Мононукпеарные фагоциты и иммунотерапия

02 Августа в 7:58 97 0
Несмотря на высокий питотоксический потенциал макрофагов, их непосредственное использование в адоптивной иммунотерапии еще не получило большого распространения, что во многом объясняется сложностями их получения.

Однако в последнее время появилась ограниченная информация об использовании адоптивного переноса макрофагов, в частности для лечения глиобластом.

Макрофаги в лечении рака

Активация мононуклеарных фагоцитов биспецифическими антителами, распознающими FcR и EGFR на клетках глиобластомы, обусловила усиление экспрессии HLA-DR, фагоцитоз и цитотоксичность; эти данные позволили сделать заключение о том, что мононуклеарные фагоциты вместе с указанными биспецифическими антителами могут быть использованы для адоптивной иммунотерапии глиобластом, клетки которых экспрессируют EGFR.

Практически весь опыт иммунотерапии рака прошлых лет, начиная с использования различных бактериальных субстанций и их продуктов (различные коринебактерии, сальмонеллы, дифтерийный, холерный, столбнячный токсины, продукты стенки бактерий различных видов, простейшие и др.), показал, что в механизме терапевтического действия такой иммунотерапии важное место принадлежит их влиянию на мононуклеарные фагоциты. Существенная роль отводится макрофагам и в реализации эффекта имммуномодуляторов растительного и синтетического происхождения (мурамидципептид, хитозан и др.).

Данные, которые представлены ниже, в основном содержат доказательства участия макрофагов в различных видах современной иммунотерапии рака. Уже первый опыт применения IL-2 для лечения различных метастазирующих опухолей (использовали большие дозы IL-2 или его сочетание с другими цитокинами — IFNoc, TNFa, ЛАК, полученные из лимфоцитов периферической крови, а также инфильтрирующих опухоль и др.) показал, что в участках регрессии опухоли отмечали инфильтрацию макрофагами, CD4+- и СD8+Т-лимфоцитами. Эти данные свидетельствовали о том, что ответ на IL-2-терапию в равной степени ассоциируется как с Т-лимфоцитами, так и с макрофагами.

В последующем было показано, что макрофаги активно участвуют в реализации ремиссии опухолевого процесса и при совместном применении IL-2 и IL-12 при лимфоме мышей. При этом противоопухолевая активность макрофагов антителозависима и может осуществляться неспецифическим и специфическим путем (в процессе терапии обнаружены специфические антитела IgG2A). Особенно важным представляется вывод о том, что на первых этапах сочетанной терапии IL-2 и IL-12 основная роль принадлежит макрофагам и лишь на последующих — другим клеткам.

Нельзя не отметить и роль макрофагов в терапевтическом эффекте комбинированной терапии IL-2, IFNy и гистамина (в качестве адъюванта) при лечении метастазирующих меланом. Исследование моноцитов периферической крови и биопсийного материала показало, что хороший эффект от терапии сочетается с уровнем инфильтрации мононуклеарными фагоцитами.

Как эффекторные клетки макрофаги проявляют себя и при изолированной IL-12, а также сочетанной (IL-12 и IL-18) терапии. При введении IL-12 мышам с опухолями МСА 207 показано, что макрофаги превалируют в клеточном составе асцитической жидкости. Такие макрофаги обладают цитотоксической эффективностью и осуществляют лизис контактзависимым механизмом. Под влиянием IL-12 и IL-18 макрофаги продуцируют IFNy и NO и вместе с цитотоксическими лимфоцитами (ЦТЛ) и естественными киллерами (ЕК) обеспечивают лизис клеток глиомы.

Практически полную регрессию наблюдали после трансфекции плазмиды IL-13Ra в клетки плоскоклеточного рака; указанная регрессия опухоли сопровождалась выраженной инфильтрацией макрофагами и ЕК.

При исследовании IL-12-зависимой цитотоксичности установлено, что макрофаги могут действовать, используя ранее неизвестный механизм, который предусматривает контакт макрофагов с клетками-мишенями, но не зависит от перфорина, Fas/FasL и NO; эта способность макрофагов особенно выражена при сочетанном применении IL-12 с циклофосфамидом, что приводит к регрессии опухоли Sa-1.

Со способностью M-CSF влиять на выживаемость и дифференцировку мононуклеарных фагоцитов связывают высокий процент элиминации опухолевых клеток (меланома и тимома). В этих опытах впервые были получены доказательства того, что под влиянием M-CSF макрофаги способны элиминировать опухолевые клетки, используя механизм антителозависимой цитотоксичности с участием антител, специфичных к антигенам опухолевых клеток.

Трансфекция гена M-CSF в клетки неиммуногенной гепатоцеллюлярной карциномы (Нера 1-6) вызывала генерацию противоопухолевого ответа макрофагов и ЦТЛ против указанных клеток; такие результаты свидетельствуют, по мнению авторов, о целесообразности трансфекции гена M-CSF в указанные клетки при их использовании для вакцинации.

Макрофаги и цитотоксические лимфоциты являются важными компонентами механизма противоопухолевого действия различных противоопухолевых вакцин. Так, противоопухолевый эффект при вакцинации пептидами антигенов опухоли EG.70VA мышей обеспечивался макрофагами вместе с ЦТЛ. Однако удаление макрофагов перед вакцинацией нивелировало эффект цитотоксических лимфоцитов.

Лидирующая роль макрофагов показана и при вакцинации рекомбинантной вакциной с трансфекцией белка вируса папилломы на модели карциномы VX2. Приоритетность макрофагов в регрессии опухоли доказывалась тем, что лимфоциты, выделенные от вакцинированных мышей, не проявляли цитотоксичности, однако у таких мышей развивался гуморальный иммунологический ответ, и активация образовавшимися антителами индуцировала антителозависимую цитотоксичность макрофагов, которую авторы и рассматривают как ответственную за элиминацию опухоли.

Существенное место занимает противоопухолевая активность макрофагов и в эффекте иммуномодулирующих препаратов различного происхождения. Так, иммуномодулятор ОК-432 усиливает цитотоксичность макрофагов, что проявляется усилением активности лактатдегидрогеназы, кислой фосфатазы, усилением секреции NO, а также фагоцитарной активности.

Возобновление интереса к использованию иммуномодификаторов растительного происхождения, в частности полученных из мицелия, позволило выявить тот факт, что макрофаги и в этих случаях играют роль в регрессии опухоли; различные фракции экстракта мицелий неодинаково эффективны в их действии на клетки метастазирующих и неметастазирующих опухолей.

Грибковые полисахариды, в частности полученные из Phellinus linteus, наряду с противоопухолевым обладают и иммуномодулирующим действием. Механизм этого действия не в полной мере ясен, однако показано, что обработка макрофагов in vitro указанным полисахаридом индуцирует продукцию NO, а также усиливает лизис клеток меланомы В16 in vivo.

Функции макрофагов (секреторный и клеточный ответы) могут изменяться и под влиянием мукополисахаридов грибов. Перитонеальные макрофаги после обработки этими мукополисахаридами усиливали цитотоксичность против клеток меланомы В16, что сопровождалось повышением активности миелопероксидазы, усилением продукции Н2O2, O2, NO, TNFa.

Участие макрофагов в противоопухолевой защите подтверждают и результаты иммунотерапии с использованием комбинированного иммуномодулятора иринотексана для лечения рака поджелудочной железы. Эти результаты показали, что терапевтическая эффективность (снижение роста и количества метастазов в печень) прямо коррелирует с инфильтрацией макрофагами в участках поражения и увеличения ими экспрессии iNOS.


Особого внимания заслуживают данные о том, что и в терапевтической эффективности ряда препаратов, известных как химиопрепараты, существенная роль принадлежит макрофагам.

В этом аспекте несомненно интересны новые данные о действии известного химиопрепарата таксола, который ингибирует рост опухоли, но не убивает опухолевые клетки. Оказалось, что преинкубация макрофагов с таксолом значительно снижает способность к выживаемости клеток линии рака мочевого пузыря мышей (МВТ2).

Использование различных модельных систем привело к заключению, что после инкубации с таксолом макрофаги убивают опухолевые клетки, реализуя NO-зависмый механизм апоптоза. Кроме того, под влиянием таксола опухолевые клетки выделяют фактор, стимулирующий активность макрофагов и выделение NO. Из этих данных следует, что при определенных условиях опухоль может выделять фактор, усиливающий противоопухолевую активность макрофагов.

Терапия линомидом, используемым для лечения плоскоклеточной карциномы языка, увеличивала секрецию TNFa макрофагами перитонеальной полости и способствовала снижению уровня васкуляризации опухоли.

Химический препарат с эстрогенной активностью бисфенол А способен влиять на продукцию цитокинов клетками системы иммунитета и усиливать продукцию TNFa, iNOS макрофагами мышей. Наряду с этим было показано, что этот препарат ингибирует липополисахарид-индуцированную продукцию TNFa и NO. Полученные факты дали основание авторам сделать заключение о способности этого препарата регулировать функции клеток системы иммунитета снижением уровня NO и TNFa ингибицией NF-kappaB через рецептор эстрадиола.

Приведенные работы, а также ряд других фактов показывают, что химические препараты разнонаправленно влияют на макрофаги. Этот факт, во-первых, является важным для изучения механизма действия различных химиопрепаратов на систему иммунитета, а во-вторых, свидетельствует о необходимости учета этих способностей химиопрепаратов при назначении химиотерапии.

Противоопухолевое действие макрофагов является важным компонентом эффективности фототерапии, которая применялась в комплексе с витамин-Д3-связывающим фактором, активирующим макрофаги.

В опытах, проведенных на плоскоклеточной карциноме, показано, что роль макрофагов в регрессии опухоли связана с их привлечением к участку воспаления, которое вызывает фототерапия. Указанный связывающий фактор был использован и для экспериментальной терапии карциномы Эрлиха у мышей, когда было показано, что предварительная инкубация макрофагов с этим фактором сопровождалась выраженной их активацией; последующее введение макрофагов приводило к радикальной регрессии этой опухоли (использовали различные варианты терапии) уже после одной или двух инъекций.

Положительный результат от фототерапии в сочетании с активированными макрофагами был отмечен и в опытах с карциномой крыс. Такая комбинированная (интра- или перитуморальная) фототерапия с использованием активированных макрофагов стимулировала клеточноопосредованный иммунитет, увеличивала показатель выживаемости животных и снижала частоту развития карцином.

В связи с увеличивающимся интересом к использованию иммунотерапии для лечения химиорезистентных опухолей заслуживают внимания результаты проведения иммунотерапии мышей, которым вводились клетки мелкоклеточной карциномы легкого человека, характеризующейся множественной лекарственной резистентностью (клетки экспрессировали белок p-gp).

Иммунотерапия проводилась химерными антителами против p-gp, которые in vitro индуцировали антителозависимую цитотоксичность перитонеальных макрофагов; комбинация этих антител с трансфекцией M-CSF останавливала развитие метастазов. Такие результаты послужили основанием для вывода о целесообразности проведения клинических испытаний указанного выше метода иммунотерапии.

Значимость мононуклеарных фагоцитов в системе иммунитета против опухоли

Мононуклеарные фагоциты представляют собой гетерогенную субпопуляцию клеток. Сложный и длительный эволюционный путь обеспечил им широкий спектр регуляторных влияний и возможность реализации различных эффекторных функций. Значение мононуклеарных моноцитов не ограничивается презентацией антигена, фагоцитозом и цитотоксичностью.

Способность мононуклеарных фагоцитов продуцировать не только различные цитокины и другие медиаторы, но и ряд гормонов, экспрессировать рецепторы для нейромедиаторов не оставляет сомнений в том, что в сложных взаимодействиях между нервной, эндокринной и иммунной системами макрофаги занимают весьма значимое место. Раскрытие многих сложностей взаимодействия между отдельными клетками системы иммунитета привело к трансформации взглядов на роль макрофагов.

Так, если в течение длительного периода времени макрофаги рассматривались как один из основных факторов врожденного иммунитета, то в настоящее время не вызывает сомнений и их активное участие в приобретенном иммунитете, реакциях трансплантационного иммунитета, различных воспалительных процессах, таких патологических процессах, как атеросклероз и др.

Очень велика роль макрофагов и в противоопухолевой защите благодаря тому, что они обладают разнообразными механизмами, способными лизировать опухолевые клетки. Более того, взаимодействие специфических противоопухолевых антител с Fc-рецепторами обеспечивает мононуклеарным фагоцитам участие в формировании специфической противоопухолевой защиты.

Общая информация позволяет сделать следующие заключения:

Первое

Мононуклеарные фагоциты — гетерогенная субпопуляция клеток, различающихся фенотипически и функционально, обладающая способностью к осуществлению различных эффекторных, а также регуляторных функций.

Второе

Основные функции мононуклеарных фагоцитов — презентация антигена, фагоцитоз, цитотоксичность, взаимодействие с другими клетками системы иммунитета, участие во врожденном и приобретенном иммунитете, трансплантационных реакциях, а также взаимодействие с клетками эндокринной и нервной систем.

Третье

Мононуклеарные фагоциты способны к дифференцированному распознаванию апоптотических и некротических телец, что раскрывает новый аспект их биологической роли в регуляции иммунологического и тканевого гомеостаза.

Четвертое

Мононуклеарные фагоциты обладают большим противоопухолевым потенциалом, который может реализовываться на различных этапах опухолевого процесса и проявляться в отношении метастазирующих и неметастазируюших опухолей различных гистогенеза и локализации.

Пятое

Цитотоксическое действие мононуклеарных фагоцитов в отношении опухолевых клеток обеспечивается разнообразными механизмами лизиса и такое разнообразие позволяет характеризовать мононуклеарные фагоциты как клетки, которые обладают очень высоким цитотоксическим потенциалом.

Шестое

Цитотоксичность макрофагов, имеющих различное происхождение, различается.

Седьмое

Способность мононуклеарных фагоцитов к активному и быстрому лизису опухолевых клеток после стимуляции обосновывает перспективу их использования для адоптивной иммунотерапии рака, а также ее сочетанного использования с другими видами иммунотерапии.

Восьмое

Участие макрофагов не только обеспечивает противоопухолевую эффективность различных видов иммунотерапии, но и способствует реализации терапевтического эффекта химио- и фототерапии.

Бережная Н.М., Чехун В.Ф.
Похожие статьи
показать еще