Презентация А.В. Тутельяна

Миелоидные иммуносупрессорные клетки –
новая парадигма для оптимизации
вакцинации иммунокомпрометированных
пациентов
Лаборатория инфекционной иммунологии
Зав. лаб., д.м.н. А.В. Тутельян
В.н.с., д.м.н., проф. В.М. Писарев
С.н.с., к.м.н. А.М. Гапонов
Персонализация вакцинации
иммунокомпрометированных детей
• Миелоидные иммуносупрессорные клетки
как дополнительный фактор оптимизации
«окон» для вакцинаций против инфекций
после химиотерапии и аллотрансплантации
гемопоэтических клеток
• Определение групп риска тяжелой
инфекции, развития РТПХ – новые
прогностические биомаркеры-кандидаты
Миелоидные иммуносупрессорные клетки
(МИК) в онкологии
 Миелоидные клетки-прогениторы и незрелые дендритные
клетки накапливаются в опухолях и периферической крови
(все виды эпителиальных опухолей, опухоли ЦНС,
саркомы)
 Увеличение содержания таких клеток - ассоциируется с
плохим прогнозом
 Факторы воспаления совместно с факторами роста
индуцируют МИК.
Основные индукторы дифференцировки и активации МИК:
PGE2. VEGF, G-CSF. GM-CSF. IL-1b, IL-6. TGFb,
S100A8/S100A9, лиганды TLR2/TLR4, IL-13
Маркеры МИК и их основные
иммуносупрессорные продукты
 Моноцитарные МИК:
+
+
+
HLA-DR CD11b CD33 CD14
Индоламин 2,3-диоксигеназа (IDO)
Аргиназа,
TGFb, IL-10
 Гранулоцитарные (“нейтрофильные“) МИК:
+
HLA-DR CD11b+ CD33 CD15+ CD14-
+
+
HLA-DR CD11b CD33 CD66+ СD16+ CD14NO ,
H202,
ONOO-
МИК как многофакторный механизм ускользания
опухоли из-под иммунологического контроля
Dmitry Gabrilovich and Vladimir
Pisarev. Tumor escape from the immune
response: mechanisms and targets of
activity Current Drug Targets Journal,
2003, 4(7):525-536.
S. Nagaraj, K. Gupta, V. Pisarev, L.
Kinarsky, S.Sherman, L.Kang, D.
Herber, J. Schneck, D. Gabrilovich).
Altered recognition of antigen is a novel
mechanism of CD8+ T cell tolerance in
cancer. Nature Medicine. 2007, 13 (7):
828-835.
T. Lu, R.Rampakrishnan, S. Altiok, P.
Cheng, E.Celis, V. Pisarev, S. Sherman, M.
NK
Sporn, D.Gabrilovich. Tumor-infiltrating
myeloid cells induce tumor cell resistance
P. Qu, Kimberly, C. Boelte, P. C. Lin. Immunological to cytotoxic T cells in mice. J. Clinical
Investigation 2011, 121, 10:4015-4029.
Investigations, 2012; 41(6–7): 562–580
Модифицировано
МИК в онкогематологии
 Незрелые промиелоциты костного мозга, стимулированные in
vitro GM-CSF и G-CSF, ингибируют функциональную активность
Т клеток (Solito S. et al., 2011)
 МИК с фенотипом СD14+ HLA-DRlow/neg IDO +
накапливаются в крови больных после аллотрансплантации
гемопоэтических клеток и ингибируют пролиферацию Т клеток
(Mougiakakos et al., 2013)
 МИК с фенотипом HLA-DR- CD33+ PD-L1+ Аrginase + обнаружены
при хроническом миелоидном лейкозе (Christiansson L. et al.,
2013)
 Предлагается мониторинг МИК для определения их роли в РТПХ и
РТПО, возникновении и течении инфекционных осложнений
 Данных о значении МИК в детской онкологии пока нет
Потенциал манипулирования МИК
 Созревание МИК из их прекурсоров
- ингибиторы STAT3
- бевацизумаб
- ингибиторы ММР9
- амино-бифосфонаты
 Пролиферация МИК
- нгибиторы тирозинкиназы: сунитиниб, сорефениб
 Накопление МИК
- антагонисты цитокинов
- лекарства, токсичные для МИК: гемцитабин, 5-ФУ
 Функциональная активность МИК
- скавенджеры активных радикалов кислорода /азота
- ингибиторы аргиназы, IDO
Фундаментальные проблемы изучения МИК
 Какой фенотип МИК характерен для детей с наиболее
частыми злокачественными заболеваниями (лейкозы,
опухоли головного мозга, саркома и др.)
 Какие преимущественно механизмы иммуносупрессии
используют МИК
 Как факторы трансплантации, воспаления, лечения
отражаются на генерации МИК, экспрессии их генов и
их функциональной активности у больных детского
возраста
 Как связана генерация МИК с возникновением,
течением и развитием осложненных форм инфекции
после родственной аллотрансплантации
 Имеет ли значение МИК для восстановления
иммунокомпетентности реципиентов
аллотрансплантата, в т.ч. готовности к вакцинации
Ожидаемое значение исследований МИК для клиники
 Прогноз критических состояний
-определение групп риска тяжелой инфекции,
развития РТПХ
 Персонализация лечения
- подбор анти-МИК – препаратов
 Определение окон для вакцинаций против инфекций
после химиотерапии и аллотрансплантации
гемопоэтических клеток
 Оптимизация схем иммунотерапии
- при адоптивном переносе Т клеток, NK клеток
- при вакцинации против антигенов опухоли
Проект 1
 Тема: Изучение клеточных и молекулярных
механизмов, определяющих связь онкологического
заболевания и инфекционного воспаления
 Гипотезы:
(1) У детей с наиболее часто встречающимися
злокачественными заболеваниями (ОЛЛ , опухоль
мозга) накапливаются миелоидные
иммуносупрессорные клетки (МИК).
•
(2) Молекулярные факторы воспаления и клеточного
стресса, циркулирующие в организме при инфекции,
стимулируют генерацию и активируют МИК,
изменяющих интенсивность противоопухолевых и
противоинфекционных иммунных реакций.
Проект 1 (продолжение)
 Методы исследования:
-анализ фенотипических маркеров МИК, (проточная
цитофлуориметрия),
-количественная оценка субпопуляций незрелых миелоидных клеток
(автоматический гематологический анализатор)
- определение количественного профиля экспрессии генов,
контролирующих воспаление и реакции врожденного иммунитета (ПЦР
в реальном времени)
- определение провоспалительных цитокинов и белков острой фазы в
крови при нейтрофилии и нейтропении (иммуноферментный анализ),
- выделение популяций МИК и Т клеток (магнитная иммуносепарация
клеток),
определение функциональной активности МИК и Т клеток в
культуре
3
(проточная цитофлюоримерия, включение Н-тимидина).
 Планируемый результат:
•
- новые клеточные и молекулярные биомаркеры-кандидаты для ранней
диагностики и прогноза развития инфекционных осложнений
•
-новые терапевтические мишени в детской онкологии
 Формальный результат: Статья, опытный образец, патент
•
 Сроки выполнения: 2014-2016
Тема 2
 Тема: Молекулярный профиль микроокружения,
создаваемого миелоидными иммуносупрессорными
клетками (МИК), сдерживающих восстановление
функциональной активности CD4+ Т клеток , CD8+ Т клеток и
NК –клеток кбольных после химиотерапии и
аллотрансплантации мобилизованными гемопоэтическими
клетками-предшественниками
 Гипотеза: Накопление МИК у больных после химиотерапии
и аллотрансплантации сдерживает восстановление
функциональной активности CD4+ ,CD8+ T клеток и NКклеток путем создания иммуносупрессорного
микроокружения.
Тема 2 (продолжение)
 Методы исследования:
- анализ фенотипических маркеров миелоидных иммуносупрессорных
клеток (МИК) (проточная цитофлуориметрия)
- выделение популяций МИК и Т клеток (иммуносепарация клеток)
- определение профиля экспрессии генов (ПЦР в реальном времени)
- определение активности NK клеток
- бактериологический анализ, ПЦР диагностика инфекций оценка
иммунного ответа (иммуноферментный анализ,)
- определение функциональной активности МИК и Т клеток в
культуре клеток
- анализ содержания секретируемых молекулярных продуктов МИК
(иммуноферментный анализ, масс-спектрометрия).
 Планируемый результат: новые клеточные и молекулярные
биомаркеры-кандидаты для прогноза восстановления
функциональной активности Т клеток и персонализации вакцинации.
 Формальный результат: Статья, опытный образец, патент
 Сроки выполнения: 2014-2016
Тема 3 (продолжение)
Гипотеза:
Дендритные клетки, дифференцированные in vitro
из моноцитарных клеток родственных доноров
трансплантата гемопоэтических клетокпредшественников, способны стимулировать in
vitro эпитоп-специфические ответы аутологичных
Т клеток и Т клеток больного реципиента на
антигены цитомегаловируса и обладать
цитотоксическим эффектом в отношении клеток,
экспрессирующих антигены вируса.
Тема 3 (продолжение)
 Методы исследования:
-анализ фенотипических маркеров клеток, (проточная
цитофлуориметрия), -- - определение профиля экспрессии генов (ПЦР
в реальном времени), --------определение продукции цитокинов
(иммуноферментный анализ),
- - выделение популяций Т клеток (магнитная иммуносепарация
клеток), - определение функциональной активности Т клеток в
культуре клеток (проточная цитофлюоримерия, включение 3Нтимидина)
- индукция иммунного ответа против вирусных антигенов
(иммуноферментный анализ, ELISPOT, цитотоксический тест
- разработка иммуногенных эпитопов вируса (алгоритмы
иммуноинформатики)
 Планируемый результат: экспериментальное обоснование нового
способа профилактики и лечения вирусных инфекций у
иммунокомпрометированных больных.
 Формальный результат: Статья, опытный образец, новая клеточная
линия, патент
 Сроки выполнения: 2014-2016
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!