ÌÈÍÈ-ÎÁÇÎÐÛ Èììóíîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà ìóëüòèïîòåíòíûõ ìåçåíõèìàëüíûõ ñòðîìàëüíûõ êëåòîê 39

Ìèíè-îáçîðû
39
ÌÈÍÈ-ÎÁÇÎÐÛ
Èììóíîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà ìóëüòèïîòåíòíûõ
ìåçåíõèìàëüíûõ ñòðîìàëüíûõ êëåòîê
Â.Ñ. Ñåðãååâ
Ââåäåíèå
Ïðè àëëîãåííûõ òðàíñïëàíòàöèÿõ êëåòîê, òêàíåé è îðãàíîâ â îðãàíèçìå ðåöèïèåíòà ðàçâèâàþòñÿ îñîáûå èììóíîëîãè÷åñêèå ôåíîìåíû, ïîëó÷èâøèå íàçâàíèå «ðåàêöèÿ
òðàíñïëàíòàò ïðîòèâ õîçÿèíà» (ÐÒÏÕ) è «ðåàêöèÿ õîçÿèí
ïðîòèâ òðàíñïëàíòàòà» (ÐÕÏÒ), ÷òî ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç íàèáîëåå àêòóàëüíûõ ïðîáëåì ñîâðåìåííîé òðàíñïëàíòàöèîííîé ìåäèöèíû è èììóíîëîãèè. Ýòîò ôåíîìåí îáóñëîâëåí
íàëè÷èåì ó äîíîðà è ðåöèïèåíòà ðàçíûõ àëëåëüíûõ âàðèàíòîâ ãåíîâ, íàèáîëåå âàæíûìè èç êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ ãåíû
ãëàâíîãî êîìïëåêñà ãèñòîñîâìåñòèìîñòè (major
histocompatibility complex - MHC), òàê êàê Ò-ëèìôîöèòû îñóùåñòâëÿþò ñâîè öèòîòîêñè÷åñêèå ýôôåêòû â ðåçóëüòàòå
ñâÿçûâàíèÿ ñ àíòèãåíàìè ÌÍÑ. Âìåñòå ñ òåì, ñëîæíûé ìåõàíèçì ðàñïîçíàâàíèÿ Ò-ëèìôîöèòàìè ÷óæåðîäíûõ êëåòîê
è íàëè÷èå âåùåñòâ ñ âûðàæåííîé èììóíîñóïðåññèâíîé àêòèâíîñòüþ (íåêîòîðûå ãîðìîíû, ôàêòîðû ðîñòà, ïðîñòàãëàíäèíû è äð.) äàþò âîçìîæíîñòü îáõîäà òðàíñïëàíòàöèîííîãî áàðüåðà.
Èçâåñòíî, ÷òî ìóëüòèïîòåíòíûå ìåçåíõèìàëüíûå ñòðîìàëüíûå êëåòêè (ÌÌÑÊ) êîñòíîãî ìîçãà èãðàþò çíà÷èòåëüíóþ ðîëü â ëèìôîïîýçå è, â ÷àñòíîñòè, â ïîëîæèòåëüíîé
ñåëåêöèè Ò-ëèìôîöèòîâ [1, 2]. Òàêèå ôóíêöèîíàëüíûå îñîáåííîñòè ïîäðàçóìåâàþò ñïåöèôè÷åñêèé õàðàêòåð âçàèìîäåéñòâèÿ ÌÌÑÊ êàê ñ ñîáñòâåííûìè êëåòêàìè èììóííîé
ñèñòåìû, òàê è ñ êëåòêàìè ðåöèïèåíòà ïðè àëëîãåííûõ
òðàíñïëàíòàöèÿõ. Âîçìîæíîñòü ââåäåíèÿ íåñîâìåñòèìûõ
ïî àíòèãåíàì MHC ÌÌÑÊ â îðãàíèçì ðåöèïèåíòà áåç ñîïóòñòâóþùåé èììóíîñóïðåññèè çíà÷èòåëüíî óïðîùàåò
âíåäðåíèå êëåòî÷íûõ òåõíîëîãèé â êëèíè÷åñêóþ ïðàêòèêó.
Èçó÷åíèå èììóíîëîãè÷åñêèõ ñâîéñòâ ÌÌÑÊ
in vitro
Ðåçóëüòàòû áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ýêñïåðèìåíòîâ in
vitro ïî èçó÷åíèþ âëèÿíèÿ ÌÌÑÊ íà ôóíêöèè ðàçíûõ ïîïóëÿöèé êëåòîê èììóííîé ñèñòåìû îáîáùåíû è ïðåäñòàâëåíû íèæå.
• ÌÌÑÊ íå ëèçèðóþòñÿ â ñìåøàííûõ êóëüòóðàõ àëëîãåííûìè ÿäðîñîäåðæàùèìè êëåòêàìè ïåðèôåðè÷åñêîé êðîâè
(ßÑÊÏÊ) èëè Ò-ëèìôîöèòàìè è NK-êëåòêàìè [3, 4, 5, 6].
• Â ðåàêöèè ñìåøàííîé êóëüòóðû ëèìôîöèòîâ è åå ìîäèôèêàöèÿõ (ñóùíîñòü ðåàêöèè ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1) ÌÌÑÊ
çíà÷èòåëüíî èíãèáèðóþò ïðîëèôåðàöèþ Ò-ëèìôîöèòîâ â
îòâåò íà àêòèâàöèþ ïîëèêëîíàëüíûìè ñòèìóëÿòîðàìè
(êîíêàíàâàëèíîì À èëè ôèòîãåìàããëþòèíèíîì), àíòèCD3 àíòèòåëàìè, ñïåöèôè÷åñêèìè àíòèãåíàìè (îáëó÷åííûìè àëëîãåííûìè ßÑÊÏÊ) èëè «ïðîôåññèîíàëüíûìè»
àíòèãåí-ïðåçåíòèðóþùèìè êëåòêàìè (ÀÏÊ) [3, 5–10] (ñì.
ðèñ. 1).
Ðèñ. 1. Ïÿòèäíåâíàÿ ðåàêöèÿ ñìåøàííîé êóëüòóðû
ëèìôîöèòîâ (ÐÑÊË).
 ÐÑÊË èçó÷àåòñÿ ðåàêòèâíîñòü ëèìôîöèòîâ ðåöèïèåíòà
â îòíîøåíèè àíòèãåíîâ, ýêñïðåññèðóåìûõ êëåòêàìè äîíîðà.
Ëèìôîöèòû ðåöèïèåíòà (â äàííîì ñëó÷àå èìåþùèå àíòèãåíû
HLA-DR3 è HLA-DR-7) èíêóáèðîâàëèñü â òå÷åíèå 5 äíåé
ñ ëèìôîöèòàìè äîíîðà (àíòèãåíû HLA-DR3, HLA-DR4).
 ñëó÷àå íàëè÷èÿ íà êëåòêàõ äîíîðà «÷óæåðîäíûõ» àíòèãåíîâ
(â äàííîì ïðèìåðå HLA-DR4) ïðîèñõîäèò òðàíñôîðìàöèÿ
è ïðîëèôåðàöèÿ Ò-êëåòîê ðåöèïèåíòà (ïðîëèôåðàöèÿ
ëèìôîöèòîâ äîíîðà íåâîçìîæíà, òàê êàê èõ çàðàíåå
ïîäâåðãàþò âîçäåéñòâèþ áîëüøèõ äîç ðàäèàöèè)
• Âîçäåéñòâèå íà ïðîëèôåðàöèþ Ò-ëèìôîöèòîâ çàâèñèò
îò ñîîòíîøåíèÿ ÌÌÑÊ è ëèìôîöèòîâ. Áîëüøèíñòâî àâòîðîâ
îòìå÷àþò ñòàòèñòè÷åñêè çíà÷èìîå èíãèáèðîâàíèå ïðîëèôåðàöèè ïðè ñîîòíîøåíèÿõ ÌÑÊ/ÑÊÊ è Ò-êëåòîê â ðåàêöèè
ñìåøàííîé êóëüòóðû ëèìôîöèòîâ îò 1:10 è âûøå [8, 9, 11].
Òåì íå ìåíåå, èìåþòñÿ ñîîáùåíèÿ î ñóùåñòâåííîì ñóïðåññèâíîì ýôôåêòå ïðè çíà÷èòåëüíî ìåíüøèõ ñîîòíîøåíèÿõ
(1:100 è ìåíüøå) [3, 4].
• Ñóïðåññèâíûé ýôôåêò ñîõðàíÿåòñÿ ïðè êîêóëüòèâèðîâàíèè â ðåàêöèè ñìåøàííîé êóëüòóðû ëèìôîöèòîâ ÌÌÑÊ ÷åëîâåêà è Ò-ëèìôîöèòîâ ìûøè è íàîáîðîò. Ïî-âèäèìîìó, ýòî
ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíûì ÿâëåíèåì è íå çàâèñèò îò áèîëîãè÷åñêîãî âèäà [10].
• ÌÌÑÊ èíãèáèðóþò ïðîëèôåðàöèþ ðàçíûõ ñóáïîïóëÿöèé
Ò-ëèìôîöèòîâ: CD4+ è CD8+ Ò-ëèìôîöèòîâ, «íàèâíûõ» àíòèãåí-ñïåöèôè÷íûõ Ò-ëèìôîöèòîâ è Ò-êëåòîê ïàìÿòè [4, 11].
• Ïðè óäàëåíèè ÌÌÑÊ èç êîêóëüòóðû Ò-ëèìôîöèòû ñïîñîáíû ïðîëèôåðèðîâàòü â îòâåò íà ðåñòèìóëÿöèþ, òî åñòü
ñóïðåññèâíûé ýôôåêò ÿâëÿåòñÿ îáðàòèìûì [4, 8].
Êëåòî÷íàÿ òðàíñïëàíòîëîãèÿ è òêàíåâàÿ èíæåíåðèÿ ¹ 2, 2005
40
Ìèíè-îáçîðû
• Äîáàâëåíèå â êîêóëüòóðó ãàììà-èíòåðôåðîíà óñèëèâàåò ñóïðåññèâíûé ýôôåêò ÌÌÑÊ [3], òîãäà êàê IL-2 ÷àñòè÷íî íèâåëèðóåò èíãèáèðîâàíèå ïðîëèôåðàöèè Ò-êëåòîê [7].
• Êðîìå èíãèáèðîâàíèÿ ïðîëèôåðàöèè, ïðèñóòñòâèå â
ðåàêöèè ñìåøàííîé êóëüòóðû ëèìôîöèòîâ ÌÌÑÊ îêàçûâàåò è äðóãèå ýôôåêòû íà Ò-ëèìôîöèòû. Íàïðèìåð, ñíèæåíèå ýêñïðåññèè àêòèâàöèîííûõ ìàðêåðîâ CD25, CD38,
CD69 [11] è óìåíüøåíèå ñåêðåöèè ãàììà-èíòåðôåðîíà [4].
• ÌÌÑÊ, äèôôåðåíöèðóþùèåñÿ â òå÷åíèå 1-2 íåäåëü â
îñòåîãåííîì, õîíäðîãåííîì è àäèïîöèòîãåííîì íàïðàâëåíèÿõ, òàêæå íå ëèçèðóþòñÿ â ñìåøàííûõ êóëüòóðàõ è ñîõðàíÿþò
èììóíîñóïðåññèâíûå ñâîéñòâà [3].
• Ïðè êîêóëüòèâèðîâàíèè ÌÌÑÊ ñ ðàçíûìè ïîïóëÿöèÿìè äåíäðèòíûõ êëåòîê (ÄÊ) îòìå÷åíî èíãèáèðîâàíèå
ïðîäóêöèè ïðîâîñïàëèòåëüíûõ ôàêòîðîâ ÄÊ 1-ãî òèïà è óñèëåíèå ñèíòåçà ïðîòèâîâîñïàëèòåëüíûõ ôàêòîðîâ ÄÊ 2-ãî
òèïà [12].
• ÌÌÑÊ èíãèáèðóþò äèôôåðåíöèðîâêó ìîíîöèòîâ â
ÄÊ [13].
Òàêèì îáðàçîì, âàæíûì îòêðûòèåì äëÿ êëèíè÷åñêîãî
ïðèìåíåíèÿ â îïûòàõ in vitro ñòàëà íåâîçìîæíîñòü ëèçèñà
ÌÌÑÊàëëîãåííûìè Ò-ëèìôîöèòàìè è NK-êëåòêàìè â ñìåøàííûõ êóëüòóðàõ. Êðîìå òîãî, ïîêàçàíî ðàçíîñòîðîííåå
äåéñòâèå ÌÌÑÊíà ðàçëè÷íûå êëåòêè èììóííîé ñèñòåìû,
ðåçóëüòàòîì êîòîðîãî ìîæåò ÿâëÿòüñÿ ïðÿìîå èëè îïîñðåäîâàííîå ÷åðåç ÄÊ èíãèáèðîâàíèå ôóíêöèé Ò-ëèìôîöèòîâ.
Èçó÷åíèå èììóíîëîãè÷åñêèõ ñâîéñòâ ÌÌÑÊ
in vivo
Èììóíîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè ÌÌÑÊïîêàçàíû è â
îïûòàõ in vivo.  ÷àñòíîñòè, ÌÌÑÊ, ñèíòåçèðóþùèå êîñòíûé
ìîðôîãåíåòè÷åñêèé áåëîê ÷åëîâåêà 2 (human bone
morphogenetic protein-2), íå ýëèìèíèðîâàëèñü, ïðè àëëîãåííîé òðàíñïëàíòàöèè ðàçíûì èììóíîêîìïåòåíòíûì ìûøàì è áûëè ñïîñîáíû äèôôåðåíöèðîâàòüñÿ â îñòåîáëàñòû
[10]. Ïîêàçàíî, ÷òî ïëîä îâöû îòòîðãàåò ïîñëå 75 äíåé ãåñòàöèè àëëîãåííûé êîæíûé òðàíñïëàíòàò [15] è íå ñïîñîáåí
ïðèæèâëÿòü äðóãèå àëëîãåííûå è êñåíîãåííûå òðàíñïëàíòàòû. Òåì íå ìåíåå, ÌÌÑÊ÷åëîâåêà ïðèæèâëÿëèñü â ïëîäå
îâöû ïîñëå âíóòðèóòðîáíîé òðàíñïëàíòàöèè íà 85-é äåíü
ãåñòàöèè è íàõîäèëèñü â îðãàíàõ õîçÿèíà íå ìåíåå 13 ìåñÿöåâ ïðè îòñóòñòâèè èììóíîñóïðåññèè [16]. Òðàíñïëàíòèðîâàííûå ÌÌÑÊ ìûøè ñóùåñòâîâàëè íå ìåíåå 13 íåäåëü
â îðãàíèçìå èììóíîêîìïåòåíòíîãî ðåöèïèåíòà-êðûñû, ãäå
îíè ïðèíèìàëè ó÷àñòèå â ðåïàðàöèè ïîñëå ýêñïåðèìåíòàëüíîãî èíôàðêòà ìèîêàðäà [17].  ýòèõ ýêñïåðèìåíòàõ íå îòìå÷àëîñü êàêèõ-ëèáî èììóíîëîãè÷åñêèõ ðåàêöèé îòòîðæåíèÿ. Òåì íå ìåíåå, â àíàëîãè÷íîì ýêñïåðèìåíòå ïî
òðàíñïëàíòàöèè ÌÌÑÊ ÷åëîâåêà â îðãàíèçì èììóíîêîìïåòåíòíîãî ðåöèïèåíòà-ìûøè íàáëþäàëàñü âûðàæåííàÿ
ðåàêòèâíîñòü ëèìôîöèòîâ ê ââîäèìûì êëåòêàì [14].
ÌÌÑÊ îêàçûâàþò áëàãîïðèÿòíûå ýôôåêòû íà ïðèæèâëåíèå íåñîâìåñòèìîãî îðãàíà ïðè èõ ñîâìåñòíîé òðàíñïëàíòàöèè. Ïðåäâàðèòåëüíîå ââåäåíèå ÌÌÑÊñïîñîáíî óâåëè÷èâàòü
âûæèâàåìîñòü àëëîãåííîãî êîæíîãî òðàíñïëàíòàòà ó áàáóèíîâ
[7]. Ýòîò ýôôåêò íàáëþäàëñÿ òîëüêî ïðè óñëîâèè èçîãåííîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ ÌÌÑÊ è êîæíîãî òðàíñïëàíòàòà. Èíòåðåñåí
ôàêò îïóõîëåâîãî ðîñòà êëåòîê ìåëàíîìû ïðè èõ ñîâìåñòíîì
ïîäêîæíîì ââåäåíèè ñ ÌÌÑÊ â îðãàíèçì ìûøè, òîãäà êàê áåç
ÌÌÑÊ êëåòêè ìåëàíîìû áûñòðî îòòîðãàëèñü [10].
Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷åííûå äàííûå îá èììóíîëîãè÷åñêèõ îñîáåííîñòÿõ ÌÌÑÊ îòêðûâàþò øèðîêèå ïåðñïåêòèâû
äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ àëëîãåííûõ êëåòîê â ðåãåíåðàòèâíîé
ìåäèöèíå. Êðîìå òîãî, èììóíîìîäóëèðóþùèå ñâîéñòâà
ÌÌÑÊ ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ ïðè ëå÷åíèè àóòîèììóííûõ
çàáîëåâàíèé, äëÿ ñíèæåíèÿ òÿæåñòè ÐÒÏÕ è óñïåøíîé
òðàíñïëàíòàöèè àëëîãåííûõ îðãàíîâ.
Êëåòî÷íàÿ òðàíñïëàíòîëîãèÿ è òêàíåâàÿ èíæåíåðèÿ ¹ 2, 2005
Âîçìîæíûå ìåõàíèçìû ðåàëèçàöèè
èììóíîëîãè÷åñêèõ ñâîéñòâ ÌÌÑÊ
 íàó÷íûõ ïóáëèêàöèÿõ îáñóæäàþòñÿ ñëåäóþùèå ìåõàíèçìû, îáúÿñíÿþùèå èììóíîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà ÌÌÑÊ.
Îòñóòñòâèå èëè ñëàáàÿ ýêñïðåññèÿ MHC I è II êëàññîâ íà
ïîâåðõíîñòè ÌÌÑÊ, ïðèâîäèò ê íåâîçìîæíîñòè èõ ðàñïîçíàâàíèÿ ðàçíûìè ïîïóëÿöèÿìè Ò-ëèìôîöèòîâ.
• Íåïîñðåäñòâåííîå âçàèìîäåéñòâèå ÌÌÑÊ ñ Ò-ëèìôîöèòàìè, ïðèâîäÿùåå ê êëîíàëüíîé àíåðãèè ïîñëåäíèõ.
• Ñåêðåöèÿ ÌÌÑÊ áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ ñîåäèíåíèé,
îêàçûâàþùèõ âûðàæåííîå èììóíîñóïðåññèâíîå äåéñòâèå.
Ïðè îïðåäåëåíèè èììóíîôåíîòèïà ÌÌÑÊ ÷åëîâåêà îáíàðóæåíà âûñîêàÿ ñòåïåíü ýêñïðåññèè àíòèãåíîâ MHC I
êëàññà è îòñóòñòâèå àíòèãåíîâ MHC êëàññà II, êîòîðûå, òåì
íå ìåíåå, îáíàðóæèâàþòñÿ âíóòðèêëåòî÷íî [3]. Äîáàâëåíèå
â êóëüòóðó ãàììà-èíòåðôåðîíà â òå÷åíèå 48 ÷àñîâ ïðèâîäèëî ê ýêñïðåññèè MHC II êëàññà áîëåå 90% êëåòîê, îäíàêî,
ÌÌÑÊ ñîõðàíÿëè èììóíîñóïðåññèâíûå ñâîéñòâà. Òàêèì îáðàçîì, èãíîðèðîâàíèå àëëîãåííûõ ÌÌÑÊèììóííîé ñèñòåìîé
ðåöèïèåíòà íå ìîæåò áûòü îáóñëîâëåíî îòñóòñòâèåì èëè íèçêîé ñòåïåíüþ ýêñïðåññèè ìîëåêóë MHC.
 íàñòîÿùèé ìîìåíò äèñêóòèðóåòñÿ âîïðîñ î ðîëè êëåòî÷íî-êëåòî÷íûõ êîíòàêòîâ â ïðîÿâëåíèè èììóíîëîãè÷åñêèõ ñâîéñòâ ÌÌÑÊ. Íåîáõîäèìîñòü òàêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
èçó÷àëàñü ïðè êóëüòèâèðîâàíèè ÌÌÑÊ è Ò-ëèìôîöèòîâ,
ðàçäåëåííûõ ïîëóïðîíèöàåìîé ìåìáðàíîé (Transwell
system). Áîëüøèíñòâî àâòîðîâ îáíàðóæèëî ñîõðàíåíèå èììóíîñóïðåññèâíîãî ýôôåêòà ÌÌÑÊ íà Ò-ëèìôîöèòû [6,
10]. Îäíàêî, íåêîòîðûå èññëåäîâàòåëè ïîëó÷èëè ïðîòèâîïîëîæíûé ðåçóëüòàò [4]. Èíòåðåñíî, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå èììóíîñóïðåññèâíûé ýôôåêò íàáëþäàëñÿ ïðè èñïîëüçîâàíèè
ãîðàçäî áîëåå íèçêîãî ñîîòíîøåíèÿ ÌÌÑÊ è Ò-ëèìôîöèòîâ.
Áîëåå òîãî, ÌÌÑÊ èíãèáèðóþò äèôôåðåíöèðîâêó ìîíîöèòîâ â ÄÊ ðàçíûìè ñïîñîáàìè â çàâèñèìîñòè îò ñîîòíîøåíèÿ
êóëüòèâèðóåìûõ êëåòîê [13]. Ïðè âûñîêèõ ñîîòíîøåíèÿõ
(1:10) îñíîâíóþ ðîëü èãðàþò ðàñòâîðèìûå ôàêòîðû, òîãäà
êàê ïðè íèçêèõ (1:40) íåîáõîäèìî íàëè÷èå êëåòî÷íî-êëåòî÷íûõ êîíòàêòîâ. Òàêèì îáðàçîì, ðåàëèçàöèÿ èììóíîëîãè÷åñêèõ ñâîéñòâ ÌÌÑÊ, ïî-âèäèìîìó, îáóñëîâëåíà íåñêîëüêèìè
ìåõàíèçìàìè, îïîñðåäîâàííûìè êëåòî÷íî-êëåòî÷íûì âçàèìîäåéñòâèåì è ñåêðåöèåé ðàñòâîðèìûõ ôàêòîðîâ.
ÌÌÑÊ ÷åëîâåêà õàðàêòåðèçóþòñÿ îòñóòñòâèåì ýêñïðåññèè êîñòèìóëèðóþùèõ ìîëåêóë B7-1, B7-2 è CD40 [7, 18].
Êîíòàêò Ò-êëåòî÷íîãî ðåöåïòîðà è MHC ïðè îòñóòñòâèè êîñòèìóëèðóþùåãî ñèãíàëà ïðèâîäèò ê ñîñòîÿíèþ àíåðãèè Òëèìôîöèòîâ [21]. Òàê êàê âçàèìîäåéñòâèå ÿâëÿåòñÿ àíòèãåíñïåöèôè÷íûì, àíåðãèè ïîäâåðãàåòñÿ òîëüêî îïðåäåëåííàÿ
ñóáïîïóëÿöèÿ Ò-ëèìôîöèòîâ, è, òàêèì îáðàçîì, äîñòèãàåòñÿ òîëåðàíòíîñòü êî âñåì êëåòêàì îäíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.
Ýòîò ìåõàíèçì íå ìîæåò ó÷àñòâîâàòü â ñóïðåññèè ïðîëèôåðàöèè Ò-êëåòîê â ðåàêöèè ñìåøàííîé êóëüòóðû ëèìôîöèòîâ,
íî âïîëíå îáúÿñíÿåò äëèòåëüíóþ âûæèâàåìîñòü êîæíîãî àëëîòðàíñïëàíòàòà ó áàáóèíîâ [7]. Òåì íå ìåíåå, ïîêàçàíî, ÷òî
ëèçèñ ÌÌÑÊ â ðåàêöèè ñìåøàííîé êóëüòóðû ëèìôîöèòîâ íå
íàñòóïàåò äàæå â óñëîâèÿõ íàëè÷èÿ CD28-êîñòèìóëÿöèè ïðè
äîáàâëåíèè ñîîòâåòñòâóþùèõ àíòèòåë [6]. Ýòîò ôàêò èíòåðåñåí òåì, ÷òî îí ïîäðàçóìåâàåò êàêîé-òî íåèçâåñòíûé èíãèáèðóþùèé ìåõàíèçì, îáóñëîâëåííûé êëåòî÷íî-êëåòî÷íûìè
âçàèìîäåéñòâèÿìè ìåæäó ÌÌÑÊ è Ò-ëèìôîöèòàìè.
 íàñòîÿùèé ìîìåíò ïîëó÷åíû ïðîòèâîðå÷èâûå äàííûå
ïðè èäåíòèôèêàöèè êîíêðåòíîãî ðàñòâîðèìîãî ïîñðåäíèêà
èììóíîñóïðåññèâíûõ ýôôåêòîâ ÌÌÑÊ. Îáíàðóæåíî, ÷òî ïðîñòàãëàíäèí Å2 (PGE2), ñåêðåòèðóåìûé ÌÌÑÊ, áûë ÷àñòè÷íî
îòâåòñòâåíåí çà îïîñðåäîâàííûå ÌÌÑÊ-èììóíîìîäóëèðóþùèå ýôôåêòû, òàê êàê îíè áëîêèðîâàëèñü äâóìÿ ðàçíûìè PGE2
èíãèáèòîðàìè [12]. Ïðè èñïîëüçîâàíèè íåéòðàëèçóþùèõ ìîíîêëîíàëüíûõ àíòèòåë ïîêàçàíà èììóíîñóïðåññèâíàÿ ðîëü
Ìèíè-îáçîðû
ÒÔÐβ è ôàêòîðà ðîñòà ãåïàòîöèòîâ [8]. Â ïðèñóòñòâèè íåáîëüøèõ êîíöåíòðàöèé ãàììà-èíòåðôåðîíà â ÌÌÑÊ èíäóöèðóåòñÿ ýêñïðåññèÿ ôåðìåíòà indoleamine 2,3dioxygenase, êîòîðûé êàòàëèçèðóåò êîíâåðñèþ
òðèïòîôàíà â êèíóðåèí [9]. Áûëî ïîêàçàíî [19, 20], ÷òî
çíà÷èòåëüíîå ñíèæåíèå â ñðåäå êîíöåíòðàöèè òðèïòîôàíà è íàêîïëåíèå åãî ìåòàáîëèòà êèíóðåèíà ïðèâîäèò ê
âûðàæåííîé ñóïðåññèè ôóíêöèé Ò-ëèìôîöèòîâ. Íåêîòîðûå èññëåäîâàòåëè íå ñìîãëè îáíàðóæèòü èììóíîñóïðåññèâíûõ ýôôåêòîâ âñåõ âûøåïåðå÷èñëåííûõ ôàêòîðîâ è
ïðåäïîëîæèëè íàëè÷èå ïîêà åùå íåèçâåñòíîãî ïîñðåäíèêà [6]. Âîçìîæíûå ìåõàíèçìû ÌÌÑÊ-îïîñðåäîâàííûõ
èììóíîëîãè÷åñêèõ ýôôåêòîâ ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 2.
Ðèñ. 2. Âîçìîæíûå ìåõàíèçìû èììóíîëîãè÷åñêèõ
ýôôåêòîâ, îïîñðåäîâàííûõ ÌÌÑÊ (MSC/SSC):
1. Àêòèâàöèÿ Ò-êëåòî÷íîãî ðåöåïòîðà ëèìôîöèòîâ
ðåöèïèåíòà (TCR-CD3) áåç ñîïóòñòâóþùåé ÑD28êîñòèìóëÿöèèè.
2. Âçàèìîäåéñòâèå íåèçâåñòíûõ ïîâåðõíîñòíûõ ìîëåêóë.
3. Ñåêðåöèÿ ÌÌÑÊ ïðîñòàãëàíäèíà E2 (PGE2).
4. Èíäóêöèÿ ýêñïðåññèè â ÌÌÑÊ ôåðìåíòà indoleamine
2,3-dioxygenase (IDO), êîòîðûé êàòàëèçèðóåò êîíâåðñèþ
òðèïòîôàíà â êèíóðåèí.
5. Ñåêðåöèÿ ÌÌÑÊ òðàíñôîðìèðóþùåãî ôàêòîðà ðîñòà
áåòà (TGF β) è ôàêòîðà ðîñòà ãåïàòîöèòîâ (HGF).
6. Ñåêðåöèÿ ÌÌÑÊ íåèçâåñòíîãî ðàñòâîðèìîãî
ïîñðåäíèêà, ñ âûðàæåííîé èììóíîñóïðåññèâíîé
àêòèâíîñòüþ
Äèôôåðåíöèðîâêà â îðãàíèçìå ðåöèïèåíòà ÌÌÑÊ â
ðàçíûå êëåòî÷íûå äèôôåðîíû ìîæåò âíîñèòü ñâîé âêëàä
â èììóíîëîãè÷åñêèå ýôôåêòû òðàíñïëàíòàöèé ÌÌÑÊ â
îïûòàõ in vivo.
Èññëåäîâàíèÿ èììóíîëîãè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé ÌÌÑÊ
ïðèâåëè ê îòêðûòèþ èõ âûðàæåííûõ èììóíîìîäóëèðóþùèõ
ñâîéñòâ. Ýòîò ôåíîìåí îáóñëîâëåí ñåêðåöèåé èììóíîñóïðåññèâíûõ ôàêòîðîâ è âçàèìîäåéñòâèåì ïîâåðõíîñòíûõ
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ:
1. Dejbakhsh-Jones S., Jerabek L., Weissman I.L., Strober S. Extrathymic
maturation of alpha beta T cells from hemopoietic stem cells. J. Immunol. 1995;
155: 3338-44.
2. Barda-Saad M., Rozenszajn L.A., Globerson A. et al. Selective adhesion of
immature thymocytes to bone marrow stromal cells: relevance to T cell
lymphopoiesis. Exp. Hematol. 1996; 24: 386-91.
41
ìîëåêóë. Áîëüøèíñòâî èññëåäîâàòåëåé ïðèøëî ê ïðåäâàðèòåëüíîìó âûâîäó îá îòñóòñòâèè èììóííîãî îòâåòà ïðè òðàíñïëàíòàöèè MHC-íåñîâìåñòèìûõ ÌÌÑÊ.
Êëèíè÷åñêèå ïåðñïåêòèâû èñïîëüçîâàíèÿ
èììóíîìîäóëèðóþùåãî ýôôåêòà ÌÌÑÊ
Âûÿâëåííûå èììóíîáèîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè ïîçâîëèëè ïðåäëîæèòü ñëåäóþùèå ïåðñïåêòèâû ïðèìåíåíèÿ
ÌÌÑÊ â êëèíèêå:
• êðèîêîíñåðâàöèÿ è õðàíåíèå àëëîãåííûõ ÌÌÑÊ äëÿ öåëåé èììóíîêîððèãèðóþùåé êëåòî÷íîé òåðàïèè;
• èñïîëüçîâàíèå àëëîãåííûõ ÌÌÑÊ â òêàíåâîé èíæåíåðèè ñêåëåòíûõ è ìûøå÷íîé òêàíåé;
• ëå÷åíèå àóòîèììóííûõ çàáîëåâàíèé (ðåçèñòåíòíûå
àðòðèòû, ñêëåðîäåðìèÿ, ñèñòåìíàÿ êðàñíàÿ âîë÷àíêà);
• ñíèæåíèå òÿæåñòè ÐÒÏÕ è ÐÕÏÒ, ñëåäîâàòåëüíî, óâåëè÷åíèå âðåìåíè âûæèâàíèÿ àëëîãåííûõ òðàíñïëàíòàòîâ â êëèíèêå ïðè òðàíñïëàíòàöèè êîñòíîãî ìîçãà.
Îñíîâû ëå÷åíèÿ ëåòàëüíîé ÐÒÏÕ ìåòîäîì òðàíñïëàíòàöèè ÌÌÑÊ áûëè èçó÷åíû â ýêñïåðèìåíòå [26, 27]. Le Blanc
(2004) ïîêàçàëà, ÷òî èììóíîñóïðåññèâíàÿ ôóíêöèÿ ÌÑÊ íå
çàâèñèò îò HLA-ñîâìåñòèìîñòè ïîñëå òðàíñïëàíòàöèè [11].
Óæå áûëè ïðåäïðèíÿòû êëèíè÷åñêèå ïîïûòêè àëëîãåííîé
êî-òðàíñïëàíòàöèè ãåìîïîýòè÷åñêèõ êëåòîê è ÌÌÑÊ äëÿ
óìåíüøåíèÿ ðèñêà ðàçâèòèÿ ðåàêöèè ÐÒÏÕ â ïîñòòðàíñïëàíòàöèîííîì ïåðèîäå [22]. Óñòàíîâëåíî ÷òî àëëîãåííàÿ
ñèñòåìíàÿ òðàíñïëàíòàöèÿ ÌÌÑÊ õîðîøî ïåðåíîñèòñÿ ïàöèåíòàìè [23, 24].
Ðåçóëüòàòû I ôàçû êëèíè÷åñêèõ èñïûòàíèé ìåòîäà êîòðàíñïëàíòàöèè ãåìîïîýòè÷åñêèõ êëåòîê è àëëîãåííûõ
ÌÌÑÊ ñ öåëüþ ïðîôèëàêòèêè ÐÒÏÕ, îöåíèâàþùèå áåçîïàñíîñòü ìåòîäà, áûëè îïóáëèêîâàíû ñîâñåì íåäàâíî [28].
Âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ àëëîãåííûõ ÌÌÑÊ â òêàíåâîé èíæåíåðèè ñêåëåòíûõ è ìûøå÷íîé òêàíåé áåç èììóíîñóïðåññèè áûëà òàêæå ïîêàçàíà â íåñêîëüêèõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîòàõ [29-31]. Íà ïåðñïåêòèâû ïðèìåíåíèÿ
ÌÌÑÊ äëÿ ëå÷åíèÿ çàáîëåâàíèé ñ ïðåèìóùåñòâåííî àóòîèììóííûì ïàòîãåíåçîì, óêàçûâàåò ðÿä ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
ðàáîò ïî òðàíñïëàíòàöèè êîñòíîãî ìîçãà ïðè ìîäåëÿõ àðòðèòà è ñèñòåìíîé êðàñíîé âîë÷àíêè, ðåçóëüòàòû êîòîðûõ îáñóæäàþòñÿ â îáçîðå Jorgensen [33].
Òàêèì îáðàçîì, òðàíñïëàíòàöèÿ àëëîãåííûõ ÌÌÑÊ, à
òàêæå èõ èñïîëüçîâàíèå â öåëÿõ èììóíîìîäóëÿöèè, ïî-âèäèìîìó, áóäåò çàíèìàòü îäíî èç âåäóùèõ ìåñò â áóäóùèõ
êëèíè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ.  ýòîì ïëàíå èíòåðåñåí ôàêò,
÷òî îáëàñòü èñïîëüçîâàíèÿ àëëîãåííûõ ÌÌÑÊ, îñíîâàííàÿ
íà èõ èììóíîïðèâèëåãèðîâàííîñòè, íà÷èíàåò êîììåðöèàëèçèðîâàòüñÿ. Òàê, îäíà èç âåäóùèõ êîìïàíèé â îáëàñòè èñïîëüçîâàíèÿ ÌÌÑÊ Osiris Therapeutics (Baltimore, USA) íà
íàñòîÿùèé ìîìåíò èìååò óæå 6 ïàòåíòîâ, îñíîâîé êîòîðûõ
â òîé èëè èíîé ñòåïåíè ÿâëÿþòñÿ èììóíîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà ÌÌÑÊ [32]. Ñîâñåì íåäàâíî êîìïàíèÿ îáúÿâèëà î ïîëó÷åíèè îäîáðåíèÿ FDA íà íà÷àëî êëèíè÷åñêèõ èñïûòàíèé
çàïàòåíòîâàííûõ ïðîäóêòîâ àëëîãåííûõ ÌÌÑÊ äëÿ öåëåé
êëåòî÷íîé êàðäèîìèîïëàñòèêè è õîíäðîïëàñòèêè. Ïðè òàêèõ æå êîìïàíèÿõ, ïî-âèäèìîìó, áóäóò îðãàíèçîâûâàòüñÿ è
áàíêè àëëîãåííûõ ÌÌÑÊ.
3. Le Blanc K., Tammik C., Rosendahl K. et al. HLA expression and immunologic
properties of differentiated and undifferentiated mesenchymal stem cells. Exp.
Hematol. 2003; 31: 890-6.
4. Krampera M., Glennie S., Dyson J. et al. Bone marrow mesenchymal stem
cells inhibit the response of naive and memory antigen-specific T cells to their
cognate peptide. Blood 2003; 101: 3722-9.
5. Rasmusson I., Ringden O., Sundberg B. et al. Mesenchymal stem cells inhibit
Êëåòî÷íàÿ òðàíñïëàíòîëîãèÿ è òêàíåâàÿ èíæåíåðèÿ ¹ 2, 2005
42
Ìèíè-îáçîðû
the formation of cytotoxic T lymphocytes, but not activated cytotoxic T lymphocytes
or natural killer cells. Transplantation 2003; 76: 1208-13.
6. Tse W., Pendleton J., Beyer W. et al. Suppression of allogeneic T-cell
proliferation by human marrow stromal cells: implications in transplantation.
Transplantation 2003; 75: 389-97.
7. Bartholomew A., Sturgeon C., Siatskas M. et al. Mesenchymal stem cells
suppress lymphocyte proliferation in vitro and prolong skin graft survival in vivo.
Exp. Hematol. 2002; 30: 42-8.
8. Di Nicola M., Carlo-Stella C., Magni M. et al. Human bone marrow stromal
cells suppress T-lymphocyte proliferation induced by cellular or nonspecific
mitogenic stimuli. Blood 2002; 99: 3838-43.
9. Meisel R., Zibert A., Laryea M. et al. Human bone marrow stromal cells
inhibit allogeneic T-cell responses by indoleamine 2,3-dioxygenase-mediated
tryptophan degradation. Blood 2004; 103: 4619-21.
10. Djouad F., Plence P., Bony C. et al. Immunosuppressive effect of
mesenchymal stem cells favors tumor growth in allogeneic animals. Blood 2003;
102: 3837-44.
11. Le Blanc K., Rasmusson I., Gotherstrom C. et al. Mesenchymal stem cells
inhibit the expression of CD25 (interleukin-2 receptor) and CD38 on
phytohaemagglutinin-activated lymphocytes. Scand. J. Immunol. 2004; 60: 307-15.
12. Aggarwal S., Pittenger M. Human mesenchymal stem cells modulate
allogeneic immune cell responses. Blood 2005; 105: 1815-22.
13. Jiang X.X., Zhang Y., Liu B. et al. Human mesenchymal stem cells inhibit
differentiation and function of monocyte-derived dendritic cells. Blood. 2005;
105(10):4120-6.
14. Grinnemo K.H., Mansson A., Dellgren G. et al. Xenoreactivity and
engraftment of human mesenchymal stem cells transplanted into infarcted rat
myocardium. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2004; 127: 1293-300.
15. Silverstein A., Prendergast R., Kraner K. Fetal response to antigenic
stimulus IV. Rejection of skin homografts by the fetal lamb. J. Exp. Med. 1964;
119: 955-64.
16. Liechty K., MacKenzie T., Shaaban A. et al. Human mesenchymal stem
cells engraft and demonstrate site-specific differentiation after in utero
transplantation in sheep. Nat. Med. 2000; 11: 1282-6.
17. Saito T., Kuang J.Q., Bittira B. et al. Xenotransplant cardiac chimera:
immune tolerance of adult stem cells. Ann. Thorac. Surg. 2002; 74: 19-24.
18. Majumdar M.K., Keane-Moore M., Buyaner D. et al. Characterization and
functionality of cell surface molecules on human mesenchymal stem cells. J.
Biomed. Sci. 2003; 10: 228-41.
19. Munn D.H., Shafizadeh E., Attwood J.T. et al. Inhibition of T-cell proliferation
by macrophage tryptophan catabolism. J. Exp. Med. 1999; 189: 1363-72.
Êëåòî÷íàÿ òðàíñïëàíòîëîãèÿ è òêàíåâàÿ èíæåíåðèÿ ¹ 2, 2005
20. Hwu P., Du M.X., Lapointe R. et al. Indoleamine 2,3-dioxygenase production
by human dendritic cells results in the inhibition of T cell proliferation. J. Immunol.
2000; 164: 3596-9.
21. Schwartz R.H. A cell culture model for T lymphocyte clonal anergy. Science
1990; 248: 1349-56.
22. Frassoni F., Podesta M., Piaggio G. et al. Expanded mesenchymal stem
cells (MSC), co-infused with HLA identical hematopoietic stem cell transplants,
reduce acute and chronic graft-versus-host disease: a matched pair analysis.
Bone Marrow Transplant. 2002; 29 (suppl 2): S2 abstract.
23. Koc O., Gerson S., Cooper B. et al. Rapid hematopoietic recovery after
coinfusion of autologous-blood stem cells and culture expanded marrow
mesenchymal stem cells in advanced breast cancer patients receiving high-dose
chemotherapy. J. Clin. Oncol. 2000; 18: 307-16.
24. Horwitz E.M., Prockop D.J., Fitzpatrick L.A. et al. Transplantability and
therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal cells in children with
osteogenesis imperfecta. Nat. Med. 1999; 5: 309-13.
25. Le Blanc K., Rasmusson I., Sundberg B. et al. Treatment of severe acute
graft-versus-host disease with third party haploidentical mesenchymal stem cells.
Lancet 2004; 363: 1439-41.
26. Chung N.G., Jeong D.C., Park S.J. et al. Cotransplantation of marrow
stromal cells may prevent lethal graft-versus-host disease in major
histocompatibility complex mismatched murine hematopoietic stem cell
transplantation. Int. J. Hematol. 2004; 80; 4: 370-6.
27. Maitra B., Szekely E., Gjini K. et al. Human mesenchymal stem cells support
unrelated donor hematopoietic stem cells and suppress T-cell activation. Bone
Marrow Transplant. 2004; 33; 6: 597-604.
28. Lazarus H.M., Koc O.N., Devine S.M. et al. Cotransplantation of HLAidentical sibling culture-expanded mesenchymal stem cells and hematopoietic
stem cells in hematologic malignancy patients. Biol. Blood. Marrow. Transplant.
2005; 11; 5: 389-98.
29. Arinzeh T.L., Peter S.J., Archambault M.P. et al. Allogeneic mesenchymal
stem cells regenerate bone in a critical-sized canine segmental defect. J. Bone
Joint Surg. Am. 2003; 85-A; 10: 1927-35.
30. Niemeyer P., Seckinger A., Simank H.G. et al. Allogenic transplantation of
human mesenchymal stem cells for tissue engineering purposes: an in vitro study.
Orthopade (Germany) 2004; 33; 12: 1346-53.
31. Nevo Z., Robinson D., Horowitz S. et al. The manipulated mesenchymal
stem cells in regenerated skeletal tissues. Cell Transplant. 1998; 7; 1: 63-70.
32.http://www.osiristx.com/index_files/Patents.htm
33. Jorgensen C., Djouad F., Apparailly F., Noel D. Engineering mesenchymal
stem cells for immunotherapy. Gene Therapy 2003; 10: 928-31.