Download to read offline
киселева2
- 1. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Современные представления о противоопухолевом иммунитете Киселева Е.П. 2013
- 2. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Пауль Эрлих 1854-1915 «Биологические этюды», 1911 «О современном состоянии учения о раке»
- 3. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. 1899-1985 1922- Бернет Ф.М. Прен Р.Т., Лаппе M.A. Иммунологический надзор Теория иммуностимуляции при новообразованиях развития опухолей Transplant Rev. 1971;7:3-25. Tranpl. Rev. 1971, v.7, p.26-54. Нобелевская премия 1960 г.
- 4. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Обе гипотезы исходили из того, что: • все опухоли антигенны (в нормальном организме нет антигенов, изменение конфигурации белков на поверхности опухолевых клеток делает их антигенными). • Т-лимфоциты распознают опухолевые антигены и уничтожают опухолевые клетки • Прен считал свою теорию дополняющей иммунный надзор: иммунная система может и разрушать опухоль и стимулировать ее рост. Есть много фактов, не укладывающихся в понятие иммунного надзора. Лимфозависимая фаза роста. «Трофоцитарная» функция лимфоцитов в к-ре при соотношении л/м. Winn-тест. Феномен «проскальзывания». • Прен: эффект иммунной реакции на тканевые мишени является бифазным 1. стимуляция клеточного деления и роста; 2. разрушение клеток и ингибиция клеточного роста.
- 5. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. • Обе теории остаются недоказанными гипотезами, поскольку механизм распознавания и уничтожения, также как распознавания и стимуляции роста опухолевых клеток, неизвестен
- 6. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Иммунный надзор (совр.) Включение клеток врожденного иммунитета Иммунологический надзор за опухолевым ростом – процесс, при котором врожденный и адаптивный иммунитет идентифицируют и элиминируют собственные клетки организма, которые подверглись трансформации в процессе генетических изменений, индуцированных с помощью вирусов или химически или произошедших спонтанно. • Т-лимфоциты • Макрофаги и NK-клетки
- 7. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Противоопухолевая защита • IL-12→Th1 →IFN-γ →CD8+ →МКФ • Th2 →эозинофилы (хемокин эотаксин, IL-5 ) • Th17 →усиливают продукцию IL-12 в мкф → активация CD8+, NK, нейтрофилов (через IFN-γ signaling) • Мкф CD47-SIRP (все клетки имеют CD47, блокирующий фагоцитоз) • Клетки, имеющие NKG2D-рецептор: NK, γδ-Tкл, CD8+, ДК-киллеры распознают стрессорные молекулы, сходные с MHC I класса. У человека - MIC A, MIC B, у мыши RAE-1и H60 • NKT
- 8. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Проопухолевое действие • Т-рег • MDSC незрелые миелоидные супр.кл. GR-1+ • В-лимфоциты (IL-10, IL-6, AT, ИК)
- 9. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Роль Т-регуляторных клеток (Feng, 2010) • Считаются основными клетками, поддерживающими аутотолерантность • Обнаруживаются в опухолях и в крови больных • Их количество увеличивается по мере прогрессирования заболевания • Формируются в микроокружении, богатом IL-10 и TGF-β (выделяют сами опухоли и TAM) • Способствуют опухолевому росту (или являются свидетелями ?) Противоречивые данные в отношении прогноза при разных локализациях опухолей • Удаление в эксперименте приводит к усилению противоопухолевогй защиты и развитию аутоиммунных реакций • Противоположные результаты – продукция IL-17 и ангиогенная роль T рег (Blatner et al., 2012)
- 10. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Опухоле-ассоциированные Т рег клетки (Savage et al., 2013) • nTregs или iTregs? • Многофункцио нальные клетки • Функция может зависеть от конкретного окружения
- 11. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Опухолевые антигены Из репертуара Опухолеспецифи- нормального генома (TAA): ческие (TSA): • Эмбриональные (α- • Продукты ФП, РЭА) мутантных генов • Гетероорганные (p53) • Дифференцировочн ые (PSA) • Вирусные антигены (папилома-вирус и вирус гепатита) • Амплифицированн только профилактика – ые (HER-2/neu) противоинфекционный иммунитет Доказано, что они вызывают иммунные реакции (AT и СTL), но это не приводит к элиминации (цитотоксичность только In vitro). Нет корреляции с клиникой. Дисдифференцировка.
- 12. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Рестрикция Т-клеточных эпитопов по HLA I и II классам (Paul, Foundamental Immunology 2008) Категория Экспрессия Эпитоп HLA Рестрикция Рак testis MAGE-A1 Многие оп EADPTGHSY A1 I MAGE-A3 Многие оп EVDPIGHLY A1` I NY-ESO-1 Многие оп SLLMWITQC A2 I NY-ESO-1 Многие оп SLLMWITQCFLPVF DPβ1*0401/2 II Дифференцировочный антиген меланоцитов MART-1 Меланома AAGIGILTV A2 I gp100 Меланома ITDQVPSFV A2 I gp100 Меланома YLEPGPVTA A2 I Тирозиназа Меланома YMDGTMSQV A2 I Ттирозиназа Меланома QNILLSNAPLGPQFP DRβ1*0401 II Тирозиназа Меланома SYLQDSDPDSFQD DRβ1*0401 II gp100 Меланома TTEWVETTARELPIPEPE DRβ1*0401 II
- 13. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Рестрикция Т-клеточных эпитопов по HLA I и II классам (Paul, Foundamental Immunology 2008) Категория Экспрессия Эпитоп HLA Рестрикция Избыточная экспрессия продукта гена PRAME Меланома LYVDSLFFL A24 I FGF-5 Карцинома NTYASPRFK A3 I почки Мутировавшие антигены CDK4 Меланома ACDPHSGHFV HLA-A2 I p14ARF:125– Многие оп AVCPWTWLR HLA-A*1101 I 133, p16INK4a:111 Многие оп AVCPWTWLR HLA-A*1101 I –119 HLA-A*1101 Меланома - HLA-A*1101 I
- 14. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Harold B. Hewitt • Br.J.Cancer, 1976, 33, 241-259 • 15 лет работы с изографтами спонтанных опухолей у мышей низкораковых линий показали полное отсутствие их иммуногенности после предварительной иммунизации • Все канцероген- и вирус-индуцированные опухоли являются артефактами и не походят для тестирования иммунотерапии
- 15. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Механизмы элиминации предраковых клеток у дрозофил (Ohsawa et al., 2011) Нормальные клетки имагинального эпителия элиминируют соседние предраковые клетки путем поглощения через JNK-PVR-ELMO/Mbc сигналинг
- 16. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Роль врожденного иммунитета Репаративный иммунный ответ при росте опухолей: 1. Ответ на мертвые клетки 2. Участие иммунной системы в неоангиогенезе опухолей и формировании стромы
- 17. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Иммунный ответ на мертвые клетки (иммуногенная клеточная смерть, стерильное воспаление) • Гибель нормальных клеток в результате инвазивного роста • Спонтанный некроз опухолевых клеток • Гибель опухолевых клеток в процессе химио- и рентгенотерапии
- 18. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. • Некроз – неотъемлемая характеристика солидных опухолей (наиболее ярко проявляется в быстрорастущих опухолях у животных) • Возникает спонтанно вследствие недостаточности кровообращения. Гипоксия и последующая гибель клеток опухоли являются мощным сигналом, запускающим процессы ангиогенеза • Две функции – стимулирует рост оставшихся в живых опухолевых клеток и индуцирует воспаление (DAMPs→мкф), вследствие которого также образуются сосуды и вновь стимулируется опухолевый рост • Каскад последующих событий включает экспоненциальный рост опухолевых клеток, который затем превышает функциональные возможности уже существующей сосудистой сети и дает начало новой волне смерти опухолевых клеток. Таким образом, опухолевый рост представляет собой цикличную смену волн клеточной пролиферации и гибели опухолевых клеток, сменяющих друг друга.
- 19. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Гепатома 22а, 3 сут 3 сут 7 сут 7 сут - ангиогенез
- 20. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. 7 сут 14 сут - некрозы 28 сут - некрозы 28 сут - митозы
- 21. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Активация макрофагов, лейкоцитоз крови, спленомегалия Int J Cell Biol Kiseleva et al., 2011
- 22. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Иммунный ответ на мертвые опухолевые клетки (Bartunkova, Spisek, 2009) Активация рецепторов на ДК Презентация антигенов Т-клеткам DAMPs как адъюванты CD91,LOX-1,SR-A TLRs NALP3 TLR3, TLR4, TLR9 Показано на опухолевых клетках, обработанных цитостатиками
- 23. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Раньше цитотоксическую терапию рассматривали исключительно, как иммуносупрессивную. Противоопухолевая терапия индуцирующая иммуногенную неиндуцирующая клеточную смерть иммуногенную клеточную смерть • Антрациклины • Этопозид (доксорубуцин и • Митомицин С митоксантрон) • Тапсигаргин • Оксалиплатин • Цисплатин • Ионизирующее облучение При химио- и радиотерапии происходят разные варианты клеточной смерти: апоптоз, некроз, аутофагия, митоточеская катастрофа, пироптоз (Kepp et al., 2011; Ma et al., 2011)
- 24. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Эффекты стерильного воспаления • Активация клеток врожденного иммунитета • Созревание ДК • Кросс-презентация антигенных пептидов на MHC-I (через активацию DNGR-1 рецептора), участие HSP • Адьювантный эффект в отношении CD4+ и CD8+ клеток • HMGB1 – ангиогенный эффект
- 25. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Иммунная реакция на опухолевые клетки ответ на живые ответ на мертвые опухолевые клетки опухолевые клетки
- 26. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Сосудистая биология (Vascular biology ) Folkman J. 1933-2008 Tumor angiogenesis: therapeutic implications. Количество публикаций по ангиогенезу N.Eng.J.Med. 1971, 285, 1182-1186.
- 27. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Основные результаты • Выделены и охарактеризованы основные ангиогенные (VEGF и др.) и анти-ангиогенные факторы • Пересмотрен патогенез многих заболеваний, в т.ч. солидных опухолей, ревматоидного артрита, диабетической ретинопатии, псориаза • Получены новые фармакологические препараты для анти-ангиогенной (лечение избыточного ангиогенеза) и проангиогенной терапии (лечение недостаточного кровоснабжения) многих заболеваний
- 28. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Новое понимание иммунологии опухолей • Установлена роль иммунной системы в регуляции ангиогенеза • Все клетки иммунной системы, оказывающие проангиогенные эффекты, способствуют опухолевому росту
- 29. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Двойственная роль макрофагов при опухолевом росте Альберто Мантовани, 1948 - Mantovani A, Bottazzi B, Colotta F, Sozzani S, Ruco L. The origin and function of tumor- associated macrophages (TAM). Immunol Today. 1992 Jul;13(7):265-70. Впервые показано, что TAM инфильтрируют опухоль не в результате Т-опосредованного иммунного ответа, а привлекаются с помощью хемоаттрaктантов, продуцируемых опухолью (MCP-1, M-CSF, GM-CSF, VEGF)
- 30. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Симбиоз TAM и опухолевых клеток • Стимуляция ангиогенеза • Продукция ростовых факторов, стимулирующих рост опухолевых клеток • Продукция протеаз, разрушающих внеклеточный матрикс и способствующих инвазии • Подготовка метастазирования (опухоль системно активирует макрофаги через продукцию TNF-a, TGF-b и VEGF – экспрессия белков S100 на эндотелии в местах будущих mts; S100 – хемоаттрактанты для опухолевых и Двуликий миелоидных клеток Hiratsuka, 2006) бог Янус
- 31. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. «Пятая колонна»
- 32. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Привлечение миелоидных клеток в опухоли (Murdoch, 2008) Клетки Хемоаттрактанты Рецепторы Моноциты крови CCL2, CCL3, CCL4, CCL5 CCR2, CCR1, CCR5 VEGF, PlGF VEGFR1, VEGFR2 ДК CXCL12, CCL8 CCR4, CCR1, CCR2 β-дефенсин CCR6 VEGF VEGFR2 Незрелые BV8 EG-VEGFR1, EG-VEGFR2 миелоидные CCL2, CXCL12, CXCL5 CCR2, CXCR4, CXCR2 клетки MDSC SCF CD117 Нейтрофилы CXCL8, CXCL6 CXCR1 CXCL1, CXCL3, CXCL5, CXCL8 CXCR2 Эозинофилы CXCL11 CCR3 Тучные клетки CSF CD117 IL-3 CD123 (IL-3R) Adrenomedullin unknown
- 33. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Ангиогенные Ингибиторы факторы ангиогенеза • VEGF • bFGF • IL-12 • GM-CSF • IFN-γ (IP-10) • IL-4, IL-8, TNF-α, TGF-β • IFNs I типа • HGF, SCF • CXCL14 (BRAK) • PGE2 • Ретиноиды • MMP1,7,9,12 • Витамин D3 • Лактат • Тромбоспондин-1 (TSP-1) • Cox-2 • Глюкокортикоиды • Аргиназа • Семафорины III • Остеопонтин • IL-17
- 34. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Клетки, стимулирующие ангиогенез • Врожденный иммунитет: Макрофаги Нейтрофилы Эозинофилы Тучные клетки ДК НК Незрелые миелоидные клетки (Gr1+) MDSC γδT-клетки • Приобретенный иммунитет Т-лимфоциты (продукция цитокинов TIL→VEGF; Th17) Плазматические клетки
- 35. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Ангиогенные эффекты Th17 (Murugaiyan G, Saha B, 2009) Th17 инициируют и поддерживают воспаление в опухоли – двойственная роль IL-17→ фибробласты →VEGF →TGFβ фибробласты →IL-6 →привлечение мкф фибробласты →PGE2 мкф →IL-1βα,TNFα →хемокины, привлекающие нейтрофилы IL-6+ TGFβ →дифференцировка Th17 →петля →поддержание опухолевого роста и mts γδT-клетки (TIL)→IL-17 (Silva- Santos, 2010)
- 36. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Этапы опухолевого роста: клеточная смерть/выживание Стресс- индуциро- ванная клеточная смерть (апоптоз, Ростовые аутофагия, некроз) факторы I II III IV латентный пролиферация образование стромы метастазирование период PAMPs TLRs← DAMPs TNF-α – стимулирует Препятствуют развитию опухолевый рост на апоптоза (↑сFLIP, XIAP, ранних этапах, анти- ↓Bax, Caspase-9) Ioannu 2010 апоптозхное действие
- 37. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Повреждение, Гипоксия→ синтез Небольшой % опухоле- ангиогенных фак- вых клеток выживает и воспаление, хронич. торов, хемокинов еще меньший способен инфекция в соседних индуцировать рост тканях Привлечение мкф, сосудов. нейтрофилов, ДК, Мкф - протеиназы – Ростовые незрелых факторы ремоделирование миелоидных кл. матрикса I II III IV латентный пролиферация образование стромы метастазирование период Ростовые факторы – подвижность опухолевых клеток Иммунная система
- 38. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Доказано, что воспалительная и ангио- генная реакции клеток врожденного иммунитета стимулируют опухолевый рост, что следует учитывать при разработке иммунотерапии: • Избирательная стимуляция противоопухолевых реакций иммунитета • Подавление проопухолевых реакций иммунитета (анти-ангиогенная терапия, в т.ч. цитостатики, ингибиция миграции воспалительных клеток в опухоль, ингибиция миграции клеток- предшественниц в опухоль)
- 39. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Существует ли иммунный ответ на опухолевые антигены? • Опухолевые антигены являются собственными антигенами организма «из репертуара нормального генома» • Чужеродных антигенов нет, нет ни протективного, ни акцептивного иммунитета • Иммунный ответ на опухоль – проявление репаративной функции • Идея «гетерогенизации опухолей»
- 40. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Спонтанная регрессия опухолей • Связана с острыми инфекциями • Самые разные возбудители – бактерии, грибы, простейшие, вирусы • Снижение риска возникновения рака у больных сифилисом, туберкулезом, малярией, трипаносомозом • Теория о том, что острые инфекции с высокой температурой снижают риск развития раковых заболеваний. Применение антибиотиков и антипиретиков может приводить к увеличению заболеваемости (Hobohm, 2009)
- 41. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. William B. Coley 1862-1936 Токсин Колея: фильтрат Streptococcus pyogenes и Bacillus prodigiosus (Serratia marcescens) Элиминация опухолей связана с теми же самими механизмами распознавания, которые используются для борьбы с патогенами (Parish, 2002)
- 42. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. - не все опухоли одинаково чувствительны (саркомы лучше, чем карциномы) - эффект наблюдали только в хорошо васкуляризованных опухолях - токсин надо вводить многократно и ближе к опухоли - эффект был очень быстрым. Но после прекращения введения рост опухоли мог снова возобновляться - сразу же прекращался болевой синдром - эффект наблюдали только, если была лихорадка
- 43. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Гипертермия – основной фактор канцеролитического действия • Эффективны были те токсины, которые вызывали лихорадку - разная чувствительность опухолевых и нормальных клеток к нагреванию, опухолевые клетки больше подвержены некрозу - в опухоли неправильные, извитые и хрупкие сосуды, они больше подвержены развитию геморрагического некроза при температуре, чем нормальные сосуды (Hoption Cann et al., 2003) - пирогены: ЛПС, стрептококковый пирогенный экзотоксин А (SpeA) инактивируется при нагревании 65 град 30 мин (Wiemann 1994), эндогенные пирогены - Роль «иммуногенной клеточной смерти»: экспрессия Hsp70 на поверхности опухолевых клеток – цитотоксическое действие NK клеток через CD94 (гранзим В). Hsp90 (Hobohm, 2005) - выделение из мертвых опухолевых клеток комплексов Hsp-пептиды. ДК их поглощают, созревают и презентируют Т-лимфоцитам. Hsp70 облегчают кросс-презентацию пептидов в комплексе с MHC-I (Jolesch et al., 2012).
- 44. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Другие возможные механизмы • PAMPs – активация врожденного иммунитета, синергизм от действия разных TLR, провоспалительные цитокины, липотейхоевая кислота (ОК-432) • Прямое действие ЛПС на опухолевые клетки – активация TLR на опухолевых клетках (пролиферация или апоптоз) • Суперантигены стрептококков – поликлональная активация Т- клеток • Стрептокиназа – активатор плазминогена. Образуется энзиматически активный плазмин (Zacharski, Sukhatme, 2005) - усиление свертывания крови, коагулопатия. Эффект может быть двояким, в т.ч. и ангиогенный - образование ангиостатина – антиангиогенный эффект • Сочетание многих механизмов
- 45. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. Противораковый препарат КР, круцин, из Trypanosoma cruzi Роскин Григорий Иосифович (1892-1964) кафедра клеточной биологии и гистологии МГУ, 1930-е Клюева Нина Георгиевна , микробиолог, иммунолог Институт микробиологии им. Мечникова, Институт эпидемиологии, микробиологии и инфекционных заболеваний вице-президент АМН СССР академик Василий Васильевич Парин (1947 г. 25 лет) В 1951 расформировали лабораторию
- 46. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г. • Клюева Н.Г., Роскин Г.И. «Биотерапия зллокачественных опухолей», М., 1946 (англ. пер. Oxford, Pergamon Press, 1963) • Клинические испытания круцина проводились дважды: 1939- 1946 гг. и в 1960-1961 гг. Круцин хорошо переносился. Приводил к ремиссиям сроком от нескольких месяцев до нескольких лет. Различные опухоли человека были неодинаково чувствительны к действию круцина. Наилучшие клинические результаты получены при лечении рака губы, молочной железы и толстого кишечника. Урологические опухоли оказались менее чувствительными. Лечение круцином хорошо сочеталось с хирургией и рентгенотерапией. • В 1972 г. производство круцина было закрыто «как малоэффективного и устаревшего средства». • В 1989 г. возобновление исследований - Валерия Дмитриевна Каллиникова, биофак МГУ им. Ломоносова • Круцин — это не один антиген, а целый белковый комплекс, и он чрезвычайно изменчив.
- 47. Киселева Е.П., IVВсероссийская школа по клинической иммунологии, 2013г.