Tumor immunoterpia a tumorspecifikus immunits kivltsa TUMOR Tumor

Tumor immunoterápia: a tumor-specifikus immunitás kiváltása

TUMOR 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 • Vírusok mutáció , transzformáció

Tumorsejtek immun-átszerkesztése és szelekciója fejlődő tumor sejtek túlélő tumor sejt variánsok Nem transzformált sejtek Ellenőrzés alól elszabadult osztódó tumorsejtek, újabb variánsok

NKT sejtek NK 1. 1+, a TCR+ sejtek, CD 1 d-függő, MHC-tól független korlátozott repertoár: invariáns alfa lánc, béta lánc: V 8. 2, V 7; V 11 (human) Glycolipidek, lipidek (saját és mikrobiális) hidrofil fejének felismerése (a-glycosphingolipid) a – galactosyl ceramide: IL-4, IL-10, IL-13, IFNg –t termel –> regulator funkció Tumor sejtek pusztítása in vitro

NKT sejtek által közvetített tumor ellenes hatás modellje a-gal-cer anti-metastatikus hatása: indirekt hatás NK sejtekre, - T sejtek ? B sejtek? ? Fas. L-, TRAIL -, TNF- hiányos egérben, anti-IL 4 mellett nincs hatás. Prolifeláció és vascularizáció gátlása, tumor hypoxia

A tumor immunsejtek által történő elpusztításának modelje

Az önfenntartó sejtszaporodáshoz vezető molekuláris útvonalak Sejtciklu s Replikáci ós életszaka sz Gén expresszió változás Apoptózi s Anyagcse re

Sejt ciklus: tumor szuppresszor fehérjék ellenőrzése alatt áll G 1 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: E 2 F transzkripciós faktorok által ellenőrzött gének(sejtciklus) expresszióját gátolja, foszforilációtól függően inaktiválódik, cyclin dependens kinázok szabályozzák • P 53 út: apoptózist aktivál, gátolja a sejtciklusba lépést (CDK inhibitort aktivál) Normális sejt: RAS út tartós aktiválása aktiválja az RB és p 53 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 gének Ø 291 tumor gént azonosítottak, ez több mint 1 %-a a teljes genomnak ØEzek 90 %-a szomatikus mutáción esett át, 20 % embrionális mutációt, 10 % mindkettőt tartalmaz ØKromoszóma transzlokáció a leggyakoribb – kiméra gén ØA legtöbb tumor gént azonosították leukémia, limfóma és szarkóma esetében. Ezek csak 10 %-át adják az összes tumoros betegségeknek ØA legközönségesebb domén, amely a tumor gének által kódolt: protein kináz 2004 -es felmérés

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

A tumorspecifikus antigén kialakulása karcinogén „privát antigének”

Onkogén: a sejttranszformációt kiváltó fehérjét kódoló gén 1910: Rous sarcoma virus: v-src (c-src) 1966 Nobel díj (csirke szarkóma sejtek szűrlete RNS vírust tartalmaz) Normális sejtekben: proto-onkogének, proto-onkogének a sejtproliferációt, sejtciklust, túlélést, illetve apoptózist szabályozó fehérjék Mutáció, transzlokáció következtében megváltozik: Øaktivitásuk, Ømennyiségük, Øfunkciójuk

A tumor és az immunrendszer

Tumor „megszökése” az immunrendszer elől: Ø· alacsony MHCI expresszió, csökkent prezentáció Ø· nincs MHCII expresszió - TH sejteket nem aktivál Ø· kostimulátor molekulák (B 7) hiánya Ø· tumorsejt terméke elnyomja immunválaszt (TGF , IL-10) Ø· a gazdaszervezet toleranciája Ø· mutáns tumor sejtek elszaporodása, amelyek nem expresszálnak peptid- MHCI komplexet Ø· antigén moduláció: tumor antigének elveszitése, vagy elrejtése ellenanyagok által Ø· rezisztens tumor kialakulása Ø· tumor antigének elfedése sziálsav tartalmu mukopoliszaharidok által „antigen masking”

A tumor felismerésének közvetett és közvetlen útjai

Koordinált sejtes és humorális reakciók közvetítik a tumor sejtek pusztulását

GM-CSF szekretáló tumor sejt vakcina + anti-CTLA 4 ellenanyag blokád szinergizáló anti-tumor hatást mutat Tumor specifikus memória T sejtek szaporodása

A tumorsejtek transzfektálása B 7 –tel, vagy GM -CSF –el növeli a tumor immunogenitását

• A tumor antigéneket felismerheti mind a természetes, mind a szerzett immunrendszer. • A gazdaszervezet citokin termelése elnyomhatja a tumor képződést az infekció, gyulladás és az immunválasz szabályozása révén • A tumor sejtek felhasználhatják a gazda citokinjeit a szaporodás elősegítésére, az apoptózistól való megmenekülésre és a szétterjedésre • Citokinek szisztémás alkalmazása anti-tumor hatású, de súlyos toxikus mellékhatásokkal jár, mint pl. infekció, ez behatárolja az alkalmazást. • Tumor sejteket genetikai manipulációval módosítani lehet immunstimuláló citokinek termelésére, ezek tumor vakcinák alapjait képezhetik • CTLA-4 blokkoló receptor gátlása ellenanyaggal ígéretes stratégia a tumor vakcina hatékonyságának növelésére, de rizikó faktor –saját antigénekkel szembeni toleranciát is elnyomhatja.

A tumor és az immunrendszer egymásrahatása - a tumor ellenes immunválasz kialakulása Tumor-specifikus CTL indukció CD 8+ Tc-sejt Citokinek Tumor antigének szeparálása Dendritikus sejtek feltöltése Genetikai módosítás (MHCII expresszió) Tumorspecifikus CTL

IMMUNTERÁPIA CÉL: a gazdaszervezet tumorspecifikus immunválaszának fokozása Tumor antigének: Tumor sejtekben a mutációk gyakorisága nagy => fehérje expresszió a normálistól eltér Oncogén 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 immunterápiára

TUMOR ANTIGÉNEK Tumor ellen gazdaszervezet immunválasszal reagál: Ølimfocita függő ØSpecifikus Øtumor ellenes ellenanyagok Ømemória van „Immunsurveilance” - tumor elpusztítására Øtumor specifikus antigének (TSA) - csak az adott tumorra jellemző MHC-hez kötődött peptidek Øtumorhoz asszociált antigének (TAA) - embrionális gének termékeimennyiségi növekedés 50 x- 100 x Tumor antigének izolálása: c. DNS könyvtárból - CTL segítségével, tumor sejtek felszínéről savas elucióval

Citotoxikus T sejt klónok előállítása: in vitro: melanoma sejt tenyészet (tumorból) + limfociták (betegből) Tumor specifikus CTL Tumor c. DNS könyvtár transzfektálás MHCI+ célsejtekbe : Tumor antigént bemutató sejtek Együtt tenyésztés, amelyik sejt elpusztult az tartalmazta a megfelelő tumor peptidet Izolálás, szekvenálás tumor ag.

Természetes módon processzált tumor peptidek előállításának módjai Peptid bejuttatása a sejtbe: • Liposzóma (MHCII) • Kiméra baktérium (MHCII) • Vírus kiméra –minigen (MHCI)

Tumor elleni vakcináció A processzálás hiányában nincs CTL felismerés - tumor epitópok (pl. HLA-A 2 korlátozott melanoma differenciálódási epitóp) rosszul processzálódnak Anti-tumor válasz kiváltható a peptiddel (tumor epitóp)

Peptidek terápiás alkalmazása Szintetikus peptidek Természetes peptidek Előny Immunválasz specifitása sokféle ag keveréke Korlátlan mennyiség több betegnél Nagy tisztaság CD 4 CD 8 T akt. Kevés tumor sejten ellenőrizhető CD 4, CD 8 T aktiválás Hátrány Tumorspecifitásra nincs bizonyíték, sok tumor sejt kell Néhány betegnél, alacsony koncentráció Mutáns sejtek megszökhetnek, autoimmunitás kialakulhat Autoimmunitás kialakulhat

Ellenanyag terápiák