Взаимоотношения опухоли и иммунной системы

1. Взаимоотношения опухоли и иммунной системы

Профессор Т.И.Гришина

2.

Концепция о роли
иммунных механизмов в
развитии злокачественных
новообразований была
выдвинута в 1909 г.
Эрлихом, а затем
расширена многими
исследователями.

3.

Еще в 1929 г. А.А. Богомолец высказал
предположение о том, что развитие
злокачественного процесса протекает
на фоне развившейся по различным
причинам иммунодепрессии.
Исследования последних лет
подтвердили существенное значение
фактора иммунодепрессии в развитии
опухолей.
Для объяснения возможного механизма
роста в организме антигенной опухоли
были разработаны несколько
классификаций причин нарушения
иммунологического ответа на
развивающуюся опухоль. На наш
взгляд, наиболее полно отражала
возможные отклонения
иммунологического надзора
классификация, предложенная
Клейном (Klein, 1975г.):

4.

1. недостаточность распознавания
ассоциированных с опухолью
специфических антигенов
2. иммунологическая толерантность
3. ускользание опухоли от иммунного
ответа
4. иммунологический дефицит хозяина
5. неправильное функционирование
эффекторных механизмов
иммунного ответа.

5. Связь опухолей и состояния иммунной системы

Во многих случаях опухоли инфильтрированы
лимфоцитами и иногда это может быть благоприятным
признаком.
Возможна спонтанная регрессия опухолей.
Наиболее часто опухоли возникают в старческом
возрасте, т.е. когда иммунная система функционирует
менее эффективно.
Опухоли часто развиваются у лиц с
иммуносупрессией.

6. Иммунологический надзор

Это способ контроля за клетками, обеспечивающий
идентификацию и уничтожение измененных, потенциально
неопластических клеток.
Противоопухолевый ответ формируется на ранних стадиях и
уничтожает опухоль до ее клинических проявлений.
Возможен при наличии на поверхности клеток новой
отличительной структуры, которую можно опознать.
Опухолевые АГ распознаются НК клетками, моноклональными
АТ и специфичными цитотоксическими Т-лимфоцитами (Тц).
Идентификация АГ опухоли Т-лимфоцитами дает надежду на
создание вакцин против солидных опухолей.

7.

феномен «ускользания» («escape»)
- постоянные мутации опухолевых антигенов,
когда в результате отбора сохраняются только
те опухолевые клетки, которые способны
меняться постоянно и с большой скоростью,
маскировку опухолевых антигенов избытком
антител или иммунных комплексов,
- индукция апоптоза активированных Т-клеток при контакте с
опухолевой клеткой через Fas/APO1/CD95 лиганд.
- снижение или полную блокаду рецепторов Т киллеров
антителами к противоопухолевым антигенам,
- снижение или блокаду рецепторов для ИЛ-2 и НК клеток через
аденозиновые рецепторы или внутриопухолевый синтез
гликозидов,
снижение «уровня презентации» опухолевых антигенов
макрофагами, приводящее к угнетению продукции
противоопухолевых цитокинов (ФНО, интерфероны и т.д.)
макрофагами .

8.

Индукция апоптоза активированных Т-клеток при контакте с
опухолевой клеткой через Fas/APO1/CD95 лиганд.

9. Возможности иммунотерапии опухолевых заболеваний

Мутантные белки и не экспрессирующиеся в норме
(молчащие) белки обладают антигенными свойствами.
Предварительно необходимо уменьшение популяции
онкоклеток (оперативное лечение, химиотерапия,
облучение).
В качестве лечебного средства для стимуляции
противоопухолевых эффекторных клеток могут
использоваться цитокины (но много побочных эффектов).
НК-клетки, активированные ИЛ-2 (ЛАК-клетки)
эффективны при раке почки.
γ, β – интерфероны высокоэффективны при Т-клеточных
лимфомах, волосатоклеточном лейкозе, грибовидном
микозе.

10. Вакцинация и иммунизация

Проводится работа по созданию противоопухолевых
вакцин на основе белков онкогенных вирусов.
Положительный эффект от иммунизации
опухолеспецифическими пептидами, но они строго
индивидуальны для каждого человека. Найдены
эффективные антигены для меланомы.
Клетки слабоиммуногенных опухолей обрабатывают
генами MHC I либо В7, далее используют для
иммунизации.
Вакцинация дендритными клетками (аутологичные
предшественники CD34+, обработанные цитокинами) с
опухолевыми антигенами на поверхности весьма
эффективна.

11.

Индукция ЦТА лимфоцитов больного меланомой с помощью ДК,
нагруженных лизатом собственных опухолевых клеток (1)
или таким же лизатом с добавлением микобактериального HSP70 (2)
Моноциты
Опухолевые
клетки
Дендритные
клетки (ДК)
Лизат
ДК
Лизат + HSP70
Лимфоциты
Лимфоциты
ДК
Лимфоциты
ЦТЛ
Анализ
ЦТА
1
ЦТЛ
Анализ
ЦТА
2
ЦТА, %
2
20
15
10
5
1
0
Cоздание противоопухолевых вакцин

12. Моноклональные антитела

Опухолевые клетки - мишени для моноклональных антител,
связанных с радионуклидами. Используется для визуализации
опухолей и метастазов.
Моноклональные антитела, связанные с токсином –
«адресный убийца».
Моноклональные антитела к рецепторам факторов роста на
опухолевых клетках, либо антигенам кровеносных сосудов,
питающих опухоль с токсинами высокоэффективны.

13.

Использованные факторы роста, попадающие в клетку
посредством рецепторопосредованного эндоцитоза
Эпидермальный фактор роста (EGF)
Способность к рецептор-опосредованному эндоцитозу
Небольшие размеры молекулы
Низкая иммуногенность
Растворимость в воде
Термостабильность
Высокая концентрация EGF-рецепторов на поверхности
опухолевых клеток
Альфа-фетопротеин (AFP)
Способность к рецептор-опосредованному эндоцитозу
Низкая иммуногенность
Растворимость в воде
Высокая концентрация AFP-рецепторов на поверхности
опухолевых клеток и, как правило, отсутствие на
поверхности нормальных клеток организма

14.

ИНТЕНСИВНОСТЬ ОКРАШИВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА
МОНОКЛОНАЛЬНЫМИ АНТИТЕЛАМИ К РЕЦЕПТОРУ АФП
Этапы исследования:
1. Выделение рецептора АФП
2. Получение панели моноклональных антител к рецептору АФП
3. Отработка метода окрашивания тканей человека моноклональными антителами
Тип опухоли
Тип ткани и опухоли
Интенсивность
окрашивания
Нормальные
ткани
Здоровый яичник
Нормальная печень вне зоны опухоли
Нормальный лимфоузел легкого
0
0
0
Доброкачественные опухоли
Доброкачественный карциноид легкого
Серозная сосочковая цистоаденома яичника
0
0
Злокачественные
опухоли
Рак желудка
Рак молочной железы
Рак толстой кишки
Рак легкого
Рак печени (Гепатоцеллюлярный)
Рак печени (Холангиоцеллюлярный)
Рак яичника
++++
++++
++
+++
+++
+++
++

15. АНТИОПУХОЛЕВАЯ АКТИВНОСТЬ КОНЪЮГАТОВ АФП С ЦИТОТОКСИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Рецептор АФП
Эндоцитоз
ЦТ АФП
Опухолевая клетка
Антисенс
Гибель
опухолевых клеток
Концентрация меченого 125I-АФП
в опухоли (1) и в здоровой ткани (2)
AФП
Радиоактивность (%) на 1 г веса
6
Нормальная
клетка
3
Цитотоксические вещества:
Aнтисенсы:
- блеомицетин
- калихемицин
- карбофосфамид - хлоробутин
- дауномицин
- винбластин
- метотрексат
- эсперамицин
-цис-диаминплатинум (II) дихлорид
- AS c-myc
- AS bcl-2
- AS tel
(1)
(2)
0
0
1000
2000 3000
Время, мин.
Создание препаратов направленного действия

16.

ПРЕОДОЛЕНИЕ РЕЗИСТЕНТНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МЕХАНИЗМА РЕЦЕПТОРОПОСРЕДОВАННОГО ЭНДОЦИТОЗА
1.
Out
MDR-насос
Мембрана
2.
Цитостатик
Цитостатик
+ лиганд
Рецептор
Out
Мембрана
Клатриновая
оболочка
MDR-насос
ЭНДОЦИТОЗ
In
АТР
АТР
In
АТР
АDP
Pi
Эндосома
Мишень
цитостатика

17.

Основные недостатки применения
противоопухолевых препаратов:
- отсутствие избирательности и высокая токсичность
- быстрое развитие множественной лекарственной
устойчивости
Пути преодоления:
- 1) создание препаратов направленного действия
- 2) создание противоопухолевых вакцин
ВНЦМДЛ
ММА им.
И.М.Сеченова
МНИИМЭ
Центр
рентгенорадиологии

18.

Ascertained effect of AFP
in vitro:
AFP
ML
Increases
blast transformation
of lymphocytes,
their proliferative activity
L
Donors’
blood
К-562
- increases
concentration of
NK, NKT, CTL
-Stimulates their
cytotoxic
activity
- Increases concentration of DC
BL

19.

Scheme of mononuclear leucocytes
research
4-th day
Il-2
LAC
ML
ML
Donors’
blood
AFP
Control
AFPAC
Cytotoxic
activity
to К-562
CD 3, 4, 8, 16
25, 38, 56, 57, 58
HLA-DR
Proliferative activity

20. Possible mechanisms of AFP action

AFP
Tumor cell
DNA
Protein
biosynthesis
mRNA
macrophage
Carcinospecific
antigen
blocking antibody
Immune
killer
NK-cell

21.

Фармакологические эффекты препаратов
Вобэнзим, Флогэнзим и Вобэ-Мугос
реализуются через влияние на ферментные
каскады различных биохимических процессов
Каскады
Эффекты
Воспалительный каскад
противовоспалительный
Свертывающая система крови
фибринолитический
Противосвертывающая система
антиагрегантный
противоотечный
Каскад иммунных реакций
иммуномодулирующий
Каскад комплемента
гиполипидемический
и т.д.
вторично аналгезирующий

22. Вобэ-Мугос Степень тяжести радиационных мукозитов

Gujral, 1997
22

23.

Опухоли головы и шеи
Ушаков В.С. Иванов С.В., ЛОР НИИ, Санкт-Петербург
Рак гортани: органосохраняющая операция + курс облучения
Вобэнзим
Стандартная терапия
65%
Первичное заживление
4%
35%
96%
Вторичное заживление
Первичное заживление
Вторичное заживление
Распространенный опухолевый процесс: телегамматерапия+полихимиотерапия
Стандартная терапия
Вобэнзим
20%
60%
80%
40%
Полный курс
Неполный курс
Полный курс
Неполный курс
23

24. Схема приготовления персонифицированной клеточной «вакцины»

25.

ИММУНОТЕРАПИЯ
Новые вакцины на основе белков «теплового шока» (HSP)
Основные функции белков «теплового шока»
1962
– открытие HSP (Ritossa F., Experienta)
1970-1980 – обнаружение роли HSP в поддержании структуры белков и в транспорте белков через
мембраны
1970-1996 – участие HSP в презентации антигенных пептидов МНС (Zinkernagel R.M., Donerty P.C.,
Нобелевская премия 1996 года)
1981-1999 – обнаружение роли HSP в иммунотерапии опухолей (Srivastava P.K., Antigenics)
АТФ-связывающий
домен
1
Пептид-связывающий
домен
359
610
Функциональные домены HSP70 M. tuberculosis

26.

HSP-ВАКЦИНЫ
Пептид
Белок «теплового шока»
1.
CD8+
T-лимфоцит
CD 91, CD 40
МНС I
«Обученный»
активированный
CD8+ Т-лимфоцит
2.
CD8+
T-лимфоцит
ядро
Эндоцитоз
Опухолевая клетка
Нормальная клетка

27. Successful IVIG treatment in autoimmune diseases

ITP
Autoimmune hemolytic
Felty’s syndrome
Juvenile RA
SLE
anemia
Viral-associated red-cell
aplasia
Guillain-Barre syndrome
Myastenia gravis
Polymyositis
Dermatomyositis
Kawasaki disease
ANCA-positive systemic
vasculitis
Antiphospholipid syndrome
Recurrent spontaneous
abortions
Multiple sclerosis
GVHD
Multiple sclerosis
IDDM
Steroid-dependent asthma
Steroid dependent severe
atopic dermatitis
Crohn’s disease
Chronic Inflamatory
Demyelinating Polyneuropathy
Cancer

28. CONCLUSIONS: IVIg- the myth and reality

IVIG is effective in
autoimmune conditions –
multiple mechanisms
IVIG
IVIg anti -cancer effects in;
melanoma, carcinoma, sarcoma
and lymphoma
IVIG representing the innate
immune system affect tumors
by diverse mechanisms
Gallileo
Einstein

29. Mechanisms for IVIg as Anti-metastatic Agent

Mechanisms for IVIg as Antimetastatic Agent
Increased secretion of Il-12
Increased activity of NK
Induction of apoptosis in tumor cells
Direct binding - cytostatic (cytotoxic)?
- c’ dependent?
Anti-MMP-9,Cathepsin D
Anti –VEGF
Anti –Blyss ( BAFF)

30.

Иммунотерапия включает в себя несколько направлений,
где используются:
1) иммуномодуляторы;
2) моноклональные антитела и препараты на их основе;
3) противораковые вакцины.
Активное использование иммуномодуляторов началось в
70-х гг. ХХ века, когда было показано, что использование
ряда различных препаратов способствовало
восстановлению иммунологических показателей.
Клинические исследования, проведенные за последние 5
лет, выявили как положительные, так и отрицательные
стороны этого вида лечения: наряду с данными об
эффективности некоторых иммуномодуляторов было
показано, что неадекватное применение препаратов
способствовало ускорению опухолевого роста и гибели
больного.