Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 8/2008, s. 541-546
*Urszula Podstawka, Joanna Kopeć-Szlęzak
Komórki dendrytyczne, ich właściwości i pozyskiwanie do zastosowania w immunoterapii nowotworów
Dendritic cells, their properties and generation for cancer immunotherapy
Pracownia Immunofenotypowania, Zakład Diagnostyki Hematologicznej i Transfuzjologicznej Instytutu Hematologii i Transfuzjologii w Warszawie
Kierownik Pracowni Immunofenotypowania: prof. dr hab. med. Joanna Kopeć-Szlęzak
Streszczenie
Komórki dendrytyczne (DC) są wyspecjalizowanymi komórkami prezentującymi antygen, biorącymi udział w odpowiedzi immunologicznej na infekcje oraz w odpowiedzi przeciwnowotworowej. W ostatnich latach w leczeniu nowotworów zaczęto wdrażać immunoterapię czynną z użyciem komórek dendrytycznych. W artykule przedstawiono różne sposoby pozyskiwania DC, metody wprowadzania antygenów nowotworowych do komórek dendrytycznych, a także sposoby podawania szczepionek. Omówiono też interakcje komórek NK-DC i kliniczne zastosowanie komórek DC1NK oraz efekty kliniczne zastosowania szczepionek z komórek dendrytycznych i przyczyny niepowodzeń leczniczych.
Summary
Dendritic cells (DCs) play a crucial role in linking innate and adaptive immunity and in the generation of a protective immune response against both infectious diseases and tumors. During last decade cancer treatment using dendritic cells was developed. This review presents methods for dendritic cells generation, antigen loading methods and route of vaccine administration. Positive NK-DC cell feedback clinical application of DC1NK was discuss. Clinical effectiveness of DCs-based vaccines and reasons of therapeutic failures were presented.
Wstęp
Komórki dendrytyczne (DCs, ang. Dendritic Cells) są wyspecjalizowanymi komórkami prezentującymi antygen (APCs, Antigen Presenting Cells). Odgrywają zasadniczą rolę w indukcji i regulacji odpowiedzi immunologicznej. Tworzą heterogenną populację komórek powstających w szpiku. Wyróżnia się cztery etapy różnicowania komórek dendrytycznych:
1. prekursorowe komórki dendrytyczne – obecne w szpiku,
2. niedojrzałe komórki dendrytyczne – obecne w narządach nielimfatycznych, gotowe do kontaktu z obcym antygenem i przeniesienia go do narządów limfatycznych,
3. migrujące komórki dendrytyczne – obecne w limfie i krwi,
4. dojrzałe komórki dendrytyczne – obecne w narządach limfatycznych, przygotowane do prezentacji antygenu związanego w trakcie pobytu w narządach nielimfatycznych.
W różnicowaniu i proliferacji DC biorą udział GM-CSF, Flt3 ligand i TNF-α oraz SCF i IL-4, natomiast hamuje ich aktywację IL-10.
Do kontaktu komórek dendrytycznych z antygenami dochodzi w nabłonkach i tkance łącznej większości narządów, skąd antygeny są transportowane naczyniami limfatycznymi doprowadzającymi do węzłów chłonnych, gdzie są prezentowane limfocytom T.
Ze względu na pełnione funkcje, miejsce występowania, zestaw antygenów i produkcję cytokin wyróżnia się następujące populacje komórek dendrytycznych:
1. mieloidalne komórki dendrytyczne (MDC), z ekspresją antygenów: CD11c+, CD123dim, CD1c+ (BDCA-1+), CD141+ (BDCA-3+), z silną ekspresją antygenów HLA-DR; zdolne do rozpoznawania, przetwarzania i prezentacji antygenów; znajdowane są w różnych tkankach organizmu (1);
2. plazmocytoidalne komórki dendrytyczne (PDC), z ekspresją antygenów: CD11c-, CD123bright, CD303+ (BDCA-2+), CD304+ (BDCA-4+); ze słabą zdolnością przetwarzania i prezentacji antygenu, będące głównym producentem interferonu α (IFNα) w organizmie; mogą aktywować odpowiedź antywirusową i antynowotworową (2, 3);
3. grudkowe komórki dendrytyczne (FDC), znajdowane w grudkach chłonnych węzłów limfatycznych i śledziony, niemające zdolności do migracji i przetwarzania antygenów, zapobiegające apoptozie limfocytów B, pobudzające interakcjach między komórkami i ich proliferację (4).
Zasady stosowania komórek dendrytycznych w immunoterapii nowotworów
Przez wiele dziesięcioleci leczenie nowotworów obejmowało radio- i/lub chemioterapię, a w przypadku guzów litych wspomagane było interwencją chirurgiczną. Tradycyjna wielokierunkowa terapia jest na ogół mało swoista i oddziałuje nie tylko na komórki nowotworowe, ale także na zdrowe komórki organizmu wywołując często efekty uboczne.
W ostatnich latach zaczęto wdrażać w leczeniu nowotworów immunoterapię: tzw. bierną z zastosowaniem przeciwciał monoklonalnych (np. anty-CD20, anty-CD52, anty-CD33 w leczeniu rozrostów hematologicznych) oraz czynną z użyciem komórek dendrytycznych. Celem czynnej immunoterapii przeciwnowotworowej jest wywołanie odpowiedzi immunologicznej przeciwko antygenom konkretnego nowotworu w celu eradykacji komórek rozrostowych, a tym samym zwiększenia przeżywalności chorych i poprawy jakości ich życia. Jest to terapia z definicji zindywidualizowana. Szczepionki przeciwnowotworowe powstają poprzez immunizację pacjenta komórkami nowotworowymi albo komponentami antygenów nowotworowych. Powinny to być antygeny istotne dla wzrostu i przeżycia nowotworu. Efektem spodziewanym immunoterapii powinna być specyficzna odpowiedź limfocytów T przeciw określonym antygenom nowotworowym (5).
Schemat postępowania w przygotowaniu szczepionki z komórek dendrytycznych w immunoterapii pacjentów z nowotworami przedstawia rycina 1.
Ryc. 1. Schemat postępowania w przygotowaniu szczepionki z komórek dendrytycznych (DCs) dla chorych z nowotworami. W opracowaniu jest kilka metod pozyskiwania i przygotowania ex vivo autologicznych DCs. Dojrzewanie i obładowywanie DCs antygenami może być przeprowadzane różnymi technikami. Opracowywane są metody podawania szczepionki (i.d. – śródskórnie; i.v. – dożylnie, s.c. – podskórnie, do węzła limfatycznego, bezpośrednio do guza nowotworowego), dawkowania oraz częstości szczepień. Wskazuje się na konieczność standaryzacji metod monitorowania odpowiedzi immunologicznej i klinicznej.
Komórki nowotworowe, przeciwko którym przygotowywana jest szczepionka, powinny prezentować określone antygeny (6):
1. specyficzny antygen nowotworowy TSA (Tumor Specific Antigen), np. białko chimeryczne bcr-abl występujące w przewlekłej białaczce szpikowej, PSA (prostate specific antigen) w raku stercza;
2. antygen związany z nowotworem TAA (Tumor Associated Antigen), np. związane z różnymi nowotworami geny Ras, p53 występujący w guzach litych (np. raku piersi), gen MAGE-1 związany z czerniakiem.
Komórki DC jako szczepionka powinny zawierać antygen TSA lub TAA konkretnego pacjenta (7).
Metody uzyskania komórek dendrytycznych jako „szczepionek” dla celów immunoterapii
Komórki dendrytyczne dla celów terapeutycznych mogą być pozyskiwane i przygotowywane różnymi metodami. Trzy podstawowe źródła pozyskiwania DC stosowane obecnie to (8):
1. monocyty uzyskane drogą leukaferezy (separacji komórek jednojądrzastych z krwi obwodowej), różnicowane do mieloidalnych komórek dendrytycznych (MDC) przy pomocy GM-CSF i IL-4 (lub IL-13) (9, 10, 11);
2. hematopoetyczne komórki progenitorowe CD34+ uzyskane drogą leukaferezy, różnicowane do komórek dendrytycznych in vitro przy pomocy GM-CSF I TNF-α (12) – w efekcie uzyskuje się mieszaninę śródmiąższowych komórek dendrytycznych i komórek Langerhansa;
3. bezpośrednia izolacja komórek dendrytycznych z produktu leukaferezy przez wirowanie w gradiencie gęstości (13) lub izolację na kulkach immunomagnetycznych (14) – w efekcie uzyskuje się mieszaninę plazmocytoidalnych i mieloidalnych komórek dendrytycznych (PDC + MDC).
Komórki dendrytyczne uzyskane każdą z wymienionych metod mogą stymulować antygenowo specyficzną odpowiedź komórek T, chociaż mechanizm tej indukcji nie jest do końca poznany.
Dojrzewanie DC, czyli uzyskanie komórek zdolnych do prezentacji antygenu, przebiega w hodowlach (15, 16, 17) z dodatkiem:
1. agonistów molekuł kostymulacyjnych: CD40L, CD154, OX40L, 4-1IBBL;
2. mediatorów prozapalnych: interleukin (IL-1β, IL-6), interferonów (IFNα/β, IFNγ), MCM (Monocyte Conditioned Medium), TNFα, PGE2 (Prostaglandin E2);
3. agonistów TLR (toll-like receptor): błonowych i wewnątrzkomórkowych;
4. chemokin (np. CCL16);
5. kompleksów immunologicznych.
Komórka dendrytyczna staje się efektywną komórką prezentująca antygen po ekspozycji cząsteczek MHC na antygen i wprowadzeniu go do wnętrza komórki (tzw. pulsowanie DC). Ważnym etapem jest wybór antygenu nowotworowego, przy czym powinien to być antygen krytyczny dla wzrostu i przeżycia nowotworu. W preparatyce szczepionki z komórek dendrytycznych wykorzystywane są zarówno zdefiniowane epitopy, antygeny TAA jak i całe komórki nowotworowe. Źródłem antygenu, wprowadzanego do komórki dendrytycznej różnymi technikami, mogą być (8, 18):
1. peptydy objęte restrykcją MHC I i MHC II;
2. proteiny/rekombinowane białka;
3. zabite komórki nowotworowe, lizaty komórek nowotworowych;
4. kompleksy antygen-przeciwciało;
5. RNA, DNA (pozyskane z nowotworu – pojedynczy gen lub cały genom guza);
6. białka idiotypowe (monoklonalne immunoglobuliny zawierające specyficzne sekwencje białkowe w regionach zmiennych, w miejscach wiążących antygen, produkowane przez komórki nowotworowe);
7. fuzje DC-komórka nowotworowa;
8. ciałka apoptotyczne komórek guza;
9. wektory wirusowe;
10. stymulatory komórek NKT (np. związek ceramidowy αGal-Cer);
11. antygeny nienowotworowe (VEGF, VEGFR).
Immunogenność komórek dendrytycznych po wprowadzeniu antygenu (antygenów) może być wzmocniona przez dodanie molekuł o silniejszym działaniu immunogennym: obcych protein (np. hemocyjaniny, KLH, keyhole limpet hemocyanin), cytokin (IL-12, IL-15), cząsteczek kostymulacyjnych (B7-2, CD40L), chemokin (CCL21) [8].
Należy podkreślić, że tylko dojrzałe komórki dendrytyczne mogą indukować antygenowo-specyficzną odpowiedź cytotoksycznych limfocytów T (CTL) w organizmie ludzkim. Podanie zdrowym ochotnikom niedojrzałych komórek dendrytycznych obładowanych antygenem prowadziło do wywołania tolerancji immunologicznej [19 ]. Bezpośrednie porównanie podania obładowanych peptydem niedojrzałych i dojrzałych DC u pacjentów z czerniakiem wykazało, że tylko dojrzałe DC indukowały odpowiedź CTL (20)].
Drogi wprowadzania komórek dendrytycznych do organizmu chorego

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2008-04-25
zaakceptowano do druku: 2008-05-21

Adres do korespondencji:
*Urszula Podstawka
Instutut Hematologii i Transfuzjologii Zakład Diagnostyki Hematologicznej i Transfuzjologicznej Pracownia Immunofenotypowania
ul. I. Gandhi 14, 02-776 Warszawa
tel.: (0-22) 349-61-67
e-mail: upodst@ihit.waw.pl

Postępy Nauk Medycznych 8/2008
Strona internetowa czasopisma Postępy Nauk Medycznych