CC BY
131
1 1
ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ 13
>- УДК 57.083.3:615.371/.372 Z. G. Kadagidze, A. I. Chertkova, E. G. Slavina IMMUNOREGULATORY CD25+CD4+ T-CELLS N. N. Blokhin Russian Cancer Research Center RAMS, Moscow ABSTRACT Naturally occurring CD25+CD4+ regulatory T-cells (Treg) play crucial role in negative control of host immune response in tumor growth, in allergy, transplantation, infection diseases. In review we present characteristics of main phenotypes markers and functional properties of Treg. Role of different factors which control their generation, homeostasis and function and also influence on antitumor immune response their reduction are discussed. Key words: natural CD25+CD4+ regulatory T-cells, antitumor immune response, vaccinotherapy. 3. Г. Кадагидзе, А. И. Черткова, E. Г. Славина ИММУНОРЕГУЛЯТОРНЫЕ CD25+CD4+ Т-КЛЕТКИ ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН, Москва РЕЗЮМЕ Решающую роль в негативном контроле иммунологической реактивности организма при опухолевом росте, аллергии, трансплантации и инфекционных заболеваниях играет популяция естественных регуляторных CD25+CD4+ Т-клеток (Трег). В обзоре представлена характеристика основных фенотипических признаков и функциональных свойств Трег. Рассматривается роль различных факторов, контролирующих развитие, гомеостаз и функционирование этих клеток, а также влияние подавления функции этих клеток на противоопухолевый иммунный ответ. Ключевые слова: естественные регуляторные CD25+CD4+ Т-клетки, противоопухолевый иммунный ответ, вакцинотерапия опухолей. ВВЕДЕНИЕ холи, а результаты иммунотерапевтических методов, Концепция иммунологического надзора за опу- как правило, очень скромные [2; 20; 39; 42]. Опухоль холевым ростом впервые была сформулирована обладает различными механизмами преодоления им-McFarlane Burnet и Lewis Thomas. Они предположи- мунологического надзора, а иммунная система споли, что иммунная система должна распознавать собна как поражать опухолевые клетки, так и содей-предраковые и раковые клетки как «не свои» и унич- ствовать их росту [15; 45]. Многочисленные экспе-тожать их. Однако многие опухолеассоциированные рименты на животных и клинические исследования антигены (ОАА) являются истинными аутоантигена- показали, что большую роль в предупреждении эф-ми и распознаются иммунной системой за редким фективного иммунного ответа на опухоль играют ме-исключением как «свои», следовательно, иммуноло- ханизмы периферической толерантности, ограничи-гические методы воздействия на опухолевый рост вающие способность антиген-специфических Т-кле-предполагают и борьбу с механизмами толерантнос- ток отвечать на опухолевые антигены. В настоящее ти [22; 36]. В настоящее время ключевая роль в им- время установлено, что важную роль в индукции не мунологической защите организма от опухоли отво- только аутотолерантности, но и толерантности к опу-дится Т- клеткам. Они, специфические в отношении холевым клеткам играет немногочисленная популя-ОАА, обнаруживаются как в крови, так и непосред- ция регуляторных (супрессорных) CD4+ T-клеток, ственно в опухолевой ткани: значит, иммунная сис- которые предупреждают развитие различных орга-тема способна распознавать опухоль. В то же время но-специфических аутоиммунных поражений, а так-в подавляющем большинстве случаев иммунологи- же способны эффективно подавлять противоопухо-ческий ответ на ОАА не приводит к регрессии опу- левый иммунитет [43; 57]. —(
№2/том5/2006 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
1 1
1 1
14 ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ
к К настоящему времени накоплен огромный мате- на поверхности еТрег молекула CD28 необходима как риал, свидетельствующий о том, что различные субпо- для внутритимусной генерации Трег, так и для их воз-пуляции регуляторных Т-клеток: CD4+, CD8+, а также обновления и выживания на периферии [51]. NKT-клетки играют существенную роль в контроле аутоиммунных процессов, а также иммунного ответа на РОЛЬ Foxp3/FOXP3 В РАЗВИТИИ аллотрансплантаты, аллергены, инфекционные агенты И ФУНКЦИОНИРОВАНИИ Трег и опухолевые клетки. Важно отметить, что различные В настоящее время центральная роль в развитии субпопуляции Т-супрессоров экспрессируют разные и функционировании Трег отводится гену Foxp3 (у че-рецепторы, используют разные эффекторные механиз- ловека FOXP3), который кодирует транскрипционный мы и функционируют на разных стадиях иммунного репрессор — белок Scurfin. Foxp3 является членом се-ответа [21; 25]. мейства генов Forkhead (Fox), представляющих собой Регуляторные CD4+ Т-клетки включают в себя группу транскрипционных факторов, участвующих естественные «профессиональные», продуцируемые в процессах, ответственных за развитие организма, тимусом полностью дифференцированные супрессор- процессах метаболизма, развитии злокачественных ные клетки CD25+CD4+ Трег (Трег) [43] и регулятор- опухолей и старении. Недавно было установлено, что ные Т-клетки, возникающие из наивных или покоя- они имеют большое значение для развития лимфоци-щихся периферических CD4+ Т-клеток в процессе от- тов и осуществления их эффекторной функции [26]. вета на антиген: Tr1 и ^3-клетки (супрессорная Мутации Foxp3/FOXP3 являются причиной связанно-активность обусловлена продуцируемыми ими IL-10 го с Х-хромосомой мультиорганного аутоиммунного и TGF-в соответственно). Экстратимическая генера- и воспалительного заболевания у человека (IPEX) ция регуляторных Т-клеток рассматривается в обзорах и у Scurfy мышей. Эксперименты на мышах показали, [16; 27]. Существующая концепция «естественных» что экспрессия Foxp3 требуется для нормального рази «адоптивных» регуляторных клеток указывает на вития Трег в тимусе. При отсутствии функционально-разнообразие супрессорных Т-клеток в отношении их го Foxp3 регуляторные Т-клетки не продуцируются, функции и развития. Как взаимодействуют эти различ- и такие мыши погибают в течение первых 3 нед жизни ные типы иммунорегуляторных T клеток, пока остает- от тяжелых лимфопролиферативных нарушений. Ино-ся неясным. куляция таким животным нормальных CD4+CD25+ Трег предупреждает развитие аутоиммунных и воспа-CD25+CD4+ Трег лительных процессов [18; 44]. Анализ экспрессии Многочисленные исследования показывают, что Foxp3 mRNA и белка Scurfin показал их высокую экс-решающую роль в обеспечении иммунологической ау- прессию как в периферических CD4+CD25+ Трег тотолерантности и негативном контроле как патологи- клетках, так и в CD4+CD25+CD8- тимоцитах мышей. ческих, так и физиологических иммунных реакций иг- В то же время нерегуляторные тимоциты/Т-клетки, В-рает популяция естественных CD25+CD4+Трег. Эли- или NK- клетки не экспрессируют Foxp3. Foxp3 не ин-минация или инактивация этих клеток вызывает дуцируется в Т-клетках мышей после их активации. развитие тяжелых аутоиммунных заболеваний, а так- Трансдукция Foxp3 в нерегуляторные Foxp3- CD25-же приводит к усилению иммунного ответа на аллоан- CD4+ “наивные” Т-клетки человека или мышей при-тигены и опухолевые клетки [43; 60]. Трег продуциру- сваивает клеткам функциональные свойства и фено-ются тимусом как функционально зрелая популяция, тип Трег [18; 59]. сохраняющая стабильную функцию на периферии У человека FOXP3+ CD25+CD4+ Tрег-клетки бы-[24]. Они обнаруживаются в тимусе плода человека ли обнаружены в тимусе, в периферической крови уже на 13-й, а вне тимуса — начиная с 14-й нед бере- взрослых людей и в крови из пупочного канатика [58]. менности [12]. C возрастом супрессорная активность Имеются сообщения о том, что, в отличие от опытов CD25+CD4+ Трег у человека снижается [54]. Внутри- на мышах, активация in vitro CD25"CD4+ Т-клеток че-тимусное развитие этих клеток требует более высокой ловека индуцирует у них экспрессию FOXP3 и Трег-авидности взаимодействия их TCR с комплексом ауто- активность [56]. В то же время другие авторы не под-антиген/MHC, экспрессируемым клетками стромы ти- тверждают этого факта [59]. Существует возможность муса (главным образом эпителием кортикального того, что Foxp3 по-разному функционирует у человека слоя), чем требуется для позитивной селекции других и мышей. В то время, как экспрессия Foxp3 у мышей Т-клеток, но меньшей, чем порог для негативной ограничивается регуляторными CD4+Т-клетками, селекции. Значительное разнообразие TCR регулятор- у человека, помимо естественных регуляторных Т-кле-ных Т-клеток и в тимусе, и на периферии свидетельст- ток периферической крови, некоторые активирован-вует о том, что эти клетки способны взаимодейство- ные несупрессивные клоны CD4+ и CD8+ экспресси-вать практически с любым комплексом MHC-II-пеп- руют FOXP3 [35; 40]. Показано также, что у больных, тид в определенном диапазоне авидности [6; 29]. инфицированных вирусом иммунодефицита человека, Акцессорные молекулы CD28, B7 и CD40, экспресси- леченных IL-2, в крови обнаруживаются CD25+CD4+ рующиеся на развивающихся тимоцитах и строме ти- T-клетки, экспрессирующие высокий уровень FOXP3, муса, также имеют большое значение для продукции но проявляющие лишь слабую супрессорную актив-Трег в тимусе [43; 50]. Постоянно экспрессирующаяся ность [46]. Эти данные заставляют предположить, что ч
№2/том5/2006 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
1 1
1
ОБЗОРЫ ЛИТЕРА ТУРЫ |15
>- для развития истинных Трег у человека наряду ные для активированных клеток или клеток «памяти». с FOXP3 требуется участие дополнительных, пока не CD45RBlow у мышей и CD45RO+ у человека, CD25 — установленных, факторов [18; 1]. Однако тот факт, что a-цепь рецептора IL-2(IL-2Ra), CD122 (IL-2RP), CD71 CD25+CD4+ Трег человека экспрессируют высокий (рецептор трансферрина), GITR (glucocorticoid-induced уровень FOXP3 [59; 40], а мутация или сниженная экс- TNF receptor family-related gene), HLA-DR, CCK8 (репрессия FOXP3 приводит к нарушению супрессорной цептор хемокина CCL1), а также внутриклеточный функции Трег и развитию тяжелых аутоиммунных за- CTLA-4 (CD 152). Хотя практически ни один из этих болеваний, ясно свидетельствует о том, что этот фак- маркеров не является уникальным для CD4+Трег, по-тор играет ключевую роль в гомеостазе иммунной си- стоянный характер и уровень экспрессии дают возмож-стемы организма. Интересно, что определенный про- ность использовать их для характеристики, выделения цент Т-клеточных лейкозов/лимфом взрослых людей и исследования этих клеток. Недавно Bruder et al. (ATLL) экспрессируют Foxp3 [41]. в опытах на мышах идентифицировали на поверхности Пока до конца не ясно, как Foxp3 действует на мо- CD25+CD4+ Трег рецептор для semaphorin III — neu-лекулярном уровне. В экспериментах на мышах было ropilin-1 (Nrp1), который является важным модулято-показано, что Foxp3 является мощным иммуносупрес- ром функции VEGF в процессе ангиогенеза. Авторы сивным геном, действуя как специфический тран- показали, что экспрессия Nrp1на поверхности Трег скрипционный корепрессор 2 ключевых транскрипци- коррелирует с экспрессией Foxp3 и супрессорной онных факторов — NFAT (nuclear factor of activated T- функцией. Экспрессия Nrp1 на нерегуляторных Т-клет-cells) и NF-kB, играющих основную роль в экспрессии ках после активации снижается [16]. ^вершенио оче-генов ряда цитокинов, продуцируемых периферичес- видно, что знание специфических маркеров регулятор-кими Т-клетками. Было высказано предположение, что ных Т-клеток необходимо для разработки методов эф-индукция Foxp3 в разных типах клеток является глав- фективной иммунотерапии опухолей (см. рисунок). ным механизмом негативной иммунной регуляции CD25 является наиболее специфическим маркером путем подавления продукции воспалительных цитоки- естественных регуляторных Т-клеток, однако он экс-нов [7]. Однако до сих пор транскрипционная про- прессируется и на любых Т-клетках после активации. грамма и гены-мишени Foxp3 полностью не охаракте- По данным разных авторов, у человека около 30 % ризованы. CD4+ T-клеток экспрессируют CD25. Большинство этих клеток имеют низкий или средний уровень экспрессии РОЛЬ IL-2 В РАЗВИТИИ CD25 и только 1-3% — высокий [4; 58]. Исследования in И ФУНКЦИОНИРОВАНИИ Трег vitro CD25int и CD25high-популяций показали, что суп- В функциональном развитии и выживании на пери- рессорной активностью обладали главным образом ферии Трег большую роль играет IL-2. Отсутствие умы- CD4+ Т-клетки, имевшие высокую постоянную экс-шей функциональных генов IL-2, IL-2Ra или IL-2RP прессию CD25 [4; 32]. Являясь рецептором IL-2, CD25 или нейтрализация циркулирующего IL-2 анти-^-2 мАТ имеет важное значение для развития и функционирова-приводит к развитию летальных лимфопролифератив- ния естественных CD25+CD4+ Tрег. У CD25 -/- мышей ных нарушений, сопровождающихся тяжелыми аутоим- Трег не возникают [19]. Наличие CD25 на значительном мунными поражениями, и к селективному снижению количестве CD4+ Т-клеток периферической крови чело-или полному отсутствию Foxp3-экспрессирующих века затрудняет выделение чистой популяции еТрег, что CD25+CD4+ Т-клеток в тимусе и на периферии. Кор- следует учитывать при оценке данных, касающихся их рекция продукции IL-2 у таких мышей ведет к подавле- супрессорного потенциала. бедует отметить также, что нию неконтролируемой пролиферации Т-клеток и ауто- имеются сообщения о существовании CD25- CD4+ иммунных процессов. Взаимодействие IL-2 с IL-2R не- Т-клеток, проявляющих супрессорную активность [11]. обходимо для образования Трег в тимусе, экспансии этих клеток на периферии и осуществления ими суп- CD25 рессорной функции. Главным физиологическим источ- (IL-2Ra) ником IL-2 для поддержки на периферии Трег, очевид- CD71 но, являются другие Т-клетки, особенно активирован- v'V'\CTLA-4 ные CD25- CD4+ Т-клетки, включая аутореактивные. / IL-2 обеспечивает негативную обратную связь между f \ Трег и эффекторными Т-клетками (эТ): IL-2, секрети- Мгр1[„л \ руемый эТ, поддерживает и активирует Трег, а послед- \ (jJCD103 ние подавляют продукцию IL-2 эффекторными Т-клет- У-\ FOXP3 / ^п*е^г'п ками [5; 47; 52]. Это свойство IL-2, в настоящее время TLR4'“'\^^ crs применяемого при лечении рака почки и меланомы, — . может мешать его терапевтическому эффекту. \/ GITR CD28 CD122 ОСНОВНЫЕ МАРКЕРЫ Трег (IL'2RB) Трег периферической крови постоянно экспресси- Некоторые поверхностные и внутриклеточные руют различные поверхностные молекулы, характер- маркеры CD25+CD4+ Tрег ч
№2/том5/2006 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
I
1 1
16 ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ
к GITR. Эта молекула постоянно экспрессируется на ных клеток в качестве АПК. Отмена анергии, вызыва-Трег, но ее экспрессия, как и экспрессия других марке- емая IL-2, не приводит, как полагали ранее, к отмене ров еТрег, повышается на активированных нерегуля- супрессорной способности Трег [52]. После прекра-торных Т-клетках. Имеются сообщения как о блокаде щения действия этих стимулов Трег вновь возвраща-ингибиторной активности Трег анти-GITR монокло- ются к состоянию анергии. Напротив, in vivo Трег, нальными антителами, так и об отсутствии их влияния по-видимому, имеют высокую скорость возобновлена нее. Высказываются предположения, что антисуп- ния [16]. После антигенной стимуляции они заселяют рессорный эффект анти-GITR мАТ обусловлен связы- дренирующие лимфатические узлы, где и пролифери-ванием GITR на активированных, а не на Трег клетках, руют. Cпецифический хоминг и Аг-зависимая проли-что делает первые резистентными к супрессии [49]. ферация необходимы для эффективного подавления GITRL (лиганд GITR) экспрессируется на антигенпре- локального иммунного ответа регуляторными Т-клет-зентирующих клетках (АПК) — дендритных клетках ками [48; 55]. (ЦК), макрофагах и В-клетках. Его экспрессия снижа- Изучение CD25+CD4+ Т-клеток человека на кло-ется в процессе их созревания. Характер распределе- нальном уровне показало, что только те клоны ния GITR на активированных и регуляторных Т-клет- CD25+CD4+ Т-клеток, которые были в условиях in ках и GITRL на АПК предполагает их комплексное ди- vitro (а) анергичными, (б) не пролиферировали в ответ намическое взаимодействие, характер которого пока на обычные дозы цитокинов (IL-2/IL-15) и (с) имели не вполне ясен. высокую постоянную экспрессию CD25, обладали су-CTLA-4 (CD 152) постоянно экспрессируется на прессорной активностью [32]. высоком уровне внутри и на низком, на поверхности Цля проявления супрессорной активности есте-CD25+CD4+ Трег человека. После стимуляции TCR ственным Трег требуется антиген-специфическая экспрессия этого маркера повышается и сохраняется или поликлональная стимуляция их TCR и, как сей-на высоком уровне в течение длительного времени. час стало очевидно, IL-2. Будучи активированными, Напротив, CD25-CD4+ Т-клетки экспрессируют они подавляют Т-клеточный ответ не только на ан-CTLA-4 только после стимуляции и очень непродол- тиген, использованный для активации, но и на дру-жительное время [14]. Цанные о роли этой молекулы гие антигены [53]. Клетками-мишенями Трег являв функционировании Трег противоречивы. Имеются ются как CD4+, так и CD8+ T-клетки, а также NKT-сообщения как об отсутствии зависимости супрессор- и NK- клетки. In vitro они подавляют пролиферацию ной активности Трег от экспрессии CTLA-4 [30], так CD4+ и CD8+ Т-клеток, продукцию ими IL-2 и ци-и о необходимости этой молекулы для ее осуществле- тотоксическую активность NK- и NKT- клеток кон-ния [8]. Изучение роли CD80 и CD86 в модуляции тактзависимым и дозозависимым путем. Cведения функции еТрег при взаимодействии этих молекул о продукции регуляторными Т-клетками цитокинов с CD28 и CTLA-4, проведенное Zheng Y. et al. [61], по- и об их роли в супрессорной функции Трег противо-казало, что в процессе ответа Т-клеток человека на ан- речивы. ^орее всего, in vivo действует не один ме-тигены аллогенных ЦК блокада CD86 или CD28 повы- ханизм, и цитокины могут в определенных ситуаци-шала супрессорную функцию CD25+CD4+Трег, в то ях участвовать в осуществлении супрессии [55]. время, как блокада CD80 или CTLA-4 ее ослабляла Так, например, имеются сообщения о том, что для и повышала пролиферативный ответ. Предполагается, подавления активности опухолеспецифических что CD80 и CD86 оказывают противоположное влия- CD8+Т-клеток необходимо наличие у них интакт-ние на Трег через CD28 и CTLA-4. Показано также, ного TGF-^RII [10]. Показано также, что что опухоли, экспрессирующие CD80, могут обладать CD25+CD4+Tрег способны in vitro индуцировать более выраженным толерогенным потенциалом, чем супрессорную активность у CD25-CD4+, которые экспрессирующие CD86 [31]. Вопрос об уникальных начинают продуцировать TGF- в или IL-10 и подав-ингибиторных молекулах регуляторных Т-клеток до ляют активацию “наивных” Т-клеток цитокинзави-сих пор окончательно не решен. ^орее всего, специа- симым способом. Обнаружение этого феномена мо-лизированные функции Трег могут быть результатом жет прояснить противоречия в данных, полученных действия известных молекул, совместно генерирую- в исследованиях in vivo, и в определенной степени щих супрессорный фенотип. объяснить, каким образом небольшая популяция клеток может регулировать функционирование зна-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ чительно более многочисленной популяции Т-кле-Трег ток-респондеров in vivo [13; 28]. Показано также, Анализ функциональных особенностей Трег пока- что TGF-в играет большую роль в обеспечении го-зал значительное сходство этих клеток у человека меостаза еТрег на периферии, регуляции экспрессии и грызунов. Характерным свойством Tрег является Foxp3, а также является медиатором передачи си-анергия in vitro: они не пролиферируют ни при поли- гналов, необходимых для поддержки супрессорной клональной, ни при антиген-специфической стимуля- активности Трег [34]. Однако механизмы, лежащие ции. Анергия может быть частично преодолена доста- в основе функционирования Трег, в настоящее вре-точно сильными стимулами: высокими дозами IL-2 мя до конца не ясны. Они подробно рассматривают-или анти- CD28 или использованием зрелых дендрит- ся в обзоре von Boehmer [55]. ч
№2/том5/2006 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
1 1
1
ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ 17
>- основную роль в развитии этого эффекта, части мы-Трег И ИММУНОТЕРАПИЯ шей за 4 дня до введения разрешающей дозы опухолеЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ вых клеток вводили анти-С025 мАТ. Оказалось, что В онкологии функционированию супрессорных все животные этой группы были защищены от разви-клеток, подавляющих активность специфических тия опухоли, причем даже те, кому иммунизация не ЦТЛ, придается особое значение. Одним из совре- проводилась. Для того, чтобы подтвердить ингибиру-менных направлений терапии злокачественных ново- ющую роль СО25+ клеток, авторы осуществили адоп-образований является поиск путей преодоления толе- тивный перенос этой популяции клеток. Мышам, им-рантности к аутоантигенам, экспрессированным на мунизированным АН-1 и получившим анти-С04 мАТ, поверхности опухолевых клеток. Один из подходов вместе с разрешающей дозой опухолевых клеток вво-к решению этой проблемы — подавление функции дили 5х106С025+ клеток. Оказалось, что адоптивный клеток, ингибирующих иммунологический ответ на перенос СО25+ Т-клеток отменяет защитный эффект, них. В многочисленных экспериментальных и клини- наблюдаемый у иммунизированных мышей с удален-ческих исследованиях установлено, что при боль- ными СО4+ клетками. Таким образом, на этой модели шинстве злокачественных опухолей (рак легкого, же- было четко показано, что СО25+ Т-клетки являются лудка, яичников, молочной железы, пищевода и др.) главными ингибиторами индукции противоопухолево-увеличивается популяция регуляторных Т-клеток до го иммунитета [9]. Далее было показано, что, если 12-21 % [43]. В то же время необходимо отметить, вводить мышам опухолевые клетки через 50 дней пос-что это увеличение более характерно для больных ле удаления СО25+ клеток, все животные гибнут. Ока-распространенными заболеваниями, в то время как залось, что к этому времени количество СО25 + клеток на ранних стадиях увеличение Трег незначительно. в организме животных восстанавливается, т. е. защит-Так, например, при анализе количественного содер- ный эффект проявляется в короткий промежуток вре-жания Трег среди лимфоцитов, инфильтрирующих мени сразу после удаления этой популяции клеток. слизистую оболочку желудка в норме и при раке, Эти и ряд других аналогичных данных позволяют практически не обнаружено различий в их содержа- предположить, что ингибиция СЭ25+Трег может бла-нии у больных ранними стадиями рака и другими за- готворно влиять на индукцию противоопухолевого болеваниями желудка. В то же время при распростра- иммунного ответа при комбинации с различными ме-нении опухоли и появлении метастазов в перифери- тодами вакцинотерапии. В то же время удаление ческих лимфатических узлах уровень Трег С025+Т-клеток на длительный срок опасно в связи значительно повышается [23]. с риском развития аутоиммунных процессов, к тому Особое значение исследование функции этой по- же это может приводить к уменьшению количества ак-пуляции клеток имеет при различных видах иммуно- тивированных лимфоцитов, в том числе неспецифиче-терапии опухолей. Отсутствие эффективного опухоле- ских противоопухолевых СО4+ и СО8+ Т-клеток, что специфического иммунного ответа связывают с дефи- может способствовать опухолевому росту. цитом функции антигенпрезентирующих клеток или В ряде исследований показано, что у онкологичес-толерантностью Т-клеток к ассоциированным сопухо- ких больных увеличенное количество СО4+СО25+ лью антигенам. Постулируется, что СО4+СО25+ клет- клеток сопровождается высокой экспрессией на них ки снижают эффективность противоопухолевых ЦТЛ, СТЬА-4. Получение мАТ к СТЬА-4 позволило прово-влияя в то же время на аутоиммунные реакции. Пола- дить исследования по изучению влияния удаления этой гают, что разрушение иммунологической толерантно- популяции клеток на опухолевый рост как в экспери-сти может быть одним из эффективных путей индук- менте, так и в клинике. Введение мАТ к СТЬА-4 в дозе ции противоопухолевого иммунного ответа. В связи 0,5 мг/кг больным метастатическим раком простаты с этим был проведен ряд исследований по изучению приводило к снижению уровня простатического антивлияния удаления этих клеток на противоопухолевый гена у гормон-резистентных больных [17]. Ввведение иммунный ответ. Показано, что уменьшение количест- мАТ МОХ-100 в дозе 3 мг/кг больным метастатической ва Трег приводит к активации молчащих СО8+ Т-кле- меланомой до вакцинотерапии (антиген, выделенный ток, а также неспецифических ЫК-подобных эффек- из клеток меланомы с адъювантами) привело к клини-торных клеток. Так, было исследовано влияние анти- ческому эффекту у 3 из 14 больных (2 полных и 1 час-СО25, -СО4, -СО8 и -ЫК мАТ на индукцию противо- тичный). Однако у 6 больных было отмечено развитие опухолевого иммунного ответа к опухолевым клеткам аутоиммунных реакций [37]. Необходимо отметить, СТ26 (НЬА-11 — негативная опухоль толстого кишеч- что удаление СТЬА-4+ клеток может быть недостаточ-ника мышей). Оказалось, что иммунизация АН-1 (пеп- но для отмены супрессорной активности Трег: в экспе-тид из клеток СТ26) не защищала животных от разви- риментальных исследованиях было показано, что Трег тия опухоли, т. е. введение антигена не было достаточ- “нокаутированных” по СТЬА-4 мышей оставались спо-ным для развития противоопухолевого иммунного собными подавлять иммунный ответ. ответа. В то же время после удаления СО4+ Т-клеток Другим подходом к ингибиции активности Трег все иммунизированные животные были живы, аудале- является использование малых доз циклофосфамида ние СО8+ не влияло на выживаемость мышей. Чтобы (Цф). Еще в 80-х гг. было показано, что малые дозы подтвердить, что именно СО4+СО25+ клетки играют Цф способны усиливать противоопухолевый иммун- ч
№2/том5/2006 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
1
1 1
18 ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ
к ный ответ. Оказалось, что введение Цф в дозе 2 мг/мышь уменьшало количество CD4+CD25+ кле- ВЫВОДЫ ток в л/у и селезенке мышей. ^ижеите начиналось Многочисленные экспериментальные и клиничес-через 24 ч после введения (на 14 %) и достигало мак- кие исследования установили важную роль, которую симума на 4-й день (50 %), а затем начиналось посте- регуляторные Т-клетки играют в модуляции иммуноло-пенное восстановление числа Трег и к 10-му дню их гической реактивности организма при опухолевом рос-количество возвращалось к исходному уровню. Кроме те, аллергии, трансплантации и инфекционных заболе-того, среди CD4+CD25+ Т-клеток после введения Цф ваниях. CD25+CD4+ Трег способны вызывать значи-снижалось количество клеток, экспрессирующих тельное подавление иммунного ответа и индуцировать GITR и CTLA-4. Трег от мышей, леченных Цф, в зна- толерантность к аутоантигенам, в том числе опухоле-чительно меньшей степени ингибировали пролифера- вым. Показано повышение количества Трег у животных тивный ответ CD8+ и CD25-CD4+ клеток и были бо- с опухолью и у онкологических больных. Удаление или лее чувствительны к индукции апоптоза in vitro и in нарушение активности этих клеток может приводить vivo [33]. Таким образом, перспективным для приме- к торможению опухолевого роста. Подавление активно-нения вакцинотерапии является период с 4-го по 10-й сти регуляторных Т-клеток и одновременная стимуля-дни после введения Цф. ция противоопухолевых клеток-эффекторов является Экспериментальные исследования с использова- важным современным направлением в терапии онколо-нием CD4-дефицитных мышей показали, что адоп- гических больных. Определение механизмов супрес-тивный перенос CD25-CD4+ совместно со специфи- сии, выявление специфических маркеров и факторов, ческими противоопухолевыми CD8+ Т-клетками регулирующих функционирование Трег, может явиться и вакциной (меланомный антиген gp 10 0) приводил ключом к успеху в иммунотерапии злокачественных нок развитию аутоиммунных реакций и регрессии раз- вообразований. вившейся меланомы. Перенос CD4+ T-клеток, которые включали в себя смесь CD25+CD4+ и CD25- ЛИТЕРАТУРА CD4+ Т-клеток или только Трег клеток, подавлял эф- 1. Allan S. E., Passerini L., Bacchetta R. The role of фект адоптивной иммунотерапии. Охранение 2 FOXP3 isoforms in the generation of human CD4+ количества и функции CD8+ клеток зависело от спо- Tregs // J. Clin. Invest. — 2005. — Vol. 115. — P. собности клеток-хелперов продуцировать ИЛ-2, 3276-3284. на что указывают данные об отсутствии эффекта тера- 2. Anichini A., Vegetti C., Mortarini R. The paradox пии, когда Т-хелперы были получены от мышей, не of T-cell-mediated antitumor immunity in spite of poor продуцирующих ИЛ-2 [3]. Эти данные указывают на clinical outcome in human melanoma // Cancer Immunol. то, что Т-хелперы могут способствовать снятию толе- Immunother. — 2004. —Vol. 53. — P. 855-864. рантности к персистирующим антигенам и разруше- 3. Antony P. A., Piccirillo C. A., Akpinarli A. et al. нию уже развившейся опухоли, но эффект проявляет- CD8+T cell immunity against a tumor/self-antigen is aug-ся только при одновременном отсутствии Трег. Цан- mented by CD4+T helper cells and hindered by naturally ные о повышении количества Трег у больных occurring T regulatory cells // J. Immunol. — 2005. — меланомой, иммунизированных различными вакцина- Vol. 174. — P. 2591-2601. ми, в том числе gp100, еще раз указывают на необхо- 4. Baecher-Allan C., Brown J. A., Freeman G. J. et димость подавления функции этой популяции в про- al. CD4+CD25high regulatory cells in human peripheral цессе вакцинотерапии. В этом также убеждают дан- blood // J. Immunol. — 2001. — Vol. 167. — P. ные, полученные Prassad et al. [38], исследовавших 1245-1253. эффективность различных вакцин на основе дендрит- 5. Bayer A. L., Yu A., Adeegbe D., Malek Th. ных клеток в зависимости от присутствия Трег. Вак- R. Essential role for interleukin-2 for CD4+CD25+T reg-цинация проводилась (а) дендритными клетками, (б) ulatory cell development during the neonatal period // клетками меланомы, обработанными тепловым шо- J. Exp. Med. — 2005. — Vol. 201. — P. 769-777. ком и у-облучением, и (в) ЦК, нагруженными этими 6. Bensinger S. J, Bandeira A., Jordan M. S. et al. клетками. Части мышей в день 0 вводили 100 мкг мАТ Major histocompatibility complex class II-positive corti-PC61 против CD25+ клеток. Удаление CD25+ клеток cal epithelium mediates the selection of CD4+25 + способствовало торможению опухолевого роста, осо- immunoregulatory T cells // J.Exp.Med. — 2001. — Vol. бенно в группе мышей, получивших классический ва- 194. — P. 427-438. риант дендритной вакцины: ЦК+клетки меланомы. 7. Bettelli E., Dastrange M., Oukka M. Foxp3 inter-Оиедует отметить, что повторное введение через acts with nuclear factor of activated T cells and NF-kB to 90 дней интактных опухолевых клеток животным, repress cytokine gene expression and effector functions of у которых опухоли не развились, выявило сохранение T helper cells // Proc.Natl.Acad.Sci.USA. — 2005. — Vol. противоопухолевого эффекта, что, возможно, связано 102. — P. 5138-5143. с развитием Т-клеток памяти. Таким образом, удале- 8. Birebent B., Lorho R., Lechartier H. et al. ние иммунорегуляторных Т-клеток можно рассматри- Suppressive properties of human CD4+CD25+ regulatory вать как одно из перспективных направлений повы- T cells are dependent on CTLA-4 expression // — 2004. шения эффективности вакцинотерапии. — Vol. 34. — P. 3485-3496. ч
№2/том5/2006 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
1 1
1
ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ 19
>- 9. Casares N., Arribillaga L., Sarobe P. et al. naturally anergic and suppressive T cells as a key function CD4+/CD25+ Regulatory cells inhibit activation of of the thymus in maintaining immunologic self-tolerance tumor-primed CD4+ T cells with IFN-y-dependent antian- // J. Immunol. — 1999. — Vol. 162. — P. 5317-5326. giogenic activity, as well as long-lasting tumor immunity 25. Jiang H., Chess L. An integrated view of suppres-elicited by peptide vaccination // J.Immunol. — 2003. — sor T cell subsets in immunoregulation // J. Clin. Invest. — Vol. 171. — P. 5931-5939. 2004. -Vol. 114. — P. 1198-1208. 10. Chen M-L., PittetM.J., GorelikL. et al. Regulatory 26. Jonsson H., Peng S.L. Forkhead transcription T cells suppress tumor-specific CD8 T cell cytotoxicity factors in immunology // Cell mol. life sci. — 2005. — through TGF-в signals in vivo // Proc.Nat.Acad.Sci.USA. — Vol. 62. — P. 397-409. 2005. — Vol. 102. — P. 419-424. 27. JonuleitH., Schmitt E. The regulatory T cell fam- 11. Curotto de Lafaille M. A., Lafaille J. J. CD4+ ily: distinct subsets and their interrelations // J. Immunol. regulatory T cells in autoimmunity and allergy // — 2002. — 2003. — Vol. 171. — P. 6323-6327. — Vol. 14. — P. 771-778. 28. Jonuleit H., Schmitt E., Kakirman H. et al. 12. Darrasse-Jeze G., MarodonG., Salomon B. L. et al. Infectious tolerance: human CD25+ regulatory T cells Ontogeny of CD4+CD25+ regulatory/suppressor T cells in convey suppressor activity to conventional CD4+ T helper human fetus // Blood. — 2005. ?Vol. 105. — P. 4715-4721. cells // J. Exp. Med. — 2002. — Vol. 196. — P. 255-260. 13. Dieckmann D., Bruett C. H., Ploettner H. et al. 29. Jordan M. S, Boesteanu A., Reed A. J. et al. Human CD4+CD25+ regulatory, contact-dependent T Thymic selection of CD4+CD25+ regulatory T cells cells induce interleukin 10-producing, contact-independ- induced by an agonist self-peptide // Nat. Immunol. — ent type 1-like regulatory T cells // J. Exp. Med. — 2002. 2001. — Vol. 2. — P. 301-306. — Vol. 196. — P. 247-253 30. Kataoka H., Takahashi S., Takase K. et al. 14. Dieckmann D., Ploettner H., Berchtold S. et al. CD25+CD4+ regulatory T cells exert in vitro suppressive Ex vivo isolation and characterization of CD4+CD25+ T activity independent of CTLA-4 // — 2005. — Vol. 17. — cells with regulatory properties from human blood // P. 421-427. J. Exp. Med. — 2001. — Vol. 193. ?P. 1303-1310. 31. LaBelle J. L., Hanke C. A., Blazar B. R. et al. 15. Dunn G P., OldL J., Schreiber R D. The three Es Negative effect of CTLA-4 on induction of T-cell immuni-of cancer immunoediting // Annu. Rev. Immunol. — 2004 ty in vivo to B7-1+, but not B7-2+, murine myelogenous —Vol. 22. — P. 329-360. leukemia // Blood. — 2002. — Vol. 99. — P. 2146-2153. 16. Fehurvari Z., Sakaguchi S. CD4+ Tregs and 32. Levings M. K., Sangregorio R., Sartirana immune control // J. Clin. Invest. — 2004. — Vol. 114. — C. Human CD25+CD4+T suppressor cell clones produce P. 1209-1217. transforming growth factor, but not interleukin 10, and are 17. Fong L., Rini B., Kavanaugh B. et al. CTLA-4 distinct from type 1 T regulatory cells // J. Exp. Med. — blockade-based immunotherapy for prostate cancer // 2002. — Vol. 196. — P. 1335-1346. J. Clin.Oncol. — 2004. — Vol. 22. — 14S. — 2590. 33. Lutsiak M. E, Semnani R. T, De Pascalis R. et al. 18. Fontenot J. D., Rudensky A. Y. A well adapted Inhibition of CD4+25+ T regulatory cell function impli-regulatory contrivance: regulatory T cell development and cated in enhanced immune response by low-dose the forkhead family transcription factor Foxp3 // Nat. cyclophosphamide // Blood. — 2005. — Vol. 105. — P. Immunol. — 2005. — Vol. 6. — P. 331-337. 2862-2868. 19. Furtado G. C, Curotto de Lafaille M. A, 34. Marie J. C., Letterio J.J, Gavin M., Rudensky A.Y. Kutchukhidze N. et al. Interleukin 2 signaling is required TGF- P1 maintains suppressor function and Foxp3 expres-for CD4+ regulatory T cell function // J. Exp. Med. — sion in CD4+CD25+regulatory T cells // J. Exp. Med. — 2002. — Vol. 196. — P. 851-857. 2005. — Vol. 201. — P. 1061-1067. 20. Gerloni M., Zanetti M. CD4 T cells in tumor 35. Morgan M. E., van Bilsen J. H., Bakker A. M. et immunity // Springer Semin. Immun. — 2005. — Vol. 27. al. Expression of FOXP3 mRNA is not confined to — P. 37-48. CD4+CD25+ T regulatory cells in humans // — 2005. — 21. Horwitz D. A., Gray J. D., Zheng G. The poten- Vol. 66. — P. 13-20. tial of human regulatory T cells ex vivo as a treatment for 36. Nagorsen D., Scheibenbogen C., MarincolaF. M. lupus and other chronic inflammatory diseases // Artritis et al. Natural T cell immunity against cancer // Clin. Res. — 2002. — Vol. 4. — P. 241-246. Cancer Res. — 2003 — Vol. 9. — P. 4296-4303. 22. Houghton A. N., Guevara-Patico J. A. Immune 37. Phan G. Q., Yang J. C., Sherry R. M. et al. Cancer recognition of self in immunity against cancer // J. Clin. regression and autoimmunity induced by cytotoxic T lym-Invest.-2004. — Vol. 114.-P. 468-471. phocyte-associated antigen 4 blockade in patients with 23. Ichihara F., Kono K., Takahashi A. et al. metastatic melanoma // Proc.Nat.Acad.Sci.USA. — 2003. Increased populations of regulatory T cells in peripheral — Vol. 100. — P. 8372-8377. blood and tumor-infiltrating lymphocytes in patients with 38. Prasad S. J., Farrand K. J., Matthews S. A. et al. gastric and esophageal cancers // Clin. Cancer Res. — Dendritic cells loaded with stressed tumor cells elicit long- 2003. — Vol. 9. — P. 4404-4408. lasting protective tumor immunity in mice depleted of 24. Itoh M., Takahashi T., Sakaguchi N. et al. CD4+CD25+ Regulatory T Cells // J. Immunol. — 2005. Thymus and autoimmunity: production of CD25+CD4+ — Vol. 174. — P. 90-98. ч
№2/том5/2006 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
I
ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ
39. Riddel S. R. Finding a place for tumor-specific T cells in targeted therapy // J. Exp. Med. — 2004. — Vol. 200. — P. 1533-1537.
40. Roncador G., Brown P. J., Maestre L. et al. Analysis of FOXP3 protein expression in human D4+CD25+ regulatory T cells at the single-cell level // — 2005. — Vol. 35. — P. 1681-1691.
41. Roncador G., Garcia J. F., Garcia J. F. et al.
FOXP3, a selective marker for a subset of adult T-cell leukaemia/lymphoma // — 2005. — Vol. 19. — P.
2247-2253.
42. Rosenberg S. A., Sherry R. M., Morton K. E. Tumor progression can occur despite the Induction of very high levels of self/tumor antigen-specific CD8+ T Cells in patients with melanoma // J. Immunol. — 2005. -Vol. 175.
— P. 6169-6176.
43. Sakaguchi S. Naturally arising Foxp3-expressing CD25+CD4+ regulatory T cells in immunological tolerance to self and non-self // Nat. Immunology. — 2005 — Vol. 6. — P. 345-352.
44. Sakaguchi S. The origin of FOXP3-expressing CD4+ regulatory T cells: thymus or periphery // J. Clin. Invest. — 2003. — Vol. 112. — P. 1310-1312.
45. Schreiber R. D. Cancer Vaccines 2004 opening address: The molecular and cellular basis of cancer immunosurveillance and immunoediting // Cancer Immunity. — 2005. — Vol. 5. — Suppl.1. — P. 1-8.
46. Sereti I., Imamichi H., Natarajan V. et al. In vivo expansion of CD4CD45RO-CD25 T cells expressing foxP3 in IL-2-treated HIV-infected patients // — 2005. — Vol. 115. — P. 1839-1847.
47. Setoguchi R., Hori S., Takahashi T., Sakaguchi Sh. Homeostatic maintenance of natural Foxp3+ CD25+ CD4+ regulatory T cells by interleukin (IL)-2 and induction of autoimmune disease by IL-2 neutralization // J. Exp. Med. — 2005. — Vol. 201. — P. 723-735.
48. Siegmund K., Feuerer M., Siewert Ch. et al. Migration matters: regulatory T-cell compartmentalization determines suppressive activity in vivo // Blood. — 2005.
— Vol. 106. — P. 3097-3104.
49. Stephens G. L., McHugh R. S., Whitters M. J., Young D. A. Engagement of glucocorticoid-Induced TNFR family-related receptor on effector T cells by its ligand mediates resistance to suppression by CD4+CD25+ T Cells // J. Immunol. — 2004. — Vol. 173. — P. 5008-5020.
50. Tai X., Cowan M., Feigenbaum L., Singer A. CD28 costimulation of developing thymocytes induces
Foxp3 expression and regulatory T cell differentiation independently of interleukin 2 // — 2005. — Vol. 6. — P. 152-162.
51. Tang Q., Henriksen K. J., Boden E. K. et al. Cutting Edge: CD28 controls peripheral homeostasis of CD4+CD25+ regulatory T cells // J.Immunol. — 2003. — Vol. 171. — P. 3348-3352.
52. Thornton A. M., Donovan E. E., Piccirillo C. A., Shevach E. M. Cutting Edge: IL-2 is critically required for the in vitro activation of CD4+CD25+T cell suppressor function // J. Immunol. — 2004. — Vol. 172. — P. 6519-6523.
53. Thornton A. M., Shevach E. M. Suppressor effector function of CD4+CD25+ immunoregulatory T cells is antigen nonspecific // J. Immunol. — 2000. — Vol. 164.
— P. 183-190.
54. Tsaknaridis L., Spencer L., Culbertson N. et al. Functional assay for human CD4+CD25+ Treg cells reveals an age-dependent loss of suppressive activity // J. Neurosci. Res. — 2003. — Vol. 74. — P. 296-308.
55. von Boehmer H. Mechanisms of suppression by suppressor T cells // Nat. Immunol. — 2005. — Vol. 6. — P. 338-344.
56. Walker M. R., Kasprowicz D. J., Gersuk V. H. et al. Induction of FoxP3 and acquisition of T regulatory activity by stimulated human CD4+CD25- T cells // J. Clin. Invest. — 2003. — Vol. 112. — P. 1437-1443.
57. Wei W. Z., Morris G. P., Kong Y. C. Anti-tumor immunity and autoimmunity: a balancing act of regulatory T cells // — 2004 — Vol. 53. — P. 73-78.
58. Wing K., Ekmark A., Karlsson H. et al. Characterization of human CD25+CD4+ T cells in thymus, cord and adult blood // — 2002. — Vol. 106. — P. 190-199.
59. Yagi H., Nomura T., Nakamura K. et al. Crucial role of FOXP3 in the development and function of human CD25+CD4+ regulatory T cells // Int. Immunol. — 2004. -Vol. 16. — P. 1643-1656.
60. Yu P., Lee Y., Liu W. et al. Intratumor depletion of CD4+ cells unmasks tumor immunogenicity leading to the rejection of late-stage tumors // J. Exp. Med. — 2005. — Vol. 201. — P. 779-791.
61. Zheng Y., Manzotti C.N., Liu M. et al. CD86 and CD80 differentially modulate the suppressive function of human regulatory T cells // J. Immunol. — 2004. — Vol. 172. — P. 2778-2784.
Поступила 30.01.2006.
№2/том5/2006
РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
