Раздел медицины:
Аллергология и иммунология

СD4+СD25+Т-лимфоциты и опухолевый процесс

1719 0
Согласно сложившимся к настоящему времени представлениям, основная физиологическая роль СD4+СD25+Т-лимфоцитов состоит в регуляции толерантности к антигенам нормальных собственных тканей.

Однако, к сожалению, именно такой характер физиологической регуляции, как полагают, и является одной из основных причин их возможного стимулирующего влияния на рост опухоли.

Физиологическое назначение регуляторных Т-лимфоцитов

Это объясняется тем, что большинство известных опухолеассоциированных антигенов — продукты немутантных генов, а следовательно, очень близки по антигенному составу собственным тканям.

Поэтому, выполняя свое физиологическое назначение, регуляторные Т-лимфоциты способны подавлять ответ на некоторые опухолеассоциированные антигены, многие из которых не отличаются высокой иммуногенностью и представляют собой продукты нормальных генов. Такая возможность действия СD4+СD25+Т-лимфоцитов рассматривается как реальная.

Еще одна не менее значимая причина заключается в том, что опухолеассоциированные антигены различаются по характеру своего действия на различные субпопуляции Т-лимфоцитов: одни из них способны индуцировать ответ Th3/Trl-лимфоцитов, а другие нет. Это подтверждают такие факты.

Свидетельством способности отдельных опухолевых клеток по-разному влиять на формирование противоопухолевого иммунитета служат также результаты изучения действия иммуногенных и толерогенных клонов клеток опухоли. Эти результаты показывают, что введение иммуногенных клеток REGb сопровождалось регрессией опухоли, в то время как введение толерогенных PROb — усиливало опухолевый рост, что сочеталось с увеличением количества СD4+СD25+Т-лимфоцитов в лимфоидных тканях. Более того, гетерогенные клетки подавляли иммунологический ответ и на иммуногенные клетки.

Анализируя полученные данные, авторы отмечают, что для реализации эффекта регуляторных клеток необходимы контакт с эффекторами, наличие TGFp и удаление СD4+СD25+Т-лимфоцитов путем введения циклофосфамида, что возвращало способность Т-лимфоцитов отвечать на клетки толерогенного клона, сопровождалось замедлением роста опухоли, а в некоторых случаях и полной регрессией ее. Обобщив полученные результаты, авторы пришли к заключению, что удаление СD4+СD25+Т-лимфоцитов делает опухоль чувствительной к иммунотерапии.

Способность некоторых антигенов активировать регуляторные клетки подтверждают и данные, полученные с использованием опухолевого антигена, идентифицированного с омощью SEREX-метода. По мнению автора, этот антиген (Dnaj-like2), относящийся к семейству aGal-Cer, можно рассматривать как неспецифический опухолеассоциированный аллоантиген, который индуцирует активность CD4+CD25+Т-лимфоцитов.

Наряду с этим известны также антигены, которые не индуцируют активность СD4+СD25+Т-лимфоцитов. Использование одного из эпитопов антигена MAGE-6, который экспрессируют большинство меланом и карцином, показало, что он не стимулирует активность Тh3-, но стимулирует Тh1- и Тh2-лимфоциты.

Активное изучение СD4+СD25+Т-лимфоцитов в опухолевом процессе началось лишь несколько лет назад и на первых этапах в основном концентрировалось на доказательствах того, что удаление клеток этого фенотипа способствует опухолевой регрессии. Такие доказательства были получены на многих моделях злокачественного процесса — различных саркомах, меланомах, вирусинфицированных опухолях, лимфомах и др.

В условиях МХ-индуцированной S7/3a саркомы мышей линии A/J был выделен клон CD4+, обозначенный какТ595В1 и охарактеризованный как CD4+T-cупpeccopые клетки. Фенотип клеток этого клона: CD3, TCRp, TCRVp2, CD4, CD25, CD45RB, CD44, LEA и ICAM-1.

Указанные клетки, а также их супернатанты достоверно супрессировали цитотоксичность цитотоксических лимфоцитов (ЦТЛ), секретировали IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, но не секретировали IFNy, IL-2, TNF, TGFp. На основании этих данных авторы делают вывод, что указанный клон принадлежит, по их образному выражению, к так называемым Тh2-лимфоцитам (этим определением подчеркивается условность разграничения на субпоггуляции), и повторный перенос клеток клона Т595В1 сингенным иммунизированным мышам приводил к дальнейшей прогрессии роста опухоли.

Аналогичный эффект удаления СD4+СD25+Т-лимфоцитов наблюдался и на модели другой саркомы — МСА-205, а также вирусиндуцированных опухолей. Благоприятный эффект удаления регуляторных клеток авторы в этих случаях объясняют превалированием выделения цитокинов, продуцируемых Тh1-лимфоцитами.

Большое количество данных об отрицательном влиянии СD4+СD25+Т-лимфоцитов на опухолевый рост получено в исследованиях с меланомой В16. Изучение роли Tr-клеток с использованием этой модели показало, что уже на ранних этапах роста опухоли происходит накопление цитокинов, которые продуцируются этими клетками (IL-4, IL-10 и TGFp), вследствие чего снижается цитотоксичность ЦТЛ в участке опухоли и ингибируется генерация В1б-специфических Th1-лимфоцитов.

Авторы также установили, что прогрессия опухоли усиливается после трансфекции и адоптивного переноса Тг-лимфоцитов, инфильтрирующих меланому В16. Эти данные убедительно свидетельствуют, что Тr-СD4+Т-лимфоциты, представленные Тh3 и Trl, активируясь, ослабляют эффект цитокинов, продуцируемых Th2 и супрессируют иммунитет против меланомы В16.

Супрессирующее влияние СD4+СD25+-клеток

Модель меланомы была использована и для доказательства того, что удаление СD4+СD25+Т-лимфоцитов предотвращает рост меланомы В16 у большинства мышей и усиливает длительность протективного иммунитета. Регрессия такой опухоли может быть достигнута иммунизацией генномодифицированными дендритными клетками (ДК) с помощью аденовируса, что можно считать еще одним новым подходом к иммунотерапии.

Супрессирующее влияние СD4+СD25+-клеток иллюстрируют и опыты с меланомой В16 в других условиях эксперимента (трансфекция гена IL-12 в клетки меланомы). В этих условиях рост меланомы у сингенных мышей замедлялся, но затем возобновлялся вновь, однако удаление CD4+CD25+-клеток in vivo приводило к полной регрессии опухоли более чем у половины мышей.

Изучение профиля цитокинов после удаления указанных клеток (дренирование соответствующих лимфатических узлов) показало, что доминирующим остается профиль цитокинов, продуцируемых Тh1, и именно эти цитокины, как полагают авторы, локально активировали цитотоксические лимфоциты, что способствовало регрессии опухоли.

Несколько иная оценка значения удаления CD4+CD25+T-лимфоцитов представлена в работе, проведенной на модели колоректального рака СТ26 мышей. Авторы исходили из известного факта, что СD4+СD25+Т-лимфоциты ингибируют развитие аутоиммунитета к тканеспецифическим антигенам и такое их влияние (при определенных условиях) может приводить к регрессии опухоли.

Предполагалось также, что такой ответ может развиваться к антигенам, которые не являются тканеспецифическими, а также к антигенам других опухолей. Реальность этого предположения они показали на модели колоректального рака, когда стимуляция иммунитета (при отсутствии регуляторных клеток) против антигенов колоректального рака не наблюдалась, а против антигенов опухолей других гистологических типов (карцинома почки, В-клеточная лимфома) иммунитет развивался.

По мнению авторов, генерация такого перекрестного противоопухолевого иммунитета свидетельствует о том, что существуют различные возможности развития противоопухолевого иммунитета после удаления регуляторных клеток.

Сложности выявления особенностей регуляции с участием регуляторных лимфоцитов подтверждают также данные, полученные на модели перевивной МХ-саркомы RLrnalel. Обработка анти-СD4- и анти-СD25-антителами на различных этапах после перевивки дала возможность получить данные, которые позволяют предполагать, что CD4+CD25+Т-лимфоциты способствуют регрессии опухоли на ранних этапах ее роста, а СD4+СD25-Т-лимфоциты — на поздних; предполагается также, что не только СD4+СD25+Т-лимфоциты, но и некоторые клоны CD4+СD25-Т-лимфоцитов могут ингибировать цитотоксичность ЦТЛ.

Результаты удаления СD4+СD25+Т-лимфоцитов и их адоптивного переноса представлены на рис. 57.

imop_57.jpg
Рис. 57. Влияние удаления (а) и адоптивного переноса (б) СD4+СD25+Т-лимфоцитов на рост различных опухолей

Доказательством непосредственного влияния СD4+Т-лимфоцитов на рост опухоли являются данные, полученные на модели канцерогенеза кожи, индуцированного вирусом папилломы. Эти данные привели авторов к заключению о том, что неожиданное появление CD4+T-лимфоцитов в участках кожных дисплазий может усиливать неопластическую прогрессию и способствовать переходу в инвазивные формы.

Наряду с приведенными выше данными, которые не содержат существенных противоречий, нельзя обойти вниманием работу, авторы которой показали, что пассивный перенос СD4+СD25+Т-лимфоцитов защищает от развития выраженной воспалительной реакции, вызванной инфицированием геликобактериями.

Такое снижение активности воспаления уменьшает риск развития колитов, эпителиальных дисплазии, не элиминирует опухоль, но ингибирует канцерогенез. После инфицирования был осуществлен адоптивный перенос CD4+CD45RB+CD25+Т-лимфоцитов, что существенно уменьшало риск развития рака по сравнению с таковым у инфицированных мышей, которым пассивный перенос указанных клеток не производился.

Длительный период наблюдения после инфицирования дал возможность авторам заключить, что выраженная ингибиция канцерогенеза связана с подавлением воспалительной реакции и наличием IL-10.

Очевидно, эти данные нельзя рассматривать как противоречащие представленным выше, так как они получены в принципиально иной модельной системе. Наряду с этим они показывают, сколь сложны и многообразны различные формы участия даже одного клона клеток, поэтому можно согласиться с точкой зрения авторов, что роль иммунологической защиты в канцерогенезе еще не определена.

Если же учесть, что это исследование относится к числу наиболее новых, то такую оценку наших знаний не следует рассматривать как пессимистическую, так как понимание указанного факта — несомненный результат прогресса.

Бесспорный интерес представляют результаты изучения CD4+СD25+Т-лимфоцитов в периферической крови онкологических больных с различными опухолями (в качестве контроля использовали лимфоциты этого фенотипа здоровых лиц).

При исследовании больных с опухолями желудочно-кишечного тракта, включая и с перитонеальной диссеминацией, получены такие факты. Во-первых, показано, что количество СD4+СD25+Т-лимфоцитов в периферической крови больных значительно больше, чем у здоровых лиц при выраженном уменьшении СD4+СD25-Т-лимфоцитов, во-вторых, у больных существенно повышен уровень продукции IL-4 и IL-10, в-третьих, у больных с диссеминацией процесса (асцит) СD4+СD25+Т-лимфоциты находились в асцитической жидкости, а у больных раком желудка выраженное увеличение указанных регуляторных клеток в периферической крови сочеталось с плохим прогнозом.

Исследование СD4+СD25+Т-лимфоцитов в периферической крови больных меланомой в условиях иммунизации антигенами меланомы показало, что эти клетки постоянно находятся в крови, обладают менее выраженной способностью к пролиферации, чем СD4+СD25-Т-лимфоциты, но супрессируют пролиферативный ответ равного количества последних. Это супрессирующее влияние было выражено в разной степени в зависимости от времени культивирования, а добавление IL-2 обрывало их супрессирующее действие.


При исследовании больных с различными эпителиальными опухолями выявлено, что количество регуляторных клеток в крови увеличивается и их фенотип охарактеризован как CD4+CD25+CD45RA-CTLA-4+TGFв+, что дало основание авторам объяснить сниженную активность СD4+CD25-Т-лимфоцитов увеличением общего пула регуляторных клеток.

Исследования лимфоцитов больных колоректальным раком показало, что у таких больных может развиваться специфический ответ цитотоксических лимфоцитов, которые приобретают способность лизировать аутологичные опухолевые клетки. Однако в случаях экспансии регуляторных Т-лимфоцитов они лишаются этой способности, а ингибирующий эффект СD4+СD25+Т-лимфоцитов происходит с участием TGFp и не требует непосредственного взаимодействия с клетками-мишенями.

Подобные результаты получены и при исследовании лимфоцитов больных на ранних стадиях немелкоклеточного рака легкого и поздних — рака яичника. Оказалось, что у больных с этими эпителиальными опухолями, независимо от стадии развития, повышенное количество СD4+СD25+Т-лимфоцитов и секреция TGFp.

Заслуживает внимания тот факт, что на ЦТЛ больных снижается уровень экспрессии CD25, тем не менее стимуляция анти-СD3-антителами может усиливать не только экспрессию CD25 на цитотоксические лимфоциты, но и продукцию ими таких цитокинов, как IL-2, IFNy и TNFp. Эти данные показывают, что существует возможность нейтрализации иммуносупрессирующего действия CD4+СD25+Т-лимфоцитов, что следует учитывать при проведении иммунотерапии в случаях повышения уровня этого клона регуляторных клеток.

Лимфоциты инфильтрирующие опухоль

К настоящему времени предметом исследования становятся не только регуляторные клетки периферической крови, но и лимфоцитов инфильтрирующих опухоль (ЛИО). В развитие известного положения о том, что ЛИО и в меньшей степени лимфоциты периферической крови, в частности CD4+CD25- и CD8+T-лимфоциты, больных с распространенными формами рака имеют сниженную активность, было исследовано влияние СD4+СD25+Т-лимфоцитов на эти клетки при раке желудка и пищевода (исследовался уровень пролиферации, продукции цитокинов в ответ на стимуляцию анти-СD3-антителами).

Полученные результаты вызывают заслуженный интерес и показывают, что в периферической крови больных раком обеих форм превалируют регуляторные Т-лимфоциты, а количество лимфоцитов инфильтрирующих опухоль с фенотипом CD4+CD25- на поздних стадиях рака желудка было существенно меньше, чем на ранних, и регуляторные Т-лимфоциты супрессировали пролиферацию последних.

В связи с перспективами иммунотерапии большой интерес представляют данные, полученные S. Rosenberg и соавторами при проведении клинических испытаний с иммунизацией. С этой целью использовали антигены меланомы (различные пептиды gp100 и MART-1), рестриктированные антигенами I и II классов главного комплекса гистосовместимости (ГКГ).

Терапию проводили больным с метастазами меланомы: одну группу больных иммунизировали пептидами gp100 (209-2117) и MART-1 (26-35), которые рестри-ктированы антигенами I класса ГКГ ; вторую группу — комбинацией указанных антигенов с эпитопом gp100 (44-59), рестриктированного антигенами II класса главного комплекса гистосовместимости (DR-B1). Оказалось, что эффективность иммунизации пептидами, представляемыми антигенами I и II классов ГКГ была значительно ниже (соотвественно ниже был и специфический ответ in vitro).

Эти данные очень убедительны в плане иллюстрации того, что комбинация пептидов, рестриктированных различными антигенами главного комплекса гистосовместимости, не только не усиливает клиническую эффективность, но и подавляет специфический иммунологический ответ лимфоцитов периферической крови на пептид 209-217.

Авторы отмечают, что причина этого ясна не в полной мере, но полагают, что такой эффект может быть обусловлен увеличением активности СD4+СD25+Т-лимфоцитов, усилением апоптоза активированных ЦТЛ, и отмечают необходимость дальнейшего изучения этого вопроса.

Становится очевидным, что при использовании тех или иных антигенов для вакцинации наряду с другими критериями необходимо учитывать и характер их влияния на CD4+CD25+T-лимфоциты.

Роль регуляторных Т-лимфоцитов иллюстрируют также исследования Т-клеточной лимфомы, при которой из периферической крови были выделены клетки фенотипа CD3+V22+CD4+CD8+CD25+ и названы Рпо.

При культивировании их в течение одного года вместе с IL-7 было установлено, что этот цитокин зашишает клетки от апоптоза и поддерживает высокий уровень экспрессии IL-2R и Вс1-2 (это первое сообщение о таких эффектах IL-7). Дальнейшее изучение этих клеток показало, что они продуцируют Тh3-цитокины и особенно большое количество TGFp.

В развитие представлений о роли регуляторных Т-лимфоцитов при лимфомах весьма существенны данные, полученные при изучении лимфомы Ходжкина. Высказывается предположение, что регуляторные Т-лимфоциты доминируют в лимфатических узлах и именно с ними связано снижение эффективности иммунологического ответа.

Это подтверждают следующие факты: ЛИО лимфомы ингибировали активность лимфоцитов периферической крови, эта ингибиция обрывалась нейтрализацией IL-10 и блокадой Т-лимфоцитов, ассоциированных с CTLA-4. На основании этого был сделан вывод, что при лимфоме Ходжкина увеличивается число регуляторных клеток, которые представлены как Тr-, так и Тh3-лимфоцитами.

Некоторые результаты определения СD4+СD25+Т-лимфоцитов в периферической крови больных обобщены в табл. 12.

Таблица. 12. Результаты изучения CD4+CD25"T-лимфоцитов периферической крови больных с различными опухолями
imop_t_12.jpg

Изучение влияния СD4+СD25+Т-лимфоцитов на рост опухоли не ограничивается лишь констатацией фактов, показывающих, что их удаление способствует регрессии различных опухолей. Стали появляться также данные о том, каким образом и через какие клетки осуществляется их ингибирующее влияние. В частности, уже получена информация, что СD4+СD25+Т-лимфоциты могут ингибировать функции эффекторных клеток, которые занимают центральное место в формировании противоопухолевой защиты.

В системах in vitro было показано, что СD4+СD25+Т-лимфоциты супрессируют пролиферацию и продукцию цитокинов (IFNy, IL-4, IL-10, IL-13) Vа24+СD8+Т-лимфоцитов; для осуществления этого суп-рессирующего влияния обязателен непосредственный контакт с клетками-мишенями.

К аналогичному выводу приходят и другие авторы, которые показали, что ингибирующее влияние регуляторных клеток на цитотоксические лимфоциты проявляется ингибицией активности гранзима, перфорина, а также продукции IL-13 и IFNy, функция ЦТЛ восстанавливается при добавлении IL-2. Полученные факты, как полагают авторы, должны учитываться при вакцинации против опухолей и вирусов.

Регуляторные супрессорные лимфоциты ингибируют не только CD8+-(ЦTЛ), но и СD4+Т-лимфоциты с цитотоксической активностью, а их удаление восстанавливает способность к лизису и тех, и других клеток.

На модели карциномы кишечника СТ26 (клетки этой опухоли негативны по антигенам II класса ГКГ) показано, что одновременное удаление CD4+CD25+ и СD8+Т-лимфоцитов, как и перенос опухолеспецифических СD4+Т-лимфоцитов, способствовало регрессии опухоли — факт, который свидетельствует о том, что регрессия была обусловлена именно СD4+Т-лимфоцитами с цитотоксической активностью и сопровождалась увеличением продукции IFNy.

В условиях указанной модели была проведена иммунизация АН1-пептидом антигена клеток карциномы и показана зависимость эффективности вакцинации от того, проводилась ли она до удаления регуляторных клеток — иммунизация при их наличии была неэффективной.

Способность CD4+CD25+-cyпрессорных Т-лимфоцитов ингибировать активность цитотоксических СD4+Т-лимфоцитов выявлена и при исследовании клеток указанных фенотипов больных с различными эпителиальными опухолями.

Не менее важны также данные о том, что регуляторные Т-лимфоциты ингибируют и активность естественных киллеров (ЕК), их сокультивирование с CD4+СD25+Т-лимфоцитами тормозит цитотоксичность ЕК больных с различными эпителиальными опухолями.

В сфере негативного влияния регуляторных супрессорных Т-лимфоцитов находятся и естественные киллерные лимфоциты, что установлено при иммунизации одним из антигенов, относящихся к семейству aGal-Cer, который избирательно активирует СD4+СD25+Т-лимфоциты и ингибирует естественные киллерные Т-лимфоциты (ЕКТ).

При рассмотрении роли Тh3-лимфоцитов представляет интерес следующий факт. Известно, что врожденный иммунитет действует как своеобразный пусковой механизм для развития приобретенного иммунитета, и такие клетки, как ЕКТ и ЕК могут участвовать в генерации выделения IFNy цитотоксических лимфоцитов и Тh1-лимфоцитами.

Исследования на мышах показали, что в фазе развития приобретенного иммунитета Тh3-лимфоциты могут ингибировать указанные цитотоксические клетки с участием TGFp, что способствует усилению роста опухоли.

В отличие от подавляющего большинства вопросов, касающихся онкоиммунологии, результаты изучения СD4+СD25+Т-лимфоцитов к настоящему времени практически лишены противоречий. Это касается как экспериментальных исследований, проведенных на различных моделях, так и изучения этого клона лимфоцитов в клинике.

Нет расхождения мнений и относительно того, что модуляция активности CD4+СD25+Т-лимфоцитов может играть важную роль в интенсивности иммунологического ответа при вакцинации опухолевыми антигенами.

Наряду с этим, согласно современным представлениям о СD4+СD25+Т-лимфоцитах, эффективность иммунотерапии рака зависит не только от потенцирования функций эффекторных клеток и удаления супрессорных, но и от успешного взаимодействия различных механизмов влияния на опухоль. Нет разногласий и по поводу того, что удаление СD4+СD25+Т-лимфоцитов очень эффективно при различных видах иммунотерапии рака и особенно при противораковой вакцинации.

Становится ясным, что простое удаление CD4+CD25+T-клеток не всегда гарантирует эффективность иммунотерапии. Так, на некоторых экспериментальных моделях опухолевого роста показано, что блокада или элиминация регуляторных клеток не всегда достаточна для элиминации уже развившейся опухоли.

В связи с идентификацией гена рецептора GITR, высокий уровень экспрессии которого — один из характерных маркеров CD4+CD25+T-лимфоцитов, высказывается предположение, что именно указанный ген может быть точкой приложения терапевтического воздействия. Другой возможный путь для терапии — блокада сигнала, который передается от TNF и рецептора, активирующего NF-kappaB.

Удаление СD4+СD25+Т-лимфоцитов может быть эффективным и в сочетании с другими воздействиями. Об этом свидетельствуют данные о том, что перенос специфических ЦТЛ, выделенных из лимфатических узлов, эффективен при его сочетании с удалением CD4+CD25+Т-клеток и активацией цитотоксических лимфоцитов анти-СD3-антителами.

Такая комплексная терапия существенно повышала результативность, в то время как только удаление регуляторных клеток лишь незначительно влияло на рост опухоли. Об увеличении эффективности сочетания удаления CD4+СD25+Т-лимфоцитов и адоптивного переноса цитотоксических CD4+Т-лимфоцитов свидетельствуют также данные, полученные в опытах с меланомой В16.

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