Tumor Tumor immunoimmunoterápia: terápia:

a tumor-specifikus a tumor-specifikus immunitás kiváltásaimmunitás kiváltása

TUMORTUMOR

Tumor (neoplázia): növekedési kontrol (immunosurveillance) alól elszabadult sejtek csoportja

Benignus (jóindulatú) korlátozott növekedés

Malignus (rosszindulatú) korlátlan növekedés (rák)

Metastasis: áttét

Carcinoma: embrionális ektoderma, vagy endoderma eredetű

Sarcoma: mezodermális kötőszövet (szövet, csont) „

Leukémia: hematopoietikus sejt eredetű

Limfóma: csontvelői hematopoetikus sejtekből

 

A sejtek malignus transzformációja:

•Kémiai karcinogén anyagok

•Besugárzás mutáció , transzformáció

•Vírusok

Tumorsejtek immun-átszerkesztése és szelekciója

fejlődő tumor sejtek

túlélő tumor sejt variánsok

Nem transzformált sejtek

Ellenőrzés alól elszabadult osztódó tumorsejtek, újabb variánsok

NKT sejtekNKT sejtek

NK1.1+, TCR+ sejtek, CD1d-függő, MHC-tól független

korlátozott repertoár:

invariáns alfa lánc, béta lánc:V8.2,V2,V7; V11 (human)

Glycolipidek, lipidek (saját és mikrobiális) hidrofil fejének felismerése (-glycosphingolipid)

– galactosyl ceramide:

IL-4, IL-10, IL-13, IFN–t termel –> regulator funkció

Tumor sejtek pusztítása in vitro

NKT sejtek által közvetített tumor ellenes hatás NKT sejtek által közvetített tumor ellenes hatás modelljemodellje

-gal-cer anti-metastatikus hatása: indirekt hatás NK sejtekre, - T sejtek ? B sejtek? ? FasL-, TRAIL -, TNF- hiányos egérben, anti-IL4 mellett nincs hatás.

Prolifeláció és vascularizáció gátlása, tumor hypoxia

A tumor immunsejtek által történő elpusztításának A tumor immunsejtek által történő elpusztításának modeljemodelje

Gén expresszió Gén expresszió változásváltozás

ApoptózisApoptózis

Replikációs Replikációs életszakaszéletszakasz

SejtciklusSejtciklus

AnyagcsereAnyagcsere

Az önfenntartó Az önfenntartó sejtszaporodáshoz vezető sejtszaporodáshoz vezető molekuláris útvonalakmolekuláris útvonalak

Sejt ciklus:Sejt ciklus: tumor szuppresszor fehérjék ellenőrzése alatt áll

G1 fázisban külső+belső jelek alapján döntenek a nyugvó állapot vagy a sejtciklusba lépés között

További ellenőrzési pontok későbbi fázisban

Tumor szuppressziós útvonalak gátoltak

• retonoblastoma (RB) út: E2F transzkripciós faktorok által ellenőrzött gének(sejtciklus) expresszióját gátolja, foszforilációtól függően inaktiválódik, cyclin dependens kinázok szabályozzák

• P53 út: apoptózist aktivál, gátolja a sejtciklusba lépést (CDK inhibitort aktivál)

Normális sejt: RAS út tartós aktiválása aktiválja az RB és p53 utat-> befagyasztja a sejtciklust - védekező mechanizmus

TGF út: ser/thr kinázok aktiválása -> SMAD transzkripciós faktorok aktiválása sejtciklust szabályozó gének (CDK gátlók, Myc onkogén).

Tumor kialakulásában szerepet játszó gének: Tumor kialakulásában szerepet játszó gének:

tumor génektumor gének

291 tumor gént azonosítottak, ez több mint 1 %-a a teljes genomnak

Ezek 90 %-a szomatikus mutáción esett át, 20 % embrionális mutációt, 10 % mindkettőt tartalmaz

Kromoszóma transzlokáció a leggyakoribb – kiméra gén

A legtöbb tumor gént azonosították leukémia, limfóma és szarkóma esetében. Ezek csak 10 %-át adják az összes tumoros betegségeknek

A legközönségesebb domén, amely a tumor gének által kódolt: protein kináz 2004-es felmérés

Kromoszóma transzlokáció Burkitt limfómábanKromoszóma transzlokáció Burkitt limfómában

EBV fertőzés: c-myc az áthelyeződik az Ig H lánc enhancer régiójához – B sejtek korlátlan növekedése

A tumorspecifikus antigén kialakulásaA tumorspecifikus antigén kialakulása

karcinogén

„privát antigének”

Onkogén:Onkogén:

a sejttranszformációt kiváltó fehérjét kódoló gén1910: Rous sarcoma virus: v-src (c-src) 1966 Nobel díj

(csirke szarkóma sejtek szűrlete RNS vírust tartalmaz)

Normális sejtekben: proto-onkogénekproto-onkogének, a sejtproliferációt, sejtciklust, túlélést, illetve apoptózist szabályozó fehérjék

Mutáció, transzlokáció következtében megváltozik:

aktivitásuk,

mennyiségük,

funkciójuk

A tumor és az immunrendszerA tumor és az immunrendszer

Tumor „megszökése” az immunrendszer elTumor „megszökése” az immunrendszer előől:l:

·      alacsony MHCI expresszió, csökkent prezentáció

·      nincs MHCII expresszió - TH sejteket nem aktivál

·      kostimulátor molekulák (B7) hiánya

·      tumorsejt terméke elnyomja immunválaszt (TGF, IL-10)

·      a gazdaszervezet toleranciája

·      mutáns tumor sejtek elszaporodása, amelyek nem expresszálnak peptid- MHCI komplexet

·      antigén moduláció: tumor antigének elveszitése, vagy elrejtése ellenanyagok által

·      rezisztens tumor kialakulása

·      tumor antigének elfedése sziálsav tartalmu mukopoliszaharidok által - „antigen masking”

A tumor felismerésének közvetett és közvetlen A tumor felismerésének közvetett és közvetlen útjaiútjai

Koordinált sejtes és humorális reakciók közvetítik a tumor sejtek Koordinált sejtes és humorális reakciók közvetítik a tumor sejtek pusztulásátpusztulását

GM-CSF szekretáló tumor sejt vakcina + anti-CTLA4 ellenanyag GM-CSF szekretáló tumor sejt vakcina + anti-CTLA4 ellenanyag blokád szinergizáló anti-tumor hatást mutatblokád szinergizáló anti-tumor hatást mutat

Tumor specifikus memória T

sejtek szaporodása

A tumorsejtek A tumorsejtek transzfektálása transzfektálása B7 –tel, vagy B7 –tel, vagy GM-CSF –el GM-CSF –el növeli a tumor növeli a tumor immunogenitásimmunogenitásátát

•A tumor antigéneket felismerheti mind a természetes, mind a A tumor antigéneket felismerheti mind a természetes, mind a szerzett immunrendszer. szerzett immunrendszer.

•A gazdaszervezet citokin termelése elnyomhatja a tumor A gazdaszervezet citokin termelése elnyomhatja a tumor képződést az infekció, gyulladás és az immunválasz szabályozása képződést az infekció, gyulladás és az immunválasz szabályozása révén révén

•A tumor sejtek felhasználhatják a gazda citokinjeit a szaporodás A tumor sejtek felhasználhatják a gazda citokinjeit a szaporodás elősegítésére, az apoptózistól való megmenekülésre és a elősegítésére, az apoptózistól való megmenekülésre és a szétterjedésreszétterjedésre

•Citokinek szisztémás alkalmazása anti-tumor hatású, de súlyos Citokinek szisztémás alkalmazása anti-tumor hatású, de súlyos toxikus mellékhatásokkal jár, mint pl. infekció, ez behatárolja az toxikus mellékhatásokkal jár, mint pl. infekció, ez behatárolja az alkalmazást. alkalmazást.

•Tumor sejteket genetikai manipulációval módosítani lehet Tumor sejteket genetikai manipulációval módosítani lehet immunstimuláló citokinek termelésére, ezek tumor vakcinák immunstimuláló citokinek termelésére, ezek tumor vakcinák alapjait képezhetik alapjait képezhetik

• CTLA-4 blokkoló receptor gátlása ellenanyaggal ígéretes CTLA-4 blokkoló receptor gátlása ellenanyaggal ígéretes stratégia a tumor vakcina hatékonyságának növelésére, de rizikó stratégia a tumor vakcina hatékonyságának növelésére, de rizikó faktor –saját antigénekkel szembeni toleranciát is elnyomhatja.faktor –saját antigénekkel szembeni toleranciát is elnyomhatja.

CD8+ Tc-sejt

A tumor és az immunrendszer egymásrahatása - a tumor A tumor és az immunrendszer egymásrahatása - a tumor ellenes immunválasz kialakulásaellenes immunválasz kialakulása

Tumor-Tumor-specifikus CTL specifikus CTL indukcióindukció

Tumor Tumor antigének antigének szeparálásaszeparálása

Dendritikus Dendritikus sejtek sejtek feltöltésefeltöltése

Genetikai Genetikai módosítás (MHCII módosítás (MHCII expresszió)expresszió)

Tumor-Tumor-specifikuspecifikus CTL s CTL

CitokinekCitokinek

IMMUNTERÁPIAIMMUNTERÁPIA

CÉL: a gazdaszervezet tumorspecifikus immunválaszának CÉL: a gazdaszervezet tumorspecifikus immunválaszának fokozásafokozása

Tumor antigének:Tumor antigének:

Tumor sejtekben a mutációk gyakorisága nagy => fehérje expresszió a normálistól eltérOncogén virusok által indukált tumor: vírus fehérjék expressziója (CTL aktiválás)Abnormális szerkezetű lipidek, szénhidrátok szintézise (B sejtek

aktiválása) Tumor specifikus antigének -normális sejten nincs

Tumor asszociált antigének - normális sejten is van -tolerogén

Stratégiák a kísérletes tumor immunterápiáraStratégiák a kísérletes tumor immunterápiára

TUMOR ANTIGÉNEKTUMOR ANTIGÉNEK Tumor ellen gazdaszervezet immunválasszal reagál:

limfocita függőSpecifikustumor ellenes ellenanyagokmemória van

 „Immunsurveilance” - tumor elpusztítására

tumor specifikus antigének (TSA) - csak az adott tumorra jellemző

MHC-hez kötődött peptidek

tumorhoz asszociált antigének (TAA) - embrionális gének termékei- mennyiségi növekedés 50x- 100x

 

Tumor antigének izolálása: cDNS könyvtárból - CTL segítségével,

tumor sejtek felszínéről savas elucióval

Citotoxikus T sejt klónok előállítása:

in vitro: melanoma sejt tenyészet (tumorból) + limfociták (betegből)

Tumor specifikus CTLTumor specifikus CTL

Tumor cDNS könyvtár transzfektálás MHCI+ célsejtekbe :

Tumor antigént bemutató Tumor antigént bemutató sejteksejtek

Együtt tenyésztés, amelyik sejt elpusztult az tartalmazta a megfelelő tumor peptidet

Izolálás, szekvenálás tumor ag.tumor ag.

Természetes módon Természetes módon processzált tumor processzált tumor peptidek peptidek előállításának módjaielőállításának módjai

Peptid bejuttatása a sejtbe:

• Liposzóma (MHCII)

• Kiméra baktérium (MHCII)

•Vírus kiméra –minigen (MHCI)

Tumor elleni vakcinációTumor elleni vakcináció

A processzálás hiányában nincs CTL felismerés - tumor epitópok (pl. HLA-A2 korlátozott melanoma differenciálódási

epitóp) rosszul processzálódnak

Anti-tumor válasz kiváltható a peptiddel (tumor epitóp)

Peptidek terápiás alkalmazásaPeptidek terápiás alkalmazása

Szintetikus peptidek Természetes peptidek

Előny

Immunválasz specifitása sokféle ag keveréke

Korlátlan mennyiség több betegnél

Nagy tisztaság CD4 CD8 T akt.

Kevés tumor sejten ellenőrizhető

CD4, CD8 T aktiválás

Hátrány

Tumorspecifitásra nincs bizonyíték, sok tumor sejt kell

Néhány betegnél, alacsony koncentráció

Mutáns sejtek megszökhetnek, autoimmunitás kialakulhat

Autoimmunitás kialakulhat

Ellenanyag terápiákEllenanyag terápiák