functional modification of TAMs, thus activating anti-tumoral functions, rather than eliminating TAMs. Such approaches include the cytokine- and antibody-based therapeutic reprogramming of TAMs as well as licensing phagocytosis of targeted tumor cells by TAMs
blocks cell cycle and interferes with inducible gene transcription in a selective manner.
registered in Europe for the treatment of soft tissue sarcoma and ovarian cancer and is currently in a number of clinical trials for other types of cancer
induced a robust CD8+ T cell response against TAMs and protected mice from lethal tumor cell challenges by suppression of angiogenesis, tumor growth, and metastasis
generated single-domain antibodies (sdAb) that are specific for the macrophage mannose receptor (MMR or CD206), which they found to be highly expressed on certain TAM subpopulations
* Legumain
, which resulted in decreased TAM accumulation and tumor growth999999
recombinant IL-12 has been shown to induce tumor regression and TAM conversion from a pro- to antitumoral phenotype