Cytokiny indukované zabijáky

Cytokinem indukované zabijácké buňky ( ang.  Cytokine-induced killer cell, CIK ) jsou skupinou efektorových imunitních buněk , které kombinují vlastnosti T-lymfocytů a přirozených zabíječů . Lze je získat ex vivo inkubací mononukleárních buněk periferní krve nebo pupečníkové krve s interferonem-γ (INF-γ), anti-CD3 monoklonální protilátkou , rekombinantním lidským interleukinem 1 (IL-1) a interleukin 2 (IL-2).

Na rozdíl od většiny imunitních buněk , které vyžadují přítomnost molekul hlavního histokompatibilního komplexu (MHC) na povrchu infikovaných buněk , aby rozpoznaly antigen , cytokiny indukovaní zabijáci mohou rozpoznat infikované a maligní buňky v nepřítomnosti protilátek a MHC, čímž poskytují rychlá nespecifická imunitní odpověď ... Díky tomu mohou cytokiny indukovaní zabijáci zničit buňky bez MHC, které nedokážou rozpoznat T-buňky a další imunitní buňky [1] [2] [3] . Plně diferencované CD3 + CD56 + CIK mohou zničit nádorové buňky, a to jak nesoucí MHC na svém povrchu, tak neexprimující MHC. Díky popsaným vlastnostem se CIK mohou stát základem pro nové metody léčby virových a onkologických onemocnění [4] .

Historie studia

Cytokiny indukované zabijáky poprvé popsal v roce 1991 G. H. Schmidt-Wolf [1] . V roce 1999 také poprvé otestoval CIK jako základ onkologické terapie [5] . CIKs dostaly své jméno, protože pro jejich úplnou diferenciaci je zapotřebí několik cytokinů . Někdy se CIK také označují jako T buňky podobné NK, protože jsou blízké přirozeným zabíječským buňkám neboli NK buňkám. Někdy se navrhuje považovat CIK za druh NKT buněk [6] .

Diferenciace

Bylo prokázáno, že lymfocyty vystavené INF-γ, anti-CD3 monoklonálním protilátkám , stejně jako IL-1 a IL-2, získávají schopnost lyžovat čerstvé (nekultivované) maligní buňky odebrané jak z primárních nádorů, tak z metastáz . Tyto přeměněné lymfocyty mohou dokonce zabíjet přirozené zabíječe a buňky na lymfokinem aktivované zabíječe (LAK) . CIK lze získat také z mononukleárních buněk periferní krve a pupečníkové krve. Poté , co jsou ex vivo izolované buňky vystaveny INF-γ, anti-CD3, IL-1 a IL-2 protilátkám, diferencují se na CIK a proliferují podél cesty [1] [2] [4] [7] .

Funkce

Mechanismus účinku CIKs se liší od mechanismu NK buněk a LAK, protože mohou lyžovat buňky, které jsou odolné vůči NK buňkám a LAK. Hlavní vlastností CIK je kombinace fenotypů NK buněk a T buněk. Díky tomu mají výraznou protinádorovou aktivitu, která nezávisí na přítomnosti MHC na povrchu maligních buněk [2] [4] . Buňky různých typů rakoviny mohou být cílem CIK. Specifický mechanismus rozpoznávání nádorových buněk a cytotoxicita vykazovaná CIK je stále neznámá. Kromě rozpoznávání prostřednictvím receptorů T-buněk a CD3 mohou CIK rozpoznávat rakovinné buňky prostřednictvím mezibuněčných kontaktů , zprostředkovaných NKG2D , DNAM-1 a NKp30 . Prostřednictvím těchto receptorů a povrchových markerů buňky CIK rozpoznávají a zabíjejí buňky, které neexprimují MHC, jak bylo prokázáno u neimunogenních, alogenních a syngenních nádorů. Buňky pevných a hematologických nádorů charakterizované nadměrnou expresí ligandů NKG2D jsou jedním z hlavních cílů cytolýzy zprostředkované CIK . Přestože CIK úspěšně rozpoznávají virem infikované buňky a maligní buňky, nevykazují žádnou aktivitu proti normálním buňkám [1] [2] [3] [4] .

Bylo prokázáno, že aktivita CIK může být potlačena regulačními T buňkami [8] . Kromě toho se hromadí důkazy, že dendritické buňky mohou zvyšovat protinádorové vlastnosti CIK a kokultivace CIK a dendritických buněk snižuje počet regulačních T buněk v populacích CIK, čímž se zvyšuje podíl CD3+CD56+ buněk v populaci . 9] [10] .

Za experimentálních podmínek byli vědci schopni získat CIK transfekované geny , které kódují cytokiny, které potřebují, jako je IL-2. Geneticky modifikované CIK se vyznačují zvýšenou rychlostí proliferace a zvýšenou cytotoxicitou [11] . Takto upravené CIK byly v roce 1999 testovány pro léčbu deseti pacientů s metastatickým karcinomem [5] . Bylo prokázáno, že za podmínek in vitro CIK přesměrované chimérickými antigenními receptory na nádorové buňky exprimující určité antigeny úspěšně ničí nádorové buňky exprimující antigen [12] [13] . Aktivitu CIK lze dodatečně zvýšit in vitro a in vivo pomocí bispecifických protilátek , které vážou CIK na maligní buňky [14] [15] .

Klinický význam

Terapie CIK spolu s podáváním IL-2 byla úspěšně testována na myších a lidech. Ve velkém počtu klinických studií fáze I a II prokázaly autologní a alogenní cytokiny indukované buňky vysoký cytotoxický potenciál proti různým rakovinným buňkám s minimálními vedlejšími účinky . Terapií CIK se v mnoha případech podařilo dosáhnout kompletní remise nádoru, výrazně zlepšit přežití a zlepšit kvalitu života i u pacientů v pokročilých stadiích rakoviny. Využití CIK jako terapie sice není nad rámec klinických studií, nicméně v budoucnu mají potenciál stát se terapií první volby u nádorových onemocnění [16] [17] .

V roce 2011 byl založen Mezinárodní registr buněk CIK (IRCC), který shromažďuje informace o klinických studiích zahrnujících CIK a analyzuje výsledky. Prioritními úkoly IRCC je identifikovat účinnost a vedlejší účinky terapie založené na CIK [16] [17] .

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 Schmidt-Wolf IG , Negrin RS , Kiem HP , Blume KG , Weissman IL Použití modelu SCID myšího/lidského lymfomu k hodnocení cytokiny indukovaných zabíječských buněk se silnou protinádorovou buněčnou aktivitou.  (anglicky)  // The Journal Of Experimental Medicine. - 1991. - 1. července ( roč. 174 , č. 1 ). - S. 139-149 . - doi : 10.1084/jem.174.1.139 . — PMID 1711560 .
2. ↑ 1 2 3 4 Schmidt-Wolf IG , Lefterova P. , Mehta BA , Fernandez LP , Huhn D. , Blume KG , Weissman IL , Negrin RS Fenotypová charakterizace a identifikace efektorových buněk zapojených do rozpoznávání cytokiny indukovaných zabíječských buněk .  (anglicky)  // Experimentální hematologie. - 1993. - prosinec ( roč. 21 , č. 13 ). - S. 1673-1679 . — PMID 7694868 .
3. ↑ 1 2 Lu PH , Negrin RS Nová populace expandovaných lidských CD3+CD56+ buněk odvozených z T buněk se silnou in vivo protinádorovou aktivitou u myší s těžkou kombinovanou imunodeficiencí.  (anglicky)  // Journal Of Immunology (Baltimore, Md.: 1950). - 1994. - 15. srpna ( roč. 153 , č. 4 ). - S. 1687-1696 . — PMID 7519209 .
4. ↑ 1 2 3 4 Pievani A. , Borleri G. , Pende D. , Moretta L. , Rambaldi A. , Golay J. , Introna M. Dvojfunkční schopnost CD3+CD56+ CIK buněk, podmnožina T-buněk, která získává NK funguje a zachovává si specifickou cytotoxicitu zprostředkovanou TCR.  (anglicky)  // Krev. - 2011. - 22. září ( roč. 118 , č. 12 ). - S. 3301-3310 . - doi : 10.1182/krev-2011-02-336321 . — PMID 21821703 .
5. ↑ 1 2 Schmidt-Wolf IG , Finke S. , Trojaneck B. , Denkena A. , Lefterová P. , Schwella N. , Heuft HG , Prange G. , Korte M. , Takeya M. , Dorbic T. , Neubauer A. , Wittig B. , Huhn D. Fáze I klinické studie využívající autologní imunologické efektorové buňky transfekované genem pro interleukin-2 u pacientů s metastatickým karcinomem ledvin, kolorektálním karcinomem a lymfomem.  (anglicky)  // British Journal Of Cancer. - 1999. - Listopad ( roč. 81 , č. 6 ). - S. 1009-1016 . - doi : 10.1038/sj.bjc.6690800 . — PMID 10576658 .
6. ↑ Godfrey DI , MacDonald HR , Kronenberg M. , Smyth MJ , Van Kaer L. NKT buňky: co je ve jménu?  (anglicky)  // Nature Reviews. Imunologie. - 2004. - březen ( ročník 4 , č. 3 ). - str. 231-237 . - doi : 10.1038/nri1309 . — PMID 15039760 .
7. ↑ Introna M. , Pievani A. , Borleri G. , Capelli C. , Algarotti A. , Micò C. , Grassi A. , Oldani E. , Golay J. , Rambaldi A. Proveditelnost a bezpečnost adoptivní imunoterapie buňkami CIK po transplantaci pupečníkové krve.  (eng.)  // Biology Of Blood And Marrow Transplantation: Journal of the American Society for Blood and Marrow Transplantation. - 2010. - Listopad ( roč. 16 , č. 11 ). - S. 1603-1607 . - doi : 10.1016/j.bbmt.2010.05.015 . — PMID 20685246 .
8. ↑ Li H. , Yu JP , Cao S. , Wei F. , Zhang P. , An XM , Huang ZT , Ren XB CD4 +CD25 + regulační T buňky snížily protinádorovou aktivitu cytokinem indukovaných zabíječských buněk (CIK) plic pacientů s rakovinou.  (anglicky)  // Journal of Clinical Immunology. - 2007. - Květen ( roč. 27 , č. 3 ). - str. 317-326 . - doi : 10.1007/s10875-007-9076-0 . — PMID 17468835 .
9. ↑ Märten A. , Ziske C. , Schöttker B. , Renoth S. , Weineck S. , Buttgereit P. , Schakowski F. , von Rücker A. , ​​Sauerbruch T. , Schmidt-Wolf IG Interakce mezi dendritickými buňkami a cytokiny indukovanými zabijácké buňky vedou k aktivaci obou populací.  (anglicky)  // Journal Of Immunotherapy (Hagerstown, Md.: 1997). - 2001. - Listopad ( roč. 24 , č. 6 ). - S. 502-510 . - doi : 10.1097/00002371-200111000-00007 . — PMID 11759073 .
10. ↑ Schmidt J. , Eisold S. , Büchler MW , Märten A. Dendritické buňky snižují počet a funkci CD4+CD25+ buněk v cytokiny indukovaných zabíječských buňkách pocházejících od pacientů s karcinomem pankreatu.  (anglicky)  // Cancer Immunology, Imunotherapy : CII. - 2004. - Listopad ( roč. 53 , č. 11 ). - S. 1018-1026 . - doi : 10.1007/s00262-004-0554-4 . — PMID 15185013 .
11. ↑ Jäkel CE , Schmidt-Wolf IG Aktualizace nových strategií adoptivní imunoterapie pro solidní nádory s cytokiny indukovanými zabijáckými buňkami.  (anglicky)  // Odborný názor na biologickou terapii. - 2014. - Červenec ( roč. 14 , č. 7 ). - S. 905-916 . - doi : 10.1517/14712598.2014.900537 . — PMID 24673175 .
12. ↑ Hombach AA , Rappl G. , Abken H. Vyzbrojení cytokinem indukovaných zabíječských buněk chimérickými antigenními receptory: CD28 překonává kombinovanou CD28-OX40 „superstimulaci“.  (eng.)  // Molecular Therapy: The Journal Of The American Society Of Gene Therapy. - 2013. - prosinec ( roč. 21 , č. 12 ). - str. 2268-2277 . - doi : 10.1038/mt.2013.192 . — PMID 23985696 .
13. ↑ Tettamanti S. , Marin V. , Pizzitola I. , Magnani CF , Giordano Attianese GM , Cribioli E. , Maltese F. , Galimberti S. , Lopez AF , Biondi A. , Bonnet D. , Biagi E. Cílení na akutní myeloid leukemie cytokiny indukovanými zabijáckými buňkami přesměrovanými s novým CD123-specifickým chimérickým antigenním receptorem.  (anglicky)  // British Journal Of Haematology. - 2013. - Květen ( roč. 161 , č. 3 ). - S. 389-401 . - doi : 10.1111/bjh.12282 . — PMID 23432359 .
14. ↑ Chan JK , Hamilton CA , Cheung MK , Karimi M. , Baker J. , Gall JM , Schulz S. , Thorne SH , Teng NN , Contag CH , Lum LG , Negrin RS Zlepšené zabíjení primární rakoviny vaječníků přesměrováním autologních cytokinů indukované zabijácké buňky s bispecifickými protilátkami: preklinická studie.  (anglicky)  // Clinical Cancer Research: An Official Journal of the American Association For Cancer Research. - 2006. - 15. března ( roč. 12 , č. 6 ). - S. 1859-1867 . - doi : 10.1158/1078-0432.CCR-05-2019 . — PMID 16551871 .
15. ↑ Tita-Nwa F. , Moldenhauer G. , Herbst M. , Kleist C. , Ho AD , Kornacker M. Cytokiny indukované zabijácké buňky cílené novou bispecifickou protilátkou CD19xCD5 (HD37xT5.16) účinně lyžují B-lymfomové buňky.  (anglicky)  // Cancer Immunology, Imunotherapy : CII. - 2007. - prosinec ( roč. 56 , č. 12 ). - S. 1911-1920 . - doi : 10.1007/s00262-007-0333-0 . — PMID 17487487 .
16. ↑ 1 2 Schmeel LC , Schmeel FC , Coch C. , Schmidt-Wolf IG Cytokinem indukované zabíječské buňky (CIK) v imunoterapii rakoviny: zpráva mezinárodního registru buněk CIK (IRCC).  (anglicky)  // Journal Of Cancer Research And Clinical Oncology. - 2015. - Květen ( roč. 141 , č. 5 ). - S. 839-849 . - doi : 10.1007/s00432-014-1864-3 . — PMID 25381063 .
17. ↑ 1 2 Hontscha C. , Borck Y. , Zhou H. , Messmer D. , Schmidt-Wolf IG Klinické studie na buňkách CIK: první zpráva mezinárodního registru buněk CIK (IRCC).  (anglicky)  // Journal Of Cancer Research And Clinical Oncology. - 2011. - únor ( roč. 137 , č. 2 ). - S. 305-310 . - doi : 10.1007/s00432-010-0887-7 . — PMID 20407789 .