Роль костного мозга в противоопухолевом иммунитете

Роль костного мозга в
противоопухолевом
иммунитете
Bone marrow in tumor immunity
Тупицын Николай Николаевич
Зав. лабораторией иммунологии гемопоэза
ФГБУ «РОНЦ имени Н.Н.Блохина» РАМН
Nikolay N.Tupitsyn
Костный мозг - периферический
лимфоидный орган
 Примирование Т-клеток
 Накопление CD8+ Т-клеток центральной
памяти
 Накопление CD4-лимфоцитов памяти
 Накопление В-лимфоцитов памяти, в
том числе, В1-лимфоцитов врожденного
иммунитета
 Персистенция плазматических клеток,
длительно продуцирующих антитела
Различия в составе лимфоцитов
костного мозга и крови
В костном мозге в сравнении с кровью:
 Ниже соотношение CD4/CD8 (≈ 1,0)
 Выше процент активированных HLA-DR+ CD8
лимфоцитов
 Сосредоточены Т- и В-клетки памяти и плазматические
клетки
 Присутствуют (до 30% среди лимфоцитов) В-линейные
предшественники
 Т-клетки костного мозга вызывают более мягкую GVHD
 Опухолеспецифичные CTL встречаются с большей
частотой в КМ и обладают более выраженной
цитотоксичностью
Синусы костного мозга
По Zhao E. et al., 2012
Окраска на CD34
(сосуды, синусы)
Проблема разбавления костного
мозга периферической кровью
Abrahamsen J.E. et al.
Cytometry, 1995, 19: 77-85
При взятии малого объема костного мозга
(менее 0,2 мл) примесь периферической
крови отсутствует.
Loken M. et al., 2010
(Haematopiesis Immunology)
A - blood,
B,F – no dilution of BM
C-E – BM dilution with
blood
При изучении лимфоцитарных субпопуляций
костного мозга необходимо брать небольшой
объем костного мозга, оценивать клеточность и
морфологический состав
Саркомы
Sarcomas
Впервые роль костного мозга в
противоопухолевом иммунитете доказана
сотрудниками онкологического центра
Бюлл.эксп.биол.мед. 1982, т.XCIV, 10, P. 102-105
Deichman G.I. et al., 1982
Клинический протокол по применению
аллогенного костного мозга при
остеосаркомах
Н.Н.Трапезников – 85 лет со дня рождения
IJC 1993, 54, 907-910
Субпопуляции лимфоцитов костного
мозга при саркомах у детей
 Рабдомиосаркома – 18
 Опухоли семейства саркомы Юинга – 16
 Диагноз злокачественной опухоли
исключен – 15
_________________________________
Всего: 49
Горбунова Т.В. и соавт.,
Haematopoiesis Immunology, 2013
Панель моноклональных антител
№
пробы
FITC
PE
PE/Cy5 (PerCP)
1
IgG2a
IgG1
IgG1
2
IgG2a
IgG1
CD45
3
CD3
CD56
CD45
4
CD19
CD5
CD45
5
IgG2a
IgG1
CD3
6
CD4
Leu8
CD3
7
CD8
CD38
CD3
8
CD8
HLA-DR CD3
9
CD57
CD8
CD3
10
CD8
CD28
CD3
11
TCRαβ CD25
CD3
12
TCRγδ
CD3
CD2
13
Rhabdomyosarcoma vs norma

↑ ↑ активированных
цитотоксических клеток
(CD8+HLA-DR+)
28,7±6,1% vs 8,9±1,4%
p=0,004
40
35
30
25


↑ ↑ активированных Т-клеток
(CD3+HLA-DR+)
37,1 ±6,3% vs 12,2 ±1,9%
p=0,001
↑ TCRγδ
15,8 ±1,6% vs 9,2 ±1,4%
p=0,01
CD8+HLA-DR+
CD3+HLA-DR+
TCR
20
15
10
5
0
норма
14
Rhabdomyosarcoma:
М0 (13) vs М1 ( 5)
20
18
 ↓ ↓NK-клеток
6,9±1,9% vs 18,6±4,8%,
р=0,039
16
14
12
10
 ↓ TCRγδ
11,0±1,7% vs 18,5±1,7%,
р=0,019
8
6
NK-клетки
4
2
0
TCRγδ
М0
М1
15
Ewing sarcoma family of tumors
Связь с клиническими характеристиками ОССЮ
80
60
↓CD3+CD8+CD38+ объем опухоли 40
более 100 см³ или протяженность 20
поражения длиной трубчатой кости
0
более 8 см
41,7±8,2% vs 63,2±4,3%,
до 100 см³
более 100
см³
CD3+CD8+CD38
+
р=0,024
↓ TCRγδ-лимфоцитов у
больных при поражении
осевого скелета по
сравнению с поражением
конечностей
7,6±0,9% vs 12,9±1,6%,
р=0,016
15
10
5
0
TCRγδ
осевой
скелет
конечно
сти
19
RHABDOMYOSARCOMA VS EWING SARCOMA FAMILY OF TUMORS
Perspectives
Фосфостим
21
Epithelial tumors
Studies with animal tumors showed that bone marrow (BM) is a privileged
site where potentially lethal tumor cells are controlled in a dormant state
by the immune system
Aguire-Ghiso J.A., 2007
Feuerer M. et al., 2001
(breast cancer)
 The proportion of memory T-cells among CD4 and
CD8 T-cells was much higher in BM of cancer
patients than in healthy persons (p< 0,001). The
extent of memory T-cell increase was related to
the size of primary tumor
 Patient derived CD8 memory T-cells contained
specific HLA-A2/Her2/neu 369-377 tetramerbinding cells
 Patients with disseminated tumor cells in their BM
had more memory CD4 T-cells and more
CD56+CD8+ cells than patients with tumornegative BM
Our own data (Haematopoiesis Immunology)
 Breast cancer (O.V.Krokhina,
O.B.Bzhadoug, T.Grigorieva)
 Ovarian cancer (Bokin I.)
 Squamous cell head and neck cancer
(Timonina E.)
____________________________________
Tasks: a) Peculiarities of bone marrow cell
content “Cancer vs norma”
b). Peculiarities in cancer patients’ BM “DTC
vs no DTC”
c). Peculiarities in BM lymphocyte populations
Изменения в костном мозге при
микрометастазах (Крохина О.В., 2003)
Скопления плазмоцитов
Кол-во больных
30
отсутствие
скопл. плазм.
Клеток
25
20
15
скопления
плазматич.
Клеток
10
5
0
mts+
mts-
Р = 0,01
26
ACUTE LEUKEMIAS
Own data
(O.P.Kolbatskaya, Haematopoiesis
Immunology, 2013)
ADULT ACUTE LEUKEMIA (n=124)
AML-57, ALL-67
Исследование субпопуляций лимфоцитов
костного мозга - трехцветная проточная
цитометрия с гейтингом по CD45
Гейтинг
лимфоцитов
CD45++SSCLow (R2)
СУБПОПУЛЯЦИИ:





CD3+, CD7+, CD5+
CD4+, CD8+
CD19+, CD20+, CD22+
CD56+CD3HLA-DR+, CD38+
28
AML
КОЛИЧЕСТВО КЛЕТОК /МКЛ (х103)
Норма
ОМЛ
Лимфоидный
росток
Лимфоидный
росток
Эритроидный
росток
ОМЛ
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Эритроидный
росток
Норма
Гранулоцитарный
росток
70,00%
60,00%
50,00%
40,00%
30,00%
20,00%
10,00%
0,00%
Гранулоцитарный
росток
ПРОЦЕНТЫ
AML: BM lymphocyte populations
M±m
(%%)
Субпопуляция
Кол-во
CD3
56
75,3 ± 2,0
CD5
57
73,5 ± 1,9
CD7
57
68,5 ± 2,1
CD4
57
27,0 ± 1,2
CD8
57
43,2 ± 1,5
CD3+CD56+ 42
8,4 ± 1,2
30
Уровень Т-хелперов (CD4+ CD45++
SSCLow) взаимосвязан с линейной
коммитированностью бластных клеток
ОМЛ
ОМЛ
CD4+ CD45++
(M ± m, %%)
Гранулоцитарные ОМЛ
25,8% ± 1,4
(n=40)
М4 и М5 ОМЛ
30,4% ± 2,2
(n=14)
P
р=0,005
31
ALL
Абсолютное количество лимфоцитов снижено
Лимфоцитарный
росток (n=43)
Эритроидный
росток (n=43)
Гранулоцитарны
й росток (n=43)
ОЛЛ
Норма
ОЛЛ
Эритроидный
росток (n=43)
Норма
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Гранулоцитарны
й росток (n=43)
70,00%
60,00%
50,00%
40,00%
30,00%
20,00%
10,00%
0,00%
Лимфоцитарный
росток (n=43)
Процент лимфоцитов снижен (р=0,000)
ALL: BM lymphocyte populations
M±m
(%%)
Субпопуляция
Кол-во
CD3
43
71,3 ± 2,3
CD5
43
74,1 ± 2,1
CD7
43
71,1 ± 2,5
CD4
38
33,0 ± 1,9
CD8
38
36,3 ± 2,3
CD3+CD56+ 8
10,9 ± 5,4
33
CD3 in ALL: B-lineage vs T-lineage
T-ALL
B-ALL
75,6% ± 2,1 (n=27) 62,1% ± 5,4 (n=12)
Р=0,006
34
AML vs ALL
Parameter
AML
ALL
CD8
43,2% ± 1,5 (n=57) 36,3% ± 2,3 (n=34) 0,011
CD4
27,0% ± 1,2 (n=57) 33,0% ± 1,9 (n=34) 0,006
CD4/CD8
0,7 ± 0,04
1,3 ± 0,2
P
0,003
Feuerer M. et al., 2001
По этим причинам костный мозг привлекает
все больший интерес как источник Т-клеток
для терапии рака (Schirrmacher et al., 2003).
Благодарю за внимание
37