Wyczerpanie komórek T
komórek T (TCD) to proces usuwania lub redukcji komórek T, który zmienia układ odpornościowy i jego reakcje. Wyczerpanie może wystąpić naturalnie (tj. w przypadku HIV ) lub może być wywołane w celach leczniczych. TCD może zmniejszyć ryzyko choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi (GVHD), która jest częstym problemem w przeszczepach. Pomysł, że TCD alloprzeszczepu może wyeliminować GVHD, został po raz pierwszy wprowadzony w 1958 r. U ludzi pierwszy TCD wykonano u pacjentów z ciężkim złożonym niedoborem odporności .
Metody wyczerpywania
Metody usuwania limfocytów T można ogólnie podzielić na fizyczne lub immunologiczne. Przykłady rozdzielania fizycznego obejmują elutriację wirówkową z przepływem przeciwprądowym, frakcjonowanie na gradiencie gęstości lub aglutynację różnicową z lektynami, a następnie rozetę z czerwonymi krwinkami owcy. Metody immunologiczne wykorzystują przeciwciała, albo same, albo w połączeniu z homologicznymi, heterologicznymi lub króliczymi czynnikami dopełniacza, które są skierowane przeciwko komórkom T. Ponadto techniki te można stosować w kombinacjach.
Techniki te można przeprowadzić in vivo , ex vivo lub in vitro . Techniki ex vivo umożliwiają dokładniejsze zliczanie limfocytów T w przeszczepie, a także dają możliwość „dodania” określonej liczby limfocytów T, jeśli to konieczne. Obecnie ex vivo najczęściej wykorzystują metody selekcji pozytywnej lub negatywnej z wykorzystaniem separacji immunomagnetycznej. W przeciwieństwie do tego, in vivo przeprowadza się przy użyciu przeciwciał anty-komórkowych lub, ostatnio, cyklofosfamidu po HSCT.
Metoda, za pomocą której następuje wyczerpanie, może mieć duży wpływ na wyniki. Ex vivo TCD jest stosowany głównie w profilaktyce GVHD, gdzie daje najlepsze rezultaty. Jednak pełne TCD ex vivo , zwłaszcza w ostrej białaczce szpikowej (AML), pacjenci zwykle nie poprawiają przeżycia. W deplecji in vivo często wykorzystuje się przeciwciała monoklonalne (np. alemtuzumab) lub heteroantysurowice. W haploidentycznej transplantacji hematopoetycznych komórek macierzystych in vivo Limfocyty z supresją TCD wcześnie. Jednak częstość występowania reaktywacji wirusa cytomegalii (CMV) jest podwyższona. Problemy te można przezwyciężyć, łącząc haploidentyczny przeszczep TCD z cyklofosfamidem po HSCT. W przeciwieństwie do tego, zarówno in vivo z alemtuzumabem, jak i TCD in vitro z selekcją CD34+ działały porównywalnie.
Chociaż TCD jest korzystne w zapobieganiu GVHD , istnieją pewne problemy, które mogą powodować opóźnienie w regeneracji układu odpornościowego osoby po przeszczepie i zmniejszony efekt przeszczep przeciwko guzowi . Problem ten częściowo rozwiązuje bardziej selektywna deplecja, taka jak deplecja limfocytów T CD3+ lub αβ i limfocytów B CD19 , która chroni inne ważne komórki układu odpornościowego. Inną metodą jest dodanie komórek z powrotem do przeszczepu, po kompleksowej metodzie TCD, przykładami są ponowne wprowadzenie komórek NK (natural killer cells) , Komórki T γδ i komórki regulatorowe T (Treg) .
Na początku było oczywiste, że TCD jest dobre w zapobieganiu GVHD, ale prowadzi również do zwiększonego odrzucania przeszczepów . Problem ten można rozwiązać poprzez przeszczep większej liczby hematopoetycznych komórek macierzystych . Ta procedura nazywa się „przeszczep megadawką” i zapobiega odrzuceniu, ponieważ komórki macierzyste mają zdolność (tj. zabijanie komórek weta) do obrony przed układem odpornościowym gospodarza. Eksperymenty pokazują, że przeszczep innych typów komórek weto wraz z haploidentycznym HSCT w megadawce pozwala zmniejszyć toksyczność schematu kondycjonowania , co czyni to leczenie znacznie bezpieczniejszym i bardziej odpowiednim do wielu chorób. Te komórki weta mogą również wywierać efekt przeszczepu przeciwko nowotworowi .
Rola w chorobie
W HIV
Potwierdzono, że wirus HIV atakuje limfocyty T CD4+ i je niszczy, co sprawia, że niedobór limfocytów T jest ważną cechą charakterystyczną HIV. W porównaniu z osobami zakażonymi wirusem HIV, komórki T CD4+ namnażają się szybciej u osób zakażonych wirusem HIV. Apoptoza występuje również częściej u pacjentów z HIV+.
Wyczerpanie regulatorowych komórek T zwiększa aktywację immunologiczną. Regulacja Glut1 jest związana z aktywacją limfocytów T CD4+, stąd jej ekspresja może być wykorzystana do śledzenia utraty limfocytów T CD4+ podczas HIV.
że terapia antyretrowirusowa , najczęstsza metoda leczenia pacjentów z HIV, przywraca liczbę limfocytów T CD4+.
Ciało reaguje na wyczerpanie komórek T, wytwarzając taką samą ilość komórek T. Jednak z biegiem czasu układ odpornościowy danej osoby nie może już dłużej zastępować limfocytów T CD4+. Nazywa się to „hipotezą dotknij i opróżnij”.
w raku
Rola TCD w raku rośnie wraz ze wzrostem liczby badanych immunoterapii, w szczególności tych, które są ukierunkowane na własne antygeny. Jednym z przykładów jest specyficzna dla antygenu tolerancja limfocytów T CD4+, która służy jako główny mechanizm ograniczający odpowiedzi immunoterapeutyczne na endogenny własny antygen cyklazy guanylowej c (GUCY2C) w raku jelita grubego. Jednak w niektórych przypadkach selektywna tolerancja limfocytów T CD4+ zapewnia wyjątkową terapeutyczną możliwość zmaksymalizowania odpowiedzi immunologicznych i przeciwnowotworowych ukierunkowanych na własny antygen bez indukowania autoimmunizacji przez włączenie niezależnych od antygenu epitopów limfocytów T CD4+ do szczepionek przeciwnowotworowych.
W modelu raka sutka, wyczerpanie regulatorowych limfocytów T CD25+ zwiększa ilość CD8+CD11c+PD110 , które celują w nowotwory i je zabijają.
w toczniu
Fenotypowa i funkcjonalna charakterystyka regulatorowych komórek T u pacjentów z toczniem nie różni się od zdrowych pacjentów. Jednak wyczerpanie regulatorowych komórek T powoduje bardziej intensywne zaostrzenia tocznia rumieniowatego układowego. wyczerpanie in vivo następuje poprzez wczesną indukcję apoptozy, która następuje po ekspozycji na własne Ags, które powstają podczas zaostrzenia.
W zakażeniu mysim wirusem cytomegalii (MCMV).
MCMV jest rzadkim wirusem opryszczki, który może powodować rozsianą i śmiertelną chorobę u zwierząt z niedoborem odporności, podobną do choroby wywoływanej przez ludzkiego wirusa cytomegalii u ludzi z niedoborem odporności. Wyczerpanie limfocytów T CD8+ przed zakażeniem MCMV skutecznie zwiększa aktywność przeciwwirusową komórek NK . Wyczerpanie po infekcji nie ma wpływu na komórki NK.
W zapaleniu stawów
Wstępne badanie wpływu na TCD w zapaleniu stawów na modelach myszy wykazało, że regulatorowe limfocyty T odgrywają ważną rolę w zapaleniu zapalenia stawów z nadwrażliwością typu opóźnionego (DTHA). Dzieje się tak poprzez indukowanie przez TCD zwiększonej liczby neutrofili oraz aktywności IL-17 i RANKL.
Stosowanie leczenia
Haploidentyczny przeszczep komórek macierzystych
TCD jest szeroko stosowany w haploidentycznej transplantacji komórek macierzystych (HSCT), procesie, w którym pacjenci z rakiem otrzymują infuzję zdrowych komórek macierzystych od kompatybilnego dawcy w celu uzupełnienia ich elementów krwiotwórczych.
U pacjentów z ostrą białaczką szpikową (AML) i podczas ich pierwszej remisji TCD ex vivo znacznie zmniejszył częstość występowania GVHD, chociaż przeżycie było porównywalne z konwencjonalnymi przeszczepami.
Przeszczep szpiku kostnego
W allogenicznych przeszczepach szpiku kostnego (BMT) przeszczepione komórki macierzyste pochodzą ze szpiku kostnego. W przypadkach, gdy dawcy są genetycznie podobni, ale nie identyczni, ryzyko GVHD jest zwiększone. Pierwsze próby TCD ex vivo wykorzystywały przeciwciała monoklonalne, ale nadal charakteryzowały się wysokimi wskaźnikami zapadalności na GVHD. Dodatkowe leczenie przy użyciu dopełniacza lub immunotoksyn (wraz z przeciwciałem skierowanym przeciwko komórkom T) poprawiło wyczerpanie, zwiększając w ten sposób zapobieganie GVHD. Zubożenie limfocytów T αβ z podanego przeszczepu oszczędza limfocyty T γδ, a komórki NK sprzyjają ich homeostatycznej rekonstytucji, zmniejszając w ten sposób ryzyko GVHD.
in vitro selektywnie z przeciwciałem monoklonalnym anty-T12 obniża częstość ostrej i przewlekłej GVHD po allogenicznym BMT. Ponadto leki immunosupresyjne są zwykle niepotrzebne, jeśli limfocyty T CD6 + są usuwane ze szpiku dawcy.
Pacjenci mogą nawrócić nawet po allogenicznym przeszczepie szpiku kostnego TCD, chociaż pacjenci z przewlekłą białaczką szpikową (CML), którzy otrzymują infuzję limfocytów dawcy (DLI), mogą przywrócić całkowitą remisję.