pobierz

Acta Haematologica Polonica 2010, 41, Nr 1, str. 79–88
PRACA ORYGINALNA – Original Article
WŁODZIMIERZ ŁUCZYŃSKI1, ANNA STASIAK-BARMUTA2, JAROSŁAW PISZCZ3, EDYTA
CICHOCKA3, ELśBIETA IŁENDO4, RADOSŁAW JAWOROWSKI5, MARYNA KRAWCZUKRYBAK1, JANUSZ KŁOCZKO3
Komórki supresyjne z linii mieloidalnej są obecne we krwi pacjentów
z przewlekłą białaczką limfocytową
Myeloid-derived suppressor cells present in the peripheral blood of patients with
chronic lymphocytic leukemia
1
Klinika Onkologii i Hematologii Dziecięcej
Kierownik: Prof. dr hab. med. Maryna Krawczuk-Rybak
2
Zakład Immunologii Klinicznej
Kierownik: Dr hab. med. Anna Stasiak-Barmuta
3
Klinika Hematologii
Kierownik: Prof. dr hab. Janusz Kłoczko
4
Pracownia Cytogenetyki Zakładu Pediatrycznej Diagnostyki Laboratoryjnej Uniwersytetu
Medycznego w Białymstoku
Kierownik: Prof. dr hab. med. Jolanta Wysocka
5
II Oddział Chirurgiczny ZOZ MSWiA w Białymstoku
Kierownik: Dr n. med. Jerzy Ostapowicz
STRESZCZENIE
Upośledzenie funkcji układu odpornościowego w chorobach nowotworowych stanowi istotny czynnik zmniejszający efektywność immunoterapii. Od kilku lat pojedyncze ośrodki badawcze postulują istnienie komórek supresyjnych pochodzących z linii mieloidalnej (MDSC) u pacjentów z chorobą nowotworową. Badacze ci uwaŜają, Ŝe ta
subpopulacja komórek jest współodpowiedzialna za hamowanie czynności układu odpornościowego przez komórki
nowotworowe. Przewlekła białaczka limfocytowa (CLL) stanowi najczęstszą postać białaczki u pacjentów dorosłych rasy kaukaskiej. Przebieg tego schorzenia jest przewlekły, z fazami zaostrzeń, bez wdroŜenia terapii prowadzący do zgonu pacjenta. Celem niniejszej pracy było poszukiwanie komórek supresyjnych pochodzących z linii mieloidalnej we krwi obwodowej pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową. Materiał badawczy stanowiła krew obwodowa 25 pacjentów z CLL. Komórki jednojądrzaste były oceniane za pomocą pięciokolorowej techniki cytometrii
przepływowej z uŜyciem monoklonalnych przeciwciał związanych z FITC, PE, PerCP, ECD, PC7 oraz izotypowych
kontroli, notowano odsetki komórek: CD15+CD124(IL-4R)+, CD14-CD15+CD124+, CD34+CD33+CD13+,
CD34+CD33+CD13+CD15–, CD11b+CD14-CD15+, CD14+CD11b+HLA-DR+.
Wyniki:
1) Odsetek monocytów tj. komórek CD14+ oraz komórek CD15+ we krwi obwodowej był znamiennie niŜszy w grupie pacjentów z CLL w porównaniu do grupy odniesienia.
2) Obserwowano istotnie statystycznie wyŜszy odsetek komórek MDSC o fenotypie CD34+CD33+CD13+ we krwi
pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową w porównaniu do wartości uzyskanych w grupie odniesienia. Nie
znaleziono róŜnic pomiędzy odsetkami innych subpopulacji komórek w piśmiennictwie uznawanych na MDSC.
Wyniki naszych badań wskazują na prawdopodobną obecność komórek MDSC we krwi obwodowej pacjentów z
przewlekłą białaczką limfocytową. Dalsze prace prowadzone w tym zakresie wyjaśnią ich rolę oraz ew. moŜliwość
konstrukcji modeli immunoterapeutycznych opartych o udział MDSC w patogenezie zaburzeń immunologicznych towarzyszących CLL.
SŁOWA KLUCZOWE: Przewlekła białaczka limfocytowa – Komórki supresyjne pochodzące z linii mieloidalnej –
Immunoterapia – Immunosupresja
80
i wsp.
SUMMARY
The diminished function of the immune system in neoplastic diseases accounts for impaired effect of cancer immunotherapy. For the last few years some research centres have been postulating the existance of myeloid-derived
suppressor cells (MDSC) in cancer patients. The researchers regard MDSC as responsible for supprepression of the
immune system caused by cancer cells. Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is the most common leukemia in
Caucasians. The course of the disease is chronic with acceleration phases, leading to death of the patient if no appropriate treatment is instituted. The aim of this study was to search for MDSC in patients with CLL. 25 patients
with newly recognized CLL were enrolled into the study. The mononuclear cells from the peripheral blood were
assessed with five-colour flow cytometry using monoclonal antibodies bound with FITC, PE, PerCP, ECD, PC7
and isotype controls, and following cell subpopulations were noted: CD15+CD124(IL-4R)+, CD14-CD15+CD124+,
CD34+CD33+CD13+, CD34+CD33+CD13+CD15-, CD11b+CD14-CD15+, CD14+CD11b+HLA-DR+.
Results:
1) The percentage of monocytes i.e.CD14+ and CD15+ cells in the peripheral blood of patients with CLL was lower
than in the controls.
2) The percentage of MDSC i.e. CD34+CD33+CD13 was higher in CLL pacjents than in controls. We found no differences between the examined and control group in other assessed cell subpopulations.
Results of our investigation suggest the presence of MDSC in the peripheral blood of CLL patients. Further research
in this field will elucidate the role and possibility of immunotherapeutic use of those cells.
KEY WORDS: Chronic lymphocytic leukemia – Myeloid-derived suppressor cells – Immunotherapy – Immunesuppression
WSTĘP
Upośledzenie funkcji układu odpornościowego w chorobach nowotworowych stanowi istotny czynnik zmniejszający efektywność immunoterapii. Od lat 90-tych ubiegłego wieku trwają badania nad wyjaśnieniem mechanizmów interakcji pomiędzy komórką nowotworową, a komórkami układu immunologicznego gospodarza prowadzącymi do stanu immunosupresji zarówno w czasie rozpoznania choroby,
w trakcie terapii i po jej zakończeniu. Mimo bardzo intensywnych badań prowadzonych na całym świecie istota tego procesu nie została do dziś wyjaśniona. Od kilku lat pojedyncze ośrodki badawcze postulują istnienie komórek supresyjnych pochodzących z linii mieloidalnej (myeloid-derived suppressor
cells, MDSC) u pacjentów z chorobą nowotworową [1]. Badacze ci uwaŜają, Ŝe ta subpopulacja komórek jest współodpowiedzialna za hamowanie czynności układu odpornościowego przez komórki nowotworowe. Komórki supresyjne pochodzące z linii mieloidalnej są heterogenną grupą komórek o udowodnionej roli hamującej układ immunologiczny, bez ostatecznego wyjaśnienia mechanizmu tej relacji.
Ich wpływ moŜe dotyczyć limfocytów T efektorowych [2]. Jednocześnie wydaje się, Ŝe komórki MDSC
mogą stanowić brakujące ogniwo pomiędzy dotychczasową relacją: komórka nowotworowa – limfocyt
T regulatorowy – pozostałe komórki układu immunologicznego [3]. W modelu patogenezy chłoniaka
MDSC prezentują antygeny nowotworowe specyficznym limfocytom T regulatorowym [4]. W jednym
badaniu wykazano nawet związek MDSC z zaawansowaniem choroby tj. większą ich liczbę w wyŜszych stadiach zaawansowania guzów litych [5]. Są równieŜ pierwsze dowody na to, Ŝe niektóre metody
immunoterapeutyczne jak szczepionki aktywujące specyficzne limfocyty T skierowane przeciwko komórkom nowotworowym działają pomimo obecności duŜych ilości MDSC [6]. Opis dotychczas odkrytych funkcji MDSC zawarto w kilku opublikowanych pracach poglądowych [3, 7-9].
Przewlekła białaczka limfocytowa (CLL) stanowi najczęstszą postać białaczki u pacjentów dorosłych rasy kaukaskiej. Choroba ta jest jak dotąd nieuleczalna.W terapii stosuje się chemio- i/lub immunoterapię oraz transplantacje komórek hematopoetycznych. Mimo istnienia tych nowoczesnych metod terapii wielu pacjentów cierpi z powodu nawrotów choroby, które nierzadko kończą się niepomyślnie. Komórki nowotworowe CLL są obecne w duŜych ilościach we krwi obwodowej pacjentów naleŜy
zatem przypuszczać, Ŝe ich wpływ na komórki układu odpornościowego moŜe być oceniany bez pobierania materiału ze szpiku czy narządów limfatycznych. ZałoŜenia tego dokonują równieŜ inni zespoły
badawcze analizując stan układu immunologicznego pacjentów na podstawie wyników badań krwi ob-
81
wodowej. Celem niniejszej pracy było poszukiwanie komórek supresyjnych pochodzących z linii mieloidalnej we krwi obwodowej pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową.
PACJENCI
Materiał badawczy stanowiła krew obwodowa 25 pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową (BCLL). Rozpoznanie CLL stawiano na podstawie uznanych kryteriów klinicznych i laboratoryjnych.
Przed pobraniem krwi pacjenci nie otrzymywali Ŝadnego leczenia, średni wiek badanych wynosił 64.5
lat, większość stanowili męŜczyźni (14=56%), średnia leukocytoza krwi obwodowej wynosiła 41.1 G/l,
średnie stęŜenie dehydrogenazy mleczanowej 530 IU (norma do 480), średnie stęŜenie β-mikroglobuliny
- 3977.0 ±1604.9 g/L (norma 800–2400). Klasyfikacja kliniczna pacjentów wg Rai’a przedstawiała się
następująco: 0 – 2, I – 8, II –7, III – 6, IV – 2. Grupę odniesienia stanowiła krew obwodowa 30 osób z
rozkładem płci i wieku nie róŜniącym się od danych z grupy CLL (p>0.05). Pacjenci z grupy odniesienia
nie mieli cech infekcji, choroby przewlekłej, autoimmunologicznej czy nowotworowej. Eksperyment
został zaakceptowany przez Komisję Bioetyczną Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, w kaŜdym
przypadku uzyskano świadomą zgodę pacjenta na pobranie krwi do badań.
METODY
Do oceny składowych leukogramu krew Ŝylną w ilości 1 cm3 pobierano do probówki morfologicznej
zawierającej EDTA. Analizę leukogramu przeprowadzano na analizatorze hematologicznym (Sysmex,
Japonia). Liczbę leukocytów podawano w G/L, limfocyty oceniano w wartościach odsetkowych (%)
i bezwzględnych (G/L). Do badania MDSC pobierano 5 cm3 krwi obwodowej. Następnie izolowano
komórki jednojądrzaste na gradiencie z Fikolu. Komórki jednojądrzaste były oceniane za pomocą
pięciokolorowej techniki cytometrii przepływowej (Beckman Cytomics 500 MPL) z uŜyciem
monoklonalnych przeciwciał związanych z FITC, PE, PerCP, ECD, PC7 oraz izotypowych kontroli.
Zgodnie z dostępnymi danymi z piśmiennictwa notowano odsetki komórek: CD15+CD124(IL-4R)+,
CD14–CD15+CD124+,
CD34+CD33+CD13+,
CD34+CD33+CD13+CD15–,
CD11b+CD14-CD15+,
+
+
+
+
+
CD14 CD11b HLA-DR . Za komórki nowotworowe uznano fenotyp: CD5 CD19 CD23+.
Analiza statystyczna
Uzyskane dane (odsetki ocenianych subpopulacji komórek) zostały wprowadzone do bazy danych
w programie Microsoft Access 2007, a następnie przeniesione do programów Statistica 8.0 oraz GraphPad 5.0, w których dokonano analizy statystycznej oraz przygotowano rysunki. Z powodu braku cech
rozkładu normalnego do porównania odsetka komórek MDSC pomiędzy grupą badaną a kontrolną zastosowano testy nieparameryczne w tym test U Manna i Whitney’a, za róŜnicę istotną statycznie przyjęto standardowo p<0.05. Wyniki (zarówno w częsci opisowej jak i na wykresach) przedstawiane są jako
średnie i odchylenie standardowe. Dokonano analizy korelacji pomiędzy parametrami klinicznymi
a odsetkiem komórek MDSC.
WYNIKI
1) analiza wartości morfologii i rozmazu krwi
Liczba krwinek białych we krwi obwodowej pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową była
istotnie statystycznie wyŜsza w porównaniu do pacjentów z grupy odniesienia (średnia ±SD): 41.1
±29.5 G/l vs. 8.0 ±1.6 G/l (p<0.01). Podobnie liczba i odsetek limfocytów były równieŜ wyŜsze w grupie badanej w porównaniu do grupy odniesienia (odpowiednio: 34.4 ±25.6 g/l vs. 2.1 ±0.5 G/l, p<0.01,
69.6 ±13.7% vs. 27.8 ±4.0%, p<0.01).
82
i wsp.
2) analiza wartości odsetków komórek MDSC
Komórki białaczkowe w cytometrii przepływowej odróŜniano od pozostałych komórek jednojądrzastych na podstawie wysokiej ekspresji antygenów CD5, CD19 i CD23 (Ryc. 1b i 1c). W dalszej ocenie
brano pod uwagę jedynie wartości odsetkowe ocenianych subpopulacji komórek jednojądrzastych z pominięciem komórek CLL.
Ryc. 1a. Komórki jednojądrzaste – bramka A
Ryc. 1b. Komórki CD19+ – bramka U
Ryc. 1c. Komórki białaczkowe: CD19+CD23+CD5+ – kwadrant Z2
Ryc. 1d. Komórki CD33+ – bramka U
83
Ryc. 1e. Komórki CD33+CD15– bramka AJ1, komórki CD33+CD15+
– bramka AJ2
Ryc. 1f. Komórki CD33+CD34+ – bramka AC
Ryc. 1g. Komórki CD34+CD33+CD13+ – bramka AD2
Ryc. 1h. Komórki CD15+CD124+ – bramka AJ4
84
i wsp.
Ryc. 1i. Komórki CD15+CD11b+ – bramka AD2
Ryc. 1. Przykładowy sposób wyodrębniania ocenianych subpopulacji komórek w cytometrze przepływowym.
Fig. 1. An example of cell separation assessed with the flow cytometry
Odsetek monocytów tj. komórek CD14+ we krwi obwodowej był znamiennie niŜszy w grupie pacjentów z CLL w porównaniu do grupy odniesienia 3.6 ±1.9% vs. 14.2 ±2.5%, p<0.05. Podobnie zanotowano niŜszy odsetek komórek CD15+ w grupie badanej w porównaniu do grupy odniesienia (3.3
±1.8% vs. 51.5 ±10.4%, p<0.01). Natomiast obserwowano istotnie statystycznie wyŜszy odsetek komórek MDSC o fenotypie CD34+CD33+CD13+ we krwi pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową w
porównaniu do wartości uzyskanych w grupie odniesienia: 9.82 ±7.4 vs. 4.0 ±2.1, p=0.04). Nie znaleziono róŜnic pomiędzy odsetkami innych subpopulacji komórek w piśmiennictwie uznawanych na
MDSC tj.: CD34+CD33+CD13+CD15–, CD15+CD124+, CD15+CD124+CD14–, CD11b+CD15+CD14–,
CD14+CD11b+HLA-DR+ (odpowiednio – grupa badana vs. grupa odniesienia, średnie i odchylenia standardowe: 3.1±1.2% vs. 3.6 ±0.9%, 25.9 ±8.1 vs. 29.0 ±11.3%, 10.6 ±5.8 vs. 8.8 ±4.8%, 35.0 ±6.2% vs.
37.2 ±4.9, 29.3 ±5.2% vs. 31.0 ±4.3%).
Nie znaleziono istotnych korelacji pomiędzy parametrami klinicznymi a odsetkiem komórek MDSC.
Ryc. 1. przedstawia zaproponowany sposób wyodrębnienia komórek nowotworowych oraz komórek
MDSC we krwi obwodowej pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową. Na Ryc. 2 pokazano porównanie średnich wartości odsetków wybranych subpopulacji komórek we krwi obwodowej pacjentów
z CLL i w grupie odniesienia.
DYSKUSJA
Mimo bardzo intensywnych badań prowadzonych w wielu ośrodkach naukowych patogeneza zaburzeń immunologicznych towarzyszących chorobom nowotworowym nie jest znana. U progu XXI stulecia wydawało się, Ŝe brakującym ogniwem w interacji komórka nowotworowa – układ odpornościowy
gospodarza są limfocyty T regulatorowe. Jednak ich obecnością lub wzmoŜoną aktywnością nie jesteśmy w stanie wytłumaczyć wszystkich immunopatologii związanych z nowotworzeniem. Trwają zatem
poszukiwania innych subpopulacji komórek lub substancji odpowiedzialnych za supresję limfocytów T
i monocytów osób chorujących na raka. Nasze aktualne badania koncentrują się na jednym z moŜliwym
aspektów zaleŜności nowotwór – gospodarz tj. odkrytych ostatnio komórkach supresyjnych pochodzących z linii mieloidalnej (MDSC). We krwi obwodowej dorosłych pacjentów z przewlekłą białaczką
limfocytową wykazaliśmy wyŜsze odsetki MDSC o fenotypie CD33+CD34+CD13+ w porównaniu do
osób zdrowych. Dane dotyczące MDSC są róŜnorodne i kontrowersyjne, większość eksperymentów
wykonano na modelu mysim, tylko niektóre – u ludzi. MDSC u myszy charakteryzują się zmniejszoną
85
CD15+
CD14+
80
50
40
60
%
%
30
40
20
20
10
0
0
kontrola
kontrola
CLL
CLL
CD14-CD15+CD11b+
CD34+CD33+CD13+
50
15
40
10
%
%
30
20
5
10
0
kontrola
CLL
0
kontrola
CLL
Ryc. 2. Porównanie średnich wartości procentowych ocenianych subpopulacji komórek w grupach kontrolnej i pacjentów
z przewlekłą białaczką limfocytową (CLL).
Fig. 2. The comparison of mean percentage values of assessed cell subpopulations in control group and patients with chronic
lymphocytic leukemia
ekspresją markerów mieloidalnych, niemoŜnością róŜnicowania w kierunku dojrzałych komórek mieloidalnych, wysokimi stęŜeniami aktywnych rodników tlenowych oraz aktywacją enzymu arginazy I [10].
Fenotyp MDSC został ostatecznie ustalony u myszy jako Gr-1+/CD11b+. U ludzi, wg autorów konsensusu w sprawie MDSC, charakteryzują się one ekspresją antygenów: CD34+, CD33+ i CD13+ [11].
Obecność właśnie tych komórek we krwi obwodowej pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową
wykazaliśmy w naszym eksperymencie.
Najprawdopodobniej z powodu braku ostatecznej definicji badania nad MDSC u ludzi są nieliczne,
a ich wyniki bardzo zróŜnicowane. Najwcześniejsze doniesienia opisujące wykrycie MDSC (jeszcze bez
ostatecznej nazwy tych komórek) postulowały ich obecność w guzie raka głowy i szyi, ich fenotyp określano jako CD34+ i uwaŜano, Ŝe to czynnik wzrostu kolonii granulocytarno-makrofagowych (GM-CSF)
wydzielany przez komórki nowotworowe jest odpowiedzialny za nacieczenie przez MDSC [12]. MDSC
były równieŜ obecne w węzłach regionalnych. Wtedy teŜ udowodniono po raz pierwszy supresyjne działanie MDSC na limfocyty T pacjenta. Do kolejnego badania włączono zarówno pacjentów z rakiem
głowy i szyi jak i niedrobnokomórkowym rakiem płuc oraz rakiem piersi. We krwi obwodowej tych
osób wykryto takŜe obecność komórek MDSC o fenotypie Lin-HLA-DR–CD34+ [13]. Większość komórek charakteryzowała się ekspresją antygenów CD33, CD13 i CD11c oraz brakiem ekspresji CD15.
Natomiast prace wykonane na największej liczbie pacjentów dotyczą nowotworów nerki. Zespół Ochoa,
Zea i wsp. wykazali obecność MDSC CD11b+/CD14– we krwi obwodowej dorosłych z zaawansowanym rakiem jasnokomórkowym [8]. Komórki te charakteryzowały się ekspresją antygenu CD15, ale
równocześnie brakiem obecności CD80, CD83, CD86, MHC II i CD11a. Autorzy tego doświadczenia
obserwowali podwyŜszoną aktywność arginazy I w tej subpopulacji komórek potwierdzając ich rolę
86
i wsp.
w immunosupresji towarzyszącej chorobie nowotworowej. Dodatkowo deplecja komórek CD11b+ prowadziła do normalizacji proliferacji, produkcji cytokin oraz ekspresji łańucha CD3ζ w limfocytach T
gospodarza – stanowi to przyczynek do prób zahamowania czynności MDSC u pacjentów z rakiem nerki. Dalsze badania nad komórkami MDSC obecnymi we krwi obwodowej pacjentów z zaawansowanym
rakiem nerki pozwoliły ustalić, Ŝe ich negatywny wpływ na funkcję limfocytów T gospodarza jest odwracalny pod wpływem kwasu trans-retinowego (all-trans-retinoic acid, ATRA) [14]. Jednak równoczesna terapia z interleukiną 2 znosiła pozytywny efekt immunomodulacyjny preparatu ATRA [15].
W tym badaniu za MDSC uznawano komórki Lin–, HLA-DR–, CD33+. Prace badawcze dotyczące
MDSC prowadzone są w wielu chorobach nowotworowych. Np. w raku piersi najnowsza metoda immunoterapii oparta o indukcję specyficznych limfocytów T skierowanych przeciwko antygenowi HER-2
nie działała bez równoczesnej deplecji MDSC [16]. NaleŜy zaznaczyć, Ŝe MDSC są obecne nie tylko we
krwi obwodowej, ale takŜe w miejscu nowotworzenia np. u pacjentów z rakiem Ŝołądka [17].
W naszej pracy ocenialiśmy MDSC za pomocą cytometrii przepływowej jako subpopulację komórek jednojądrzastych krwi obwodowej. Niektórzy badacze uwaŜają, Ŝe MDSC pochodzą z aktywowanych komórek wielojądrzastych (polymorphonuclear cells, PMN) i wykazują wysoką ekspresję antygenów CD66b, CD11b, a niską: CD62L i CD16 [18]. Inni autorzy sugerują, Ŝe MDSC to dwie subpopulacje: granulocytarna i monocytarna [19]. Obie subpopulacje posiadają silne właściwości supresyjne, ale
tylko ta druga była oceniana w naszym badaniu. W modelu zwięrzęcym komórki CD11b+IL-4α+, naleŜące do subpopulacji monocytów kumulowały się w czasie wzrostu nowotworu, produkowały IL-13
i IFN-γ, prowadząc do supresji limfocytów CD8+ [20].
Ogromne kontrowersje dotyczące fenotypu komórek MDSC i sposobu ich oceny są przyczyną uzyskiwania nieporówywalnych wyników z zespołów badawczych całego świata. Nasz raport wpisuje się
w tą dyskusję. Być moŜe właściwości supresyjne MDSC nie zaleŜą od ekspresji poszczególnych antygenów na ich powierzchni tylko charakterystyki czynnościowej. Funkcja supresyjna MDSC jest bardzo
słabo poznana ale wg większości badaczy jest mediowana przez produkcję arginazy I i syntazy tlenku
azotu [8]. Nie wiadomo równieŜ, która z substancji produkowanych przez komórki nowotworowe pobudza pojawianie się MDSC, kandydatami są z pewnością klasyczne immunosupresanty takie jak VEGF,
TGF-beta czy IL-10 [18]. Do immunosupresji wywołanej obecnością MDSC oraz Tregs jest niezbędny
ligand c-kit. Idąc tą drogą autorzy jednego z modeli doświadczalnych zastosowali nowy inhibitor kinazy
tyrozynowej – sunitinib – uzyskując zmniejszenie liczby MDSC oraz Tregs, zmniejszenie ekspresji supresyjnych cytokin: IL-10, TGF-beta, czynnika transkrypcyjnego FoxP3, a przede wszystkim nacieczenie guza przez limfocyty o profilu prozapalnym [21].
Potwierdzenie istnienia i roli komórek MDSC w patogenezie immunosupresji towarzyszącej chorobom nowotworowym pozwoli na konstrukcję schematów immunoterapeutycznych uwzględniających
wpływ na tą subpopulację komórek. Zablokowanie wpływu MDSC na limfocyty T gospodarza moŜe
zwiększyć skuteczność zastosowanego leczenia przeciwnowotworowego. Jeden z nowszych cytostatyków gemcytabina zmniejszał liczbę komórek MDSC w śledzionach zwierząt z chorobami rozrostowymi,
jednocześnie nie wpływając na pozostałe elementy układu odpornościowego [22]. Dodatkowe podanie
IFN-β zwiększało efekt przeciwnowotworowy. Gemcytabina jest stosowana u ludzi w raku trzustki,
piersi, płuca, pęcherza moczowego i jajnika. Interesujące byłoby zbadanie jej wpływu na MDSC w tych
jednostkach chorobowych. Pacjenci poddani przez nas badaniu nie otrzymywali wcześniej Ŝadnego leczenia. Innym lekiem hamującym działanie MDSC oraz stymulującym przeciwnowotworową odpowiedź limfocytów T jest inhibitor fosfodiesterazy-5 sildenafil [23]. Z drugiej strony wykryto pobudzający wpływ szczepionek przeciwnowotworowych produkujących GM-CSF na obecność komórek MDSC
[24]. Ten niekorzystny efekt naleŜy brać pod uwagę przy konstrukcji nowych schematów terapeutycznych.
87
WNIOSKI
Wyniki naszych badań wskazują na prawdopodobną obecność komórek MDSC we krwi obwodowej
pacjentów z przewlekłą białaczką limfocytową. Dalsze prace prowadzone w tym zakresie wyjaśnią ich
rolę oraz ew. moŜliwość konstrukcji modeli immunoterapeutycznych opartych o udział MDSC w patogenezie zaburzeń immunologicznych towarzyszących CLL.
Praca wykonana w ramach projektu badawczego MNiSzW nr N407 1503 33
PIŚMIENNICTWO
1. Bronte V, Apolloni E, Cabrelle A i wsp.: Identification of CD11b+/Gr-1+/CD31+ myeloid progenitor capable of activating
or suppressing CD8+ T cells. Blood, 2000; 96: 3838-3846.
2. Ghiringhelli F, Puig PE, Roux S i wsp.: Tumor cells convert immature myeloid dendritic cells into TGF-beta-secreting cells
inducing CD4+CD25+ regulatory T cell proliferation. J Exp Med, 2005; 202: 919-929.
3. Serafini P, Borrello I, Bronte V: Myeloid suppressor cells in cancer: recruitment, phenotype, properties, and mechanisms of
immune suppression. Semin Cancer Biol, 2006; 16: 53-65.
4. Serafini P, Mgebroff S, Noonan K, Borrello I: Myeloid-derived suppressor cells promote cross-tolerance in B-cell lymphoma by expanding regulatory T cells. Cancer Res, 2008; 68: 5439-5449.
5. Diaz-Montero CM, Salem ML, Nishimura MI, Garrett-Mayer E, Cole DJ, Montero AJ: Increased circulating myeloidderived suppressor cells correlate with clinical cancer stage, metastatic tumor burden, and doxorubicin-cyclophosphamide
chemotherapy. Cancer Immunology Immunotherapy, 2009; 58: 49-59.
6. Srivastava MK, Bosch JJ, Thompson JA, Ksander BR, Edelman MJ, Ostrand-Rosenberg S: Lung cancer patients' CD4(+) T
cells are activated in vitro by MHC II cell-based vaccines despite the presence of myeloid-derived suppressor cells. Cancer
Immunology Immunotherapy, 2008; 57: 1493-1504.
7. Łuczyński W, Krawczuk-Rybak M, Stasiak-Barmuta A: Komórki supresyjne pochodzące z linii mieloidalnej - nowy mechanizm upośledzenia odporności w chorobach nowotworowych. Postepy Hig Med Dosw, 2008; 62: 18-22.
8. Ochoa AC, Zea AH, Hernandez C, Rodriquez PC: Arginase, prostaglandins, and myeloid-derived suppressor cells in renal
cell carcinoma. Clin Cancer Res, 2007; 13 (2 Suppl): 721-726.
9. Frey AB: Myeloid suppressor cells regulate the adaptive immune response to cancer. J Clin Invest, 2006; 116: 2587-2590.
10. Gabrilovich DI, Bronte V, Chen SH i wsp.: The terminology issue for myeloid-derived suppressor cells. Cancer Res, 2007;
67: 425.
11. Yang R, Roden RBS: Re: The terminology issue for myloid-derived suppressor cells. Cancer Res, 2007; 67: 426.
12. Schmidt Pak A, Wright MA, Matthews JP, Collins SL, Petruzzelli GJ, Young MRI: Mechanisms of immune suppression in
patients with head and neck cancer: presence of CD34+ cells which suppress immune functions within cancers that secrete
granulocyte-macrophage colony-stimulating factor. Clin Cancer Res, 1995; 1: 95-103.
13. Almand B, Clark JI, Nikitina E i wsp.: Increased production of immature myeloid cells in cancer patients: a mechanism of
immunosuppression in cancer. J Immunol, 2001; 166: 678-689.
14. Kusmartsev S, Su Z, Heiser A i wsp.: Reversal of myeloid cell-mediated immunosuppression in patients with metastatic
renal cell carcinoma. Clin Cancer Res, 2008; 14: 8270-8278.
15. Mirza N, Fishman M, Fricke I i wsp.: All-trans-retinoic acid improves differentiation of myeloid cells and immune response
in cancer patients. Cancer Res, 2006; 66: 9299-9307.
16. Morales JK, Kmieciak K, Graham L, Feldmesser M, Bear HD, Manjili MH: Adoptive transfer of HER2/neu-specific T cells
expanded with altering gamma chain cytokines mediate tumor regression when combined with the depletion of myeloidderived suppressor cells. Cancer Immunol Immunother, 2009; in press:
17. Tu S, Bhagat G, Cui G i wsp.: Overexpression of interleukin-1beta induces gastric inflammation and cancer and mobilizes
myeloid-derived suppressor cells in mice. Cancer Cell, 2008; 14: 408-419.
18. Rodriguez PC, Ernstoff MS, Hernandez C i wsp.: Arginase I-producing myeloid-derived suppressor cells in renal cell carcinoma are a subpopulation of activated granulocytes. Cancer Res, 2009; 69: 1553-1560.
19. Youn JI, Nagaraj S, Collazo M, Gabrilovich DI: Subsets of myeloid-derived suppressor cells in tumor-bearing mice. J
Immunol, 2008; 181: 5791-5802.
20. Gallina G, Dolcetti L, Serafini P i wsp.: Tumors induce a subset of inflammatory monocytes with immunosuppressive
activity on CD8+ T cells. J Clin Invest, 2006; 116: 2777-2790.
88
i wsp.
21. Ozao-Choy J, Ma G, Kao J i wsp.: The novel role of tyrosine kinase inhibitor in the reversal of immune suppression and
modulation of tumor microenvironment for immune-based cancer therapies. Cancer Res, 2009; 69: 2514-2522.
22. Suzuki E, Kapoor V, Jassar AS, Kaiser LR, Albelda SM: Gemcitabine selectively eliminates splenic Gr-1+/CD11b+ myeloid suppressor cells in tumor-bearing animals and enhances antitumor immune activity. Clin Cancer Res, 2005; 11: 67136721.
23. Serafini P, Meckel K, Kelso M i wsp.: Phosphodiesterase-5 inhibition augments endogenous antitumor immunity by reducing myeloid-derived suppressor cell function. J Exp Med, 2006; 203: 2691-2702.
24. Serafini P, Carbley R, Noonan KA, Tan G, Bronte V, Borrello I: High-dose granulocyte-macrophage colony-stimulating
factor-producing vaccines impair the immune response through the recuitment of myeloid suppressor cells. Cancer Res,
2004; 64: 6337-6343.
Praca wpłynęła do Redakcji 28.05.2009 r. i została zakwalifikowana do druku 29.10.2009 r.
Adres Autora:
Włodzimierz Łuczyński
II Klinika Chorób Dzieci
ul. Waszyngtona 17
15-274 Białystok
e-mail: [email protected]