Јанус лице дендритичних ћелија код рака | онкогена

Јанус лице дендритичних ћелија код рака | онкогена

Anonim

Апстрактан

На основу експерименталних модела и неких података о људима, можемо претпоставити да пораст тумора произлази из равнотеже између имунос надзора (вањских механизама за сузбијање тумора) и имуносубверзије коју диктирају трансформисане ћелије и / или оштећене околно микро окружење. Имуно надзор у раку углавном се ослања на конвенционалне лимфоците који врше или литичке или секреторне функције, док имуносупресија настаје из активности регулаторних Т или мијелоидних ћелија супресорских и растворљивих медијатора. Иако су специфични алати за циљање или аблацију дендритичних ћелија (ДЦ) постали тек недавно доступни, прикупљање доказа указује на критичну улогу специјализованог ДЦ система у диктирању већине конвенционалних и регулаторних функција Т-лимфоцита специфичних за тумор. Иако се ДЦ може користити да утиша развој тумора, тумори заузврат могу искористити ДЦ да би избегли имунитет. Заиста, ДЦ-и луче недостатке у својој диференцијацији и стимулативној функцији код домаћина који носе рак и могу активно промовисати толеранцију Т-ћелија на антигене тумора. У овом ћемо се прегледу фокусирати на двоструку улогу ДЦ током прогресије тумора и разговарат ћемо о фармакоимунолошким стратегијама за искориштавање ДЦ-а против рака.

Увод

Опште карактеристике дендритичке ћелијске биологије (Слика 1)

Image

Типична слика зрелог мДЦ-а. МХЦ обојење мембрана класе ИИ дендритичке ћелије добијене моноцитима (конфокална микроскопија). мДЦ, мијелоидни ДЦ.

Слика пуне величине

Имунологија тумора дуго се фокусирала на антигене, природне ћелије убице (НК) и Т-лимфоците, али само присуство ових ћелија не доводи увек до антитуморског имунитета. Компонента треће стране је систем специјализованих дендритичних ћелија (ДЦ) који се састоји од различитих ДЦ подскупова који имају нешто различите функције. Постају јасне уобичајене 'росеонс д'етре' (Стеинман, 2007; Стеинман и Банцхереау, 2007). ДЦ-и су сентинелс ин виво с њиховом расподјелом у кожним и слузокожним улазним отворима гдје скенирају периферу и оптимизирају хватање антигена (укључујући фагоцитозу, макропиноцитозу и адсорптивну ендоцитозу). Након активирања, они мигрирају у секундарне лимфоидне органе како би оптимизирали клонски избор селективних репертоара наивних ЦД4 + и ЦД8 + Т ћелија. ДЦ су иницијатори имуних одговора у томе што је мали број ДЦ набијених ниским нивоом антигена који су способни да стимулишу мирне наивне и меморијске Б и Т лимфоците. Међутим, ДЦ су такође индуктор толеранције посредовањем брисања самореактивних тимоцита и анергијом зрелих Т ћелија или стварањем регулаторних Т ћелија које приказују инхибиторне функције на Т и НК ћелијама. ДЦ може такође да модулира урођене играче имунитета који су ћелије НК и НКТ ћелија (Икарасхи ет ал., 2001; Зитвогел, 2002; Лонг, 2007; Луцас ет ал., 2007).

Регулација имуних одговора од стране ДЦ-а диктирана је делом кроз постојање различитих подскупова ДЦ, а делом кроз постојање различитих стања активације и микро-окружења.

Незрели ДЦ представљају антигене Т ћелијама, што у недостатку одговарајуће костимулације доводи до толеранције. Овај механизам је један од многих који дозвољавају контролу аутореактивних Т ћелија. Супротно томе, након сусрета микроба, лиганда, налик на наплатне рецепторе (ТЛР), активирали су Т и НКТ (кроз ЦД40Л) (Целла ет ал., 1996; МцЛеллан ет ал., 1996; Берета и др., 2004; Сцхмитз ет ал., 2006) или НК ћелије (преко НКп30) (Ферлаззо ет ал., 2002; Моретта, 2002), и / или упални цитокини (Стеинман, 2007; Стеинман и Банцхереау, 2007), ДЦ пролазе процес сазревања у коме они су усмерени ка покретању антиген-специфичног имунитета, укључујући пролиферацију и ћелију Т-ћелија у профиле помагача и ефектора. Сазревање ДЦ-а повезано је са (и) конверзијом главних одељка ИИ који су обогаћени хистокомпатибилношћу (МХЦ) у не-лизосомске везикуле које испуштају њихове МХЦ-пептидне комплексе на површину, (ии) појачаном експресијом костимулаторних ЦД40, ЦД80 и Молекули ЦД86 и неколико чланова фактора некрозе тумора (ТНФ) / породице рецептора, укључујући ЦД70 (лиганд за ЦД27), 4-1ББ-Л и ОКС40-Л; (иии) излучивање Тх1 цитокина укључујући интерлеукин (ИЛ) -12п70, (ив) излучивање хемокина који привлаче различите имуне ефекторе (Тх1, Тх2, Тц, НК) у лимфним чворовима (ЛН) (Стеинман, 2007; Стеинман и Банцхереау, 2007).

Концепт имуно-надзора тумора: место за ДЦ?

Хипотеза имуноедитирања рака ослања се на имуносупресију тумора, што у коначници доводи до имунолошког бијега и настанка урођених и / или когнитивних варијанти губитка антигена (Дунн ет ал., 2002, 2006; Смитх и др., 2006; Буи и Сцхреибер, 2007). Интерферон (ИФН) сигнализација и лимфоцити играју критичну улогу у овој суптилној равнотежи, али директна улога ДЦ у овом систему није приказана. Међутим, мишеви који су дефицијентни за генске производе повезане са истосмерним тоном (као што су ИЛ-12п35 или ИЛ-12п40 или ЦД80 / ЦД86) развили су повећану учесталост тумора изазваних метилхолантереном или ултраљубичастим тумором (Лиу ет ал., 2004; Лосер ет ал., 2005 Риеманн и др., 2005). Можда најубедљивији доказ улоге ДЦ у имунолошком надзору човека против карцинома потиче од паранеопластичних неуролошких поремећаја код којих се чини да симптоми диктирају цитотоксичним нападом Т-ћелија компоненти централног нервног система након ефикасне унакрсне презентације, од стране ДЦ, онконеуронских антигена који такође деле тумори (карцином дојке и јајника; Алберт ет ал., 1998).

Подскупови ДЦ-а са специјализованим функцијама?

Тумори могу да шире или шире своје протеине у крви (циркулишући туморски маркери или антигени), да обезбеде ћелијску пропадање (кроз различите ћелијске смрти или стресне механизме) у периферним ткивима или дренажним ЛН-има, изазивајући антитело специфично за тумор (Аб) (Сахин ет ал, 1995), ширећи на тај начин антигене тумора кроз различите антигене формулације (растворљиви протеини, РНА, ДНК, имуни комплекси, апоптотски остаци, некроза) на све различите подврсте крви, слезине / ЛН-резидента или периферног ткива ДЦ-а.

Флт3Л је главни фактор раста који регулише ДЦ хомеостазу у стању мировања ин виво (Уено ет ал., 2007). Постоје два главна пута онтогенезе за ДЦ изведена из хематопоетских потомака. Један промовише диференцијацију мијелоидног ДЦ (мДЦ), а алтернативни пут ствара плазмацитоидни ДЦ (пДЦ).

Људски пДЦ изражавају БДЦА2, ЦД123, ИЛТ7 и специфичне ТЛР рецепторе (7/8, 9) (Риссоан ет ал., 2002; Ју ет ал., 2004; Цао ет ал., 2006; Цолонна и Целла, 2007; Хоеффел ет ал. ., 2007). пДЦ су препознати по својој способности да брзо производе велике количине ИФН типа 1 по ТЛР7 / 8, ТЛР9 сигнализацији или изложености вирусима, а недавно је показано да пДЦ активиран вирусом инфлуенце може укрштати липопептиде и вирус хумане имунодефицијенције-1 антигени из апоптотских ћелија до лимфоцита ЦД8 + Т (Цолонна и Целла, 2007; Хоеффел ет ал., 2007). Капацитет пДЦ унакрсног представљања остаје у потпуности утврђен јер пДЦ често доводи до Т-ћелија које луче ИЛ-10, регулаторних Т ћелија и толеранције у зависности од стимулуса сазревања. Заправо, показало се да хумани пДЦ индуцирају регулаторне ЦД4 + и ЦД8 + Т ћелије или Тх2 одговоре након стимулације ЦпГ, ЦД40Л, ИЛ-3 или херпес симплек вирус-1 (Риссоан ет ал., 1999; Гиллиет и Лиу, 2002а, 2002б; Мосеман ет ал., 2004; Кавамура ет ал., 2006; Танг и Блуестоне, 2006). Аутокрински ТНФ је укључен у сазревање пДЦ-а и смањивање секреције ИФН типа 1. Иако тип 1 ИФН код рака игра главну заштитну улогу, пДЦ функције током прогресије тумора нису детаљно истражене. У туморима јајника, пДЦ су регрутовани помоћу стромалног фактора-1 и подељени измењеним функцијама (Зоу ет ал., 2001). Функционална анализа тумора инфилтрирајућег пДЦ-а изведена је у примарним туморима главе и врата и дренирајући ЛН и не-ситноћелијски карцином плућа. Плочасти ћелијски карцином главе и врата умањио је способност пДЦ-а да одговори на ТЛР9Л за излучивање ИФН типа 1. Откривено је да регулација ТЛР9 узрокована смањеном пДЦ функцијом унутар микрооколине тумора. Међутим, ЛН пДЦ је реаговао на ТЛР9Л за производњу ИФНα, а повећани нивои ИП-10 и ИФНγ и активиране Т ћелије могу се наћи у овим условима (Хартманн ет ал., 2003). Слични закључци изведени су и код не-ситног ћелијског карцинома плућа (Перрот ет ал., 2007). Студије на мишима којима је циљ био брисање или неутрализација њихових ин виво функција (коришћењем 120Г8 Аб (Асселин-Патурел ет ал., 2003), анти-ПДЦА-1 Аб (Ионеиама ет ал., 2005) или анти-Сиглец-Х Аб (Зханг ет ал. (2006)) током прогресије рака се чека. Имунохистохемијске анализе (видети горе) помоћу обојења ЦД123 откриле су њихову потенцијалну штетну улогу у раној фази карцинома дојке или орално карцинома плочастих ћелија (Треиллеук ет ал., 2004; О'Доннелл ет ал., 2007). У примарном меланому, пДЦ инфилтрирани слојеви тумора, али носе незрели фенотип повезан са ниским интензитетом протеина МкА индуцираног ИФНа, ​​сугерирајући да би, попут ек виво сазревања пДЦ, пДЦ који инфилтрира тумор могао да покрене Тр1 ћелије кроз индуцибилни ко-стимулатор лиганд ( ИЦОСЛ) (Ито ет ал., 2007).

Лангерхансове ћелије представљају подскуп коже ДЦ (епидермални ДЦ), који изражава специфичне маркере (ЦД1а, Лангерин (ЦД207), Е-кадхерин), али за које специфичне функције нису разрешене, унутар или без поља имунологије тумора. Укључени мишеви који изражавају рецептор токсина за дифтерију спојен на ЕГФП под контролом промотора ЦД207 недавно су доступни и допринети ће адресирању важности овог типа ћелије у стању стабилности и током запаљенских процеса (Каплан ет ал., 2005; Киссенпфенниг ет ал., 2005а, 2005б; Киссенпфенниг и Малиссен, 2006). Анализе обојења ЦД1а и ЦД207 / лангерин у ткивима карцинома дојке нађене су код једне трећине примарних тумора, али нису у корелацији са клиничким патолошким подацима (Треиллеук ет ал., 2004). Међутим, ек виво размножавани ЛЦ добијени из моноцита вођених фактором стимулисања колоније гранулоцита макрофага (ГМ-ЦСФ) и ИЛ-15 показали су снажан капацитет да промовишу ин витро диференцијацију Т8 специфичних ћелија специфичних за тумор (Мохамадзадех ет ал., 2001 Пулендран ет ал., 2004; Дубски ет ал., 2007).

Дермални интерстицијски ДЦ подсећају на мДЦ крви по томе што изражавају ДЦ-СИГН, рецептор за манозу, ЦД11ц, ЦД11б и ЦД14. Крвни мДЦ у циркулацији су ЦД1ц + (БДЦА1). Имају потенцијал да мигрирају у периферна упаљена ткива и затим се доможу секундарних лимфоидних органа (Лиу, 2005). Људски мДЦ може да се добије из ЦД34 + прекурсора у ГМ-ЦСФ и ТНФа (и постану ЦД14 + ЦД1а−) или из моноцита у културама заснованим на ГМ-ЦСФ, али имају велику функционалну пластичност. Заиста, након стимулације с "регулаторним" цитокинима (као што су ИФНα, ИЛ-10, ИЛ-4, ТНФа, ИФНγ, ИЛ-15, ТСЛП), они ће обликовати Т- и Б-ћелијске одговоре (Уено ет ал., 2007 ). ДЦ-ови добијени моноцитима изазивају диференцијацију наивних Б ћелија у плазма ћелије које луче ИгМ кроз секрецију ИЛ-6 и ИЛ-12, али су лоши стимулатори Т-ћелија. Сцхнурр ет ал. (2005) показали су да су само ДЦ1ц + крвни ДЦ и моноцитни ДЦ-ови способни да презентују епитопе целокупног туморског антигена НИ-ЕСО-1 и на МХЦ класи И (у унакрсној презентацији) и на МХЦ ИИ, док су у крви изоловани пДЦ (БДЦА2 + ХЛА-ДР +) индуковани сазревањем са ЦД40Л или ЦпГ олигодеоксиннуклеотидима били су ограничени на презентацију МХЦ ИИ. Штавише, унакрсна презентација је била неефикасна за растворљиви протеин, али је високо ефикасна за имуно-комплексе антиген-антитело (НИ-ЕСО-1 / ИЦ) и за протеин формулисан са ИСЦОМАТРИКС адјувантом (НИ-ЕСО-1 / ИМКС) (Сцхнурр ет ал., 2005) или ћелијским антигенима у случају да су добијени у ИФНα (Уено ет ал., 2007). У туморским креветима, мДЦ-ови извртавају диференцијацију ЦД4 + Т-ћелија према Тх2 обрасцу (ИЛ-13-луче ЦД4 + Т ћелије), промовишући рану прогресију рака дојке. Блокада ИЛ-13 делимично је ометала раст тумора у хуманизованом моделу карцинома дојке (Аспорд ет ал., 2007). Штавише, директне интеракције између мДЦ и туморских ћелија (мијелом, лимфом, ћелије тумора дојке) могу повећати клоногеност тумора ин витро (Кукреја ет ал., 2006). Прогностичка важност ДЦ током прогресије тумора такође је приступљена имунохистохемијским анализама (за детаље видети Табелу 1 и доле), а перитуморални инфилтрати сазревања ДЦ (ЦД83 +, ДЦ-ЛАМП +) у кластерима са активираним Т ћелијама су повезани са повољан исход. Код мишева, истраживање важности мДЦ подскупова у биологији тумора било је отежано недостатком одговарајућих метода које би се посебно усмериле на њихово исцрпљивање. Употреба исцрпљујућег анти-ЦД8αα Аб у голим мишевима за аблацију ЦД8α + предела ДЦ-а са пребивалиштем у ЛН-у омогућила је закључак да је овај подскуп делимично укључен у покретање НК-ћелија посредованих ДЦ-ом неопходно за искорјењивање НК-контролираних тумора ( Фернандез и др., 1999). 2002. године Јунг и др. (2002) известио је систем заснован на дифтеријским токсинима који омогућава индуцибилну, краткорочну аблацију ЦД11ц високог ДЦ ин виво , у којој би аутори могли показати критичну улогу ДЦ у унакрсној презентацији ћелија повезаних антигена (крвно пореклом ) цитотоксичним Т ћелијама. Користећи овај систем, могли бисмо показати да је ТЛР4 који гаји ЦД11ц + ДЦ потребан за имуногеност хемо- и радиотерапије код мишева који носе тумор (Апетох ет ал., 2007). МДЦ подскупови у мишева могу се поделити на миграторни насупрот мДЦ-резидентном ЛН-у. Опште је прихваћено да миграторни ДЦ (промет из портова улаза или периферних ткива у ЛН) носе антигене (само / туморске или не-само) у ЛН и спроводе пренос на резиденцијални ЦД8α + ДЦ који ће осигурати унакрсну презентацију егзогених антигена у МХЦ молекулама класе И, носач је способан да се представи у МХЦ молекулама ИИ класе (Вилладангос и Сцхноррер, 2007). Потврђујући овај модел, ове две функционално различите подгрупе мДЦ идентификоване су код мишева коришћењем специфичних антитела која циљају ДЕЦ205 или ДЦИР2 молекуле повезане са моделним антигеном. ДЕЦ205 који експримира ЦД8α + мДЦ заиста је преференцијално индуковао имуни одговор ЦД8 + Т-ћелија (на начин зависан од ЦД70, ИЛ-12-независан), док је ЦД8α-ДЦ-експримирајући ДЦИР2 индуковао ЦД4 + Т-ћелијске одговоре (Дудзиак ет ал., 2007 ). Функционална релевантност ова два подскупа ДЦ током прогресије тумора остаје нејасна.

Табела пуне величине

Имунохистохемијом хуманих тумора откривени су ДЦ инфилтрати са клиничком релевантношћу

Иако инфилтрати Т-ћелија откривени унутар примарних тумора (барем код колоректалних, јајника, оболелих од меланома) могу драматично утицати на опстанак пацијената (Зханг и др., 2003; Ладании и др., 2004; Пагес и др., 2005 ; Галон и др., 2006), студије које се баве значењем ДЦ инфилтрата у туморским подручјима почеле су се изводити са специфичним маркерима крајем 1990-их. Као што је горе описано, хумани подскупови ДЦ изражавају неколико фенотипских маркера који се могу циљати користећи специфична или неспецифична антитела у имунохистохемији (Слика 2). То је омогућило идентификацију ДЦ-инфилтрирајућег ДЦ-а који се инфилтрира у ткивима и успостављање корелата између броја, статуса сазревања, интеракције са Т ћелијама, интумуморске локације ДЦ са клиничким исходом у различитим моделима тумора (Табела 1). Утицај ДЦ-инфилтрирајућег ДЦ (ТИДЦ означен са С-100, ЦД83, ДЦ-ЛАМП или ЦД1а) на клиничку прогнозу пријављен је код различитих чврстих тумора код људи (видети Табелу 1). Инфилтрат Лангерин + и ЦД83 + ТИДЦ био је обрнуто повезан са Цларковим индексом у примарном меланому (Симонетти ет ал., 2007). У већини значајних студија, ТИДЦ-ови би могли бити независни прогностички маркери преживљавања без болести у мултиваријантним анализама. Сазревање стања ТИДЦ-а играло је важну заштитну улогу у току напредовања болести, при чему су ДЦ-ЛАМП + ДЦ (или ЦД83 а не ЦД1а + ДЦ) позитивно корелирали са дужим преживљавањем. Локација ТИДЦ инфилтрата је важна за прогнозу. Белл ет ал. код рака дојке и Сузуки ет ал. у карциному дебелог црева показало је да зрели ДЦ стварају накупине са Т лимфоцитима на маргини тумора, док незрели ДЦ инвадирају на епител (Белл ет ал., 1999; Сузуки и сар., 2002). Супротно томе, супротни образац био је повезан са грозном прогнозом колоректалних тумора (Сандел ет ал., 2005). Заиста, корелација између зрелих ДЦ инфилтрата и активираних Т ћелија (ОКС-40, ЦД25 или ЦД4) у перитуморалним маргинама била је повезана са повољном прогнозом. У неким ретким случајевима забележене су обрнуте корелације између имуносупресивних фактора (као што је фактор раста васкуларног ендотела) и ТИДЦ. Као што је горе наведено, чини се да пДЦ негативно корелира са клиничким исходом карцинома дојке (Треиллеук ет ал., 2004), хроничног хепатитиса који води до хепатоцелуларног карцинома (Танг ет ал., 2006) и карцинома оралног плочастих ћелија (О'Доннелл ет ал., 2007), а то би могло бити повезано са њиховим незрелим фенотипом и њиховим измученим одговором на ТЛР7 и ТЛР9 лиганде, као што је показано код не-ситног ћелијског карцинома плућа након дисоцијације ткива (Перрот ет ал., 2007). У последњој студији, ни мДЦ ни пДЦ нису изразили Б7-Х1, главни коинхибицијски молекул. У складу са овим закључком, присилна ин ситу активација пДЦ-а са ТЛР7 / 8Л у терапији хуманог и мишјег меланома потицала је локалну акумулацију пДЦ-а повезану са регресијом тумора (Герлини и сар., 2007; Стари и сур., 2007).

Image

Бојење ДЦ-лампом у сентинел лимфном чвору (ЛН) код пацијената са меланомом. ДЦ ДЦ-лампица + са интрацитоплазматским тачкицама или дендритичким бојењем (уметањем) у сентинел ЛН пацијента с меланомом.

Слика пуне величине

ДЦ играју заштитну улогу против развоја тумора

ДЦ се сматрају најмоћнијим ћелијама које представљају антигене и критичним регулаторима адаптивног имуног одговора Т- и Б-ћелија, као и НК и НКТ ћелијском активацијом. ДЦ може такође играти директну улогу чистача који доприноси елиминацији тумора у неким околностима. Ове уобичајене биолошке карактеристике могу играти главну улогу у отпорности на тумор.

Усвајање преноса ДЦ

Доказ принципа да ДЦ може играти активну улогу против рака довели су бројни истраживачи који су показали да усвајање преноса зрелог ДЦ-а оптерећеног туморским материјалом може посредовати у одговорима ЦД4 + и ЦД8 + Т-ћелија, што може разбити толеранцију на туморе (Маиордомо ет ал ., 1995). Поред тога, локалне ињекције ДЦ третиране ТНФа могу промовисати регресију тумора који су контролисани НК (Фернандез ет ал., 1999). Инцидентно, ДЦ може такође да шири наносферне везикуле назване „егзосоми“ који носе функционалне МХЦ молекуле и костимулаторне ефекторе који играју улогу у праломирању Т-ћелија и искорјењивању тумора овисним о Т ћелијама (Зитвогел ет ал., 1998; Андре ет ал., 2004; Цхапут ет ал., 2004; Таиеб и др., 2006б). Доказ принципа да зрели ДЦ доприносе избацивању одговора специфичних за вакцину се прогресивно поставља у клиничким испитивањима, али неколико питања треба ријешити како би се терапија ДЦ претворила у ефикасан алат за контролу прогресије тумора (Банцхереау ет ал., 2001 ; Стеинман и Банцхереау, 2007).

ДЦ доводећи хемокине / цитокинима у туморе

Измена броја интратуморалног ДЦ и цитокинског миљеа може изменити исход имунолошког одговора домаћина против рака (Дранофф ет ал., 1993; Мацх ет ал., 2000) промовишући координисано регрутовање и активирање еозинофила, макрофага, ДЦ, НК и лимфоцити. Употреба високо-ефикасног преноса гена омогућила је пробир најефикаснијег цитокинског миљеа који промовише дугорочни имунитет на примарне туморске антигене садржане у генетски модификованим ћелијама тумора (Теппер и Муле, 1994). Иако је неколико генских производа повећало заштитни имунитет, ГМ-ЦСФ је био најмоћнији молекул који индукује заштитни имунитет. Ињекција озрачених ћелија које излучују ГМ-ЦСФ стимулисала је интензивну локалну реакцију која се састојала од макрофага, гранулоцита и ДЦ (Дранофф ет ал., 1993; Мацх ет ал., 2000). Упоређујући биолошке активности Флт3Л и ГМ-ЦСФ генетски модификованих Б16Ф10 вакцина против тумора, аутори су открили да иако обе вакцине индукују изразито ширење локалног и системског ДЦ, ГМ-ЦСФ је стимулисао веће нивое заштите тумора. Супериора ГМ-ЦСФ над вакцинама тирозин киназа 3 (Флт3) -лиганд (ФЛ) слична фмс-у може се приписати подскупини регрутованих ДЦ (мијелоидних ћелија способних за фагоцитозу ћелијских повезаних антигена), вишој експресији костимулаторни молекули на локалном ДЦ (ГМ-ЦСФ изазива веће функционално сазревање (Мацх ет ал., 2000)) и на широку експресију ЦД1д молекула на ДЦ, генеришући моћну НКТ ћелијску активност (свеобухватни цитокински одговор Т-ћелија који обухвата не само ИФНγ него такође ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10, ИЛ-13 и ГМ-ЦСФ) (Гиллессен ет ал., 2003). Покренута су испитивања фазе И помоћу аутологних умирућих туморских ћелија ретровирусно / аденовирусно трансдуцираних да би се експримирао ГМ-ЦСФ усмерен на вакцинисање пацијената са метастатским меланомом (Соиффер ет ал., 2003) и показали да, у складу са студијама на мишевима, брзи инфилтрати ДЦ, макрофага и еозинофила упадали су на места вакцинације, док дисеминовани тумори садрже густе инфилтрате цитотоксичних Т ћелија и Б лимфоцита (и плазма ћелија које луче Иг). Примећени су високи титри антитела специфичних за меланом у серумима после вакцинације.

Циљано регрутовање ДЦ-а на лежишта тумора (и дренирање ЛН-а) постигнуто је преношењем гена који кодира хемокине, као што су ЦЦЛ20 / МИП-3а или рекомбинантни ЦЦЛ20, ЦЦ хемокина препознатљивог ЦЦР6 израженим незрелим ДЦ, али не моноцитима или неутрофилима (Фурумото ет ал., 2004). Иако је ЦЦЛ20 био неопходан и довољан за покретање регресије тумора ЦТ26 тумора зависне од ЦД8 + Т, потребни су додатни сигнали као што је ТЛР9 сигнализација да би активирали локални ДЦ да би укрштали туморске антигене Т-ћелијама у моделу меланома Б16Ф10 (Фурумото ет ал., 2004).

Цитотоксична средства и ДЦ

Наш рад би могао да укаже на критичну улогу ДЦ у преношењу и обради умирућих ћелија тумора током терапије цитотоксичним агенсима код домаћина који носе рак. Антрациклини посредују изложеност каретицулина са резиденцијалним ретикулумом на ћелијској површини ћелија тумора у року од неколико минута до сата, олакшавајући тако уношење антигена / урањање умирућих ћелија од стране домаћина ДЦ (Цасарес ет ал., 2005; Обеид и др., 2007) . Штавише, показали смо допринос имунолошког система домаћина који зависи од ТЛР4 антитуморској ефикасности хемо- и радиотерапије. Заиста, ћелијска смрт изазвана антрациклинима, оксалиплатином или рендгенима била је способна да изазове имунолошке реакције зависне од Тцл у профилактичким или утврђеним моделима тумора (Апетох ет ал., 2007). Ови Тц1 одговори нису се могли монтирати у домаћине са недостатком ТЛР4 или када су ДЦ-и били укинути и поништени са анти-ХМГБ1 Аб (Апетох ет ал., 2007). Заправо, умируће туморске ћелије ослобађају нуклеарни протеин ХМГБ1 (висококвалитетна кутија 1) који веже хроматин, што је изазвало ТЛР4-зависну обраду апоптотских ћелија у ДЦ ин витро и ин виво . Стога су домаћини ДЦ, излагањем функционалног ТЛР4, укључени у имуногеност хемотерапије и радиотерапије. Иако неки лекови могу директно утицати на имунитет (као што су метрономско дозирање циклофосфамида, иматиниб месилата, који посредују активацију НК ћелија), већина тренутних антиканцерогених режима можда неће моћи покренути имуни систем због дозирања или заказивања цитотоксичних једињења (вероватно што доводи до лимфопеније) или пролазних стероида (који се користе за подржавајућу негу) могу угрозити унутрашњу имуногеност смрти туморских ћелија (као што је већ прегледао наш тим Зитвогел и сур., 2008).

Достава гликолипида и ДЦ

Нови приступ сазревању ДЦ ин виво сакупљања антигена користи урођене ћелије НКТ које препознају гликолипиде. Активиране НКТ ћелије (кроз ЦД1д лигацију) опонашају ефекте ТЛР покретања или стимулације ЦД40 на ДЦ и изазивају заштитну отпорност ЦД4 + и ЦД8 + Т-ћелија на туморе (Фујии ет ал., 2004). Заиста, α-галактозилцерамид потиче експресију молекула ЦД80 / ЦД86 и МХЦ на слезинском ДЦ, али везање ЦД40 је потребно за повезивање урођених и когнитивних имуних одговора. Штавише, ћелије тумора напуњене α-галактозилцерамидом изазивале су снажне антитуморске имуне заштите које укључују ЦД1д посредовану унакрсном презентацијом туморских антигена слезинским ДЦ (Схимизу ет ал., 2007).

Специфична индукција антитела за унакрсну презентацију туморских антигена

Рекомбинантни туморски антигени тренутно се користе као генеричке вакцине против рака. Недавно су истраживачи могли индуцирати туморе специфичне ЦД8 + Т-ћелијске одговоре код пацијената који су примали поновљене ињекције протеина НИ-ЕСО-1 у ЦпГ ОДН 7909 и Монтаниде ИСА-51 помоћних средстава (Валмори и сар., 2007). Такав одговор ЦД8 + Т-ћелија специфичан за антиген вакцине може бити повезан са капацитетом вакцине за генерисање антитела специфичних за НИ-ЕСО-1, која су потребна за ефикасну унакрсну презентацију туморских антигена од стране ДЦ ин витро .

Дендритичне ћелије убице

Дендритичне ћелије се такође могу сматрати директним ћелијама ефектора. Прво осматрање убица ДЦ (КДЦ) са туморицидним капацитетима извршили су Јосиен ет ал. (1997) код пацова. Заиста, ДЦ коекспресирајући НК маркери свеже изоловани од слезине или ЛН-а промовисали су апоптотску смрт НК-осетљивих, као и НК-резистентних туморских ћелијских линија, али не и Т ћелија (Трините ет ал., 2000, 2005). Показано је да ови КДЦ гутају ћелије које лизирају (Трините ет ал., 2000, 2005). Машина за убијање је изгубљена након сазревања ДЦ и није укључивала Фас / ФасЛ, ТНФ сродан лиганд који изазива апоптозу (ТРАИЛ), ТНФ или каспазе (Трините ет ал., 2005), већ нитрит оксид (Сривастава ет ал., 2007 ). КДЦ туморицидна функција може се појачати агонистичким антителом против НКР-П2 (ортолог пацова мишјег НКГ2Д) и резултирати кашњењем раста тумора ин виво (Алли ет ал., 2004). У мишева су недавни извештаји увели нову урођену ефектну ћелију која се зове 'ИКДЦ' која обједињује ДЦ и НК функционишу под различитим стимулативним условима (Цхан ет ал., 2006; Таиеб ет ал., 2006а). ДЦ убојица који производи интерферон дефинисан као ЦД11ц + НК1.1 + Б220 + ЦД3-ЦД19- може се акумулирати у туморским креветима након терапије иматиниб мезилатом и ИЛ-2, може изразити функционалне молекуле МХЦ класе ИИ и произвести ИФНγ након сусрета са различитим ћелије тумора. Након „активације“ ин виво са иматиниб мезилатом и ИЛ-2, они раде лизу тумора зависно од ТРАИЛ-а (Цхан ет ал., 2006; Таиеб и др., 2006а). ТРАИЛ-експресиони убилачки ДЦ (Фангер ет ал., 1999) или пДЦ (Цхаперот ет ал., 2001) такође су описани код људи након стимулације типом ИФН односно ТЛР9Л, респективно. Стари ет ал. (2007) открили су дермални ДЦ и пДЦ који инфилтрирају тумор, који су стекли литске функције (зависне од перфорина или ТРАИЛ-а) под егзогеним снабдевањем агониста ТЛР-7/8 у карциному коже. Међутим, ниједно од ових истраживања није могло формално показати да се ДЦ индуциран програмом убијања може поново усмјерити на функцију представљања антигена која омогућава обраду мртвих тијела, чиме се заобилази околна имуносупресија.

Имунорегулаторна својства ДЦ-а код рака

Ако ДЦ могу бити главни фактори за отпорност на тумор, они се такође уништавају и искориштавају туморским процесом. Заиста, тумори изазивају неколико механизама за субвертирање имунолошког система: спречавање специфичног имунитета, индукција толеранције специфичне за тумор и разраду имуносупресивних путева у којима су ДЦ-и најважније жртве.

Фенотип ДЦ-а код домаћина који носе рак

Диференцијација и способност сазревања ДЦ се мењају код пацијената који носе карцином. Бројеви опорављених мДЦ из циркулације мањи су него код нормалних добровољаца, па и стварање моноцита ДЦ ек виво такође може бити ослабљено (Менетриер-Цаук ет ал., 1998; Делла Белла ет ал., 2003, 2006; Ианагимото ет ал. 2005. Код рака простате и дојке, ДЦ се значајно опоравио након хируршког уклањања примарног тумора (Алманд ет ал., 2000; Делла Белла ет ал., 2003). Дисфункција или оштећење ћелијских функција које представљају антиген у домаћинима који носе тумор може бити резултат недостатка сигнала опасности и / или присуства имуносупресива који потичу од тумора. Фактори или цитокини добијени од тумора (трансформирајући фактор раста -П (ТГФ-β), ИЛ-10, ИЛ-6, ЦСФ-1, васкуларни ендотелни фактор раста, ПГЕ2) спречавају ефикасно сазревање мДЦ (експресија костимулаторних молекула, МХЦ молекула, излучивање ИЛ-12п70, аллостимулаторни капацитет), чак и као одговор на активирање ЦД40Л, ИФНγ или ТЛР (Беллоне ет ал., 2006). Б-РАФ сигнализација у меланому потиче лучење растворљивих фактора који спречавају ДЦ активацију (Сумимото ет ал., 2006). Туморски гликопротеини као што су МУЦ-1 и ЦЕА у интеракцији су са ДЦ-СИГН и задржавају антигене у раним ендосомима, спречавајући његову ефикасну обраду и презентацију (Хилтболд ет ал., 2000). Штавише, МУЦ-1 је моћан хемотактички фактор за незрели ДЦ, али инхибира производњу ДЦ ИЛ-12 ДЦ (Царлос ет ал., 2005).

Регулаторни ДЦ

Описано је неколико фенотипа регулаторног ДЦ.

Незрели или не потпуно сазрели ДЦ могу да представе само-антигене да индукују толеранцију Т-ћелија у одсуству бактеријских или вирусних подражаја или ЦД40Л (Бонифаз ет ал., 2002; Стеинман ет ал., 2003). ТИДЦ носи незрели фенотип који карактерише ниска продукција упалних цитокина и ниска изложеност МХЦ-а и костимулаторних молекула. Активација Стат3 утиче и на тумор и на хематопоетске компоненте процеса рака. Фактори изведени од тумора (индуковани активирањем Стат3 у туморским ћелијама) индукују активацију Стат3 у ДЦ, спречавајући трговину прекурсора ДЦ у лежишту тумора (Нефедова и др., 2004) и резултирајући антитуморском толеранцијом, а не имунитетом (Драке ет ал., 2006).

Индолеамин 2, 3-диоксигеназа (ИДО) који експримира ДЦ може индуцирати антиген-специфичну толеранцију Т-ћелија убијањем Т ћелија или инхибирањем пролиферације Т-ћелија (Грохманн ет ал., 2002; Мунн и сар., 2005). Ћелије које производе ИДО су или пДЦ или ћелије сличне пДЦ које експримирају ЦД19 молекуле (Мунн ет ал., 2004). ИДО и растворљиви ЦД25 могу се индуковати у ДЦ-у који потиче од моноцита или ЦД1ц + -циркулирајући ДЦ у присуству простагландина Е2 (кроз туморе који експримирају ЦОКС2) и узроковати инхибицију пролиферације Т-ћелија. Занимљиво је да су перитуморни ДЦ који заједно експримирају ЦД25 и ИДО пронађени у карциномима који прекомерно експримирају ПГЕ2 (вон Бергвелт-Баилдон ет ал., 2006).

ИЛ-10 добијени од тумора дају толерантне ДЦ који индукују специфичну анергију (Енк и Катз, 1992; Стеинбринк ет ал., 1997) и потенцијално регулаторне ћелије Тр1.

Интеракција ПД-Л1 / ПД-1 укључена је у толеранцију коју изазива тумор (Бланк и Мацкенсен, 2007). Спонтана или ИФНγ-индукована експресија ПД-Л1 / Б7-Х1 на туморским ћелијама доприноси ослабљеној функцији ефектора Т-ћелија или апоптози (Донг ет ал., 2002; Хирано ет ал., 2005). Emerging evidence indicates that PD-L1 plays an essential role in DC, both directly during the DC–T interaction or indirectly through reverse signaling in DC. Blockade of PD-1 on exhausted T cells can revive proliferation and effector functions of T lymphocytes (Hirano et al., 2005).

Transforming growth factor-β is a major immunosuppressive cytokine involved in regulatory T cell-mediated suppression of CD8+ T-cell antitumor responses (Chen et al., 2005; Zhang et al., 2005). We have shown in both rats and mice that TIDC express membrane-bound TGF-β upon stimulation with soluble tumor-derived factors. DC harboring TGF-β induced the expansion of regulatory T cell in tumor-draining LN and contributed to tumor progression in a TGF-β-dependent manner (Ghiringhelli et al., 2005).

Conclusive remarks and immunopharmacological prospects

Although tumor-infiltrating macrophages are known for decades to contribute to tumor progression, DCs may have the 'Janus' potential to tolerize or stimulate the immune system against cancer, representing a double-edged sword. A deeper understanding of DC biology during tumor progression has open up new therapeutic avenues to exploit the DC potential in tumor resistance. DC has become an unavoidable target in the design of treatments. Targeting DC in tissues is currently investigated using anti-DEC205 or anti-DC-SIGN antibodies (among others) along with good manufacturing practice GMP adjuvants (Tacken et al., 2005; Pereira et al., 2007; Steinman and Banchereau, 2007). Chemokine engineering will be possible when the precise delineation of the 'good' versus 'bad' chemokine profiling will be firmly established. The study of metabolites (such as adenosine, ATP nucleotides) on DC recruitment in tumor tissues may provide some additional insight (Schnurr et al., 2003, 2004). Stimulation of the TLR with TLR ligands might be an option as some of them (TLR3L) can not only impact on mDC but also directly on NK cells (Pashenkov et al., 2006) or tumor cells and promote apoptosis in conjunction with type 1 IFN (Salaun et al., 2007). Targeted drugs such as imatinib mesylate or bortezomib can restore the DC–tumor interaction in favor of the host (Borg et al., 2004; Spisek et al., 2007), whereas combination of classical anticancer treatments with immunomodulators (GADD34/PP1 inhibitors, chloroquine) could potentially induce or re-establish the immunogenicity of tumor cells (Obeid et al., 2007). Blocking the immunosuppressants (IDO, Stat3 activation pathway, TGF-b, B7-H1, CTLA4, COX2) with small molecules, all- trans retinoic acid (Kusmartsev et al., 2003; Mirza et al., 2006) or antibodies, is under intense investigation. Finally, the never-ending discovery of new DC-specific molecules that could be 'drugable' will undoubtedly help solving the main hindrances that investigators are currently facing in the fight against cancer.

Речник

ЦТЛ

cytotoxic T cell

ДЦ

dendritic cell

mDC

myeloid DC

HMGB1

high-mobility box 1

ИФН

interferon

IKDC

interferon-producing killer DC

KDC

killer DC

NK

natural killer cells

pDC

plasmacytoid DC

TLR

toll-like receptor

ТНФ

tumor necrosis factor

TRAIL

TNF-related apoptosis-inducing ligand

Conflict of interest

Аутори изјављују да не постоје противно финансијски интереси.