CC BY
244
ТОМ 5
НОМЕР 2
201 2
КЛИНИЧЕСКАЯ
ОНКОгематология
ИММУНОБИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕЙ
T-lymphocytes in development of chronic lymphocytic leukemia
D.B. Kazansky SUMMARY
Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is the most common form of lymphoproliferative disorders. The course of disease development allows to suggest initial chronic exposure of normal B-lymphocytes to the factors provoking their proliferation and accumulation in the organism. Normal antigen-specific interactions between T- and B-lymphocytes in immune responses are involved in the mechanisms responsible for the development of CLL. Peptides of autoantigens and cytomegalovirus may be examples of antigens recognized by CLL cells. In the course of CLL T-lymphocytes play a dual role. Helpers of B-cell responses can result in autoimmune diseases and the formation of pathological chain of events challenging repeated stimulation of B-lymphocytes with private specificity and formation of monoclonal B-cell lymphocytosis. This provides subsequent neoplastic transformation of the clone. On the other hand, cytotoxic T-lymphocytes (CTL) can recognize antigens of CLL cells and prevent disease development. Recognition of CLL by CD8+ T-cells does not result in appropriate cytotoxic immune response, because CLL cells are not the optimal type of antigen-presenting cells.
Keywords: chronic lymphocyte leukemia, B-lymphocyte, T-lymphocyte, autoimmunity, transplantation.
N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center RAMS, Moscow Контакты: kazansky1@yandex.ru Принято в печать: 16 апреля 2012 г.
Т-лимфоциты в развитии хронического лимфолейкоза
Д.Б. Казанский
РЕФЕРАТ
Хронический лимфолейкоз (ХЛЛ) — одна из наиболее часто встречающихся форм В-клеточных лимфопролиферативных заболеваний. Характер течения заболевания позволяет полагать, что в его начале нормальные В-лимфоциты оказываются подверженными постоянному воздействию факторов, провоцирующих их пролиферацию и накопление в организме. В развитие ХЛЛ вовлечены механизмы, обеспечивающие нормальные антигенспецифические взаимодействия Т- и В-лимфоцитов в ходе иммунных ответов. В качестве антигенов, распознаваемых клетками ХЛЛ, могут выступать пептиды аутоантигенов и цитомегаловируса. В развитии ХЛЛ Т-лимфоциты играют двойную роль. Хелперы В-клеточных ответов способны приводить к аутоиммунным заболеваниям, формированию патологической цепи гиперстимуляции В-лимфоцитов с определенной специфичностью и моноклонального В-клеточного лимфоцитоза, что создает условия для последующей злокачественной трансформации клона. С другой стороны, цитотоксические Т-лимфоциты (cytotoxic T lymphocyte, CTL) способны распознавать антигены клеток ХЛЛ и препятствовать развитию заболевания. Антигенами для CTL становятся фрагменты мутантных тяжелых цепей молекул иммуноглобулинов. Распознавание их пептидов Т-клетками CD8+ на поверхности клеток ХЛЛ не ведет к развитию полноценного цитотоксического ответа, т. к. они не являются оптимальным типом антигенпредставляющих клеток.
Ключевые слова:
хронический лимфолейкоз, В-лимфоцит, Т-лимфоцит, аутоиммунитет, трансплантация.
ВВЕДЕНИЕ
Хронический лимфоцитарный лейкоз (ХЛЛ) — опухолевое заболевание, возникающее вследствие мутаций в геноме В-лимфоцитов, которые приводят к трансформации и аномальному разрастанию отдельных В-клеточных клонов. Эти клоны имеют характерный фенотип: на них ко-экспрессированы Т-клеточный маркер CD5 и В-клеточные маркеры CD19 и CD23. В норме В-лимфоциты отвечают за выработку в организме антител. При прогрессировании ХЛЛ их способность секретировать
ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» РАМН, Москва
антитела нарушается, что приводит к развитию иммунодефицита и подверженности пациента оппортунистическим инфекциям, чаще всего легочным. ХЛЛ — одна из наиболее часто встречающихся форм лимфопролиферативных заболеваний взрослых. У европейцев на его долю приходится около 30 % всех лейкозов. Болезнь поражает в основном пожилых мужчин старше 60 лет. У женщин заболевание встречается в 2 раза реже. Ежегодная заболеваемость в странах Европы и Северной Америки составляет примерно 3 случая на 100 000 населения. Значительно
85
Д.Б. Казанский
реже ХЛЛ встречается в странах Восточной и Юго-Восточной Азии [1].
В большинстве случаев заболевание протекает длительное время и его единственным проявлением бывает лимфоцитоз. У части пациентов заболевание носит агрессивный характер. В процессе прогрессирования ХЛЛ имеет место динамический баланс между опухолевыми клетками, пролиферирующими в лимфоидных органах, и циркулирующими клетками, устойчивыми к индукции программируемой клеточной гибели (апоптоза). Регуляция этого равновесия осуществляется через сложные взаимодействия опухоли и хозяина, в которые вовлечен ряд поверхностных молекул, экспрессируемых клетками ХЛЛ в зависимости от условий окружения. Результатом этих взаимодействий служит усиление пролиферации клеток ХЛЛ и их устойчивость к апоптозу. Развитие агрессивной формы ХЛЛ с короткой продолжительностью жизни пациентов связано с экспрессией опухолевыми В-лимфоцитами тирозинкиназы ZAP-70. Эта тирозинкиназа в норме активна лишь в Т-лимфоцитах, в которых она выступает ключевым компонентом пути проведения сигнала от Т-клеточного рецептора внутрь клетки. В клетках ХЛЛ ее активность тесно связана с функцией CD38 — еще одного маркера, определяющего агрессивность течения заболевания и имеющего прогностическое значение в клинике. Взаимодействуя со своим естественным лигандом CD31, представленным на клетках стромального микроокружения и эндотелия, он генерирует сигналы, приводящие к тирозиновому фосфорилированию ZAP-70, пролиферации и усилению жизнеспособности клеток ХЛЛ, а также к повышению интенсивности их миграции [2—4].
В клетках ХЛЛ также повышен уровень протеинкиназы Lck из семейства протеинкиназ Src, специфичной для Т-лимфоцитов. С активностью киназы Lck связывают гомеостатическую регуляцию пула нормальных клеток B-1, экспрессирующих маркер CD5: повышенный размер пула B-лимфоцитов B-1 связан с повышенной активностью Lck. Именно этот тип клеток считают предшественниками ХЛЛ [5].
У больных ХЛЛ обычно развивается лимфадено-патия, к которой позднее присоединяется гепато- и спле-номегалия. Опухолевые клетки накапливаются в костном мозге, вытесняя процессы нормального кроветворения, что приводит к развитию анемии, тромбоцитопении и нейтропении. Часто наблюдаются патологические проявления аутоиммунного характера. Продолжительность жизни больных с медленно прогрессирующим ХЛЛ, негативным по ZAP-70, может составлять 25 лет и более после установления диагноза.
Таким образом, характер течения заболевания позволяет полагать, что в его начале нормальные В-лимфоциты оказываются подверженными постоянному воздействию факторов, провоцирующих их пролиферацию и накопление в организме. Следствием такого воздействия может стать развитие В-клеточного моноклонального лимфоцитоза, который некоторыми исследователями классифицируется как ранняя стадия ХЛЛ [6]. Развитие моноклонального лимфоцитоза повышает риск последовательного возникновения мутаций, ведущих к злокачественной трансформации клона и прогрессии опухоли. Примечательно, что прогрессирование ХЛЛ связано с приобретением 86
лейкозными клетками ряда черт, присущих Т-клеткам, и может быть манифестацией их «ухода» из-под контроля Т-лимфоцитов.
ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ НОРМАЛЬНЫХ В-ЛИМФОЦИТОВ И ЕЕ НАРУШЕНИЯ ПРИ ХЛЛ
В развитии В-лимфоцитов можно проследить несколько этапов. Ключевыми событиями, которые приводят к превращению общего лимфоидного гемопоэтического предшественника в В-лимфоцит, служат перестройки последовательности генных сегментов, приводящие к формированию функциональных генов, которые кодируют тяжелую и легкую цепи молекулы иммуноглобулина. На этом этапе В-лимфоциты зависят от взаимодействия с клетками стромы костного мозга. Появление на поверхности В-лимфоцитов иммуноглобулинового рецептора ассоциируется с утратой зависимости от взаимодействий со стромой костного мозга и расселением «наивных» В-лимфоцитов по периферическим лимфоидным органам. В дальнейшем их развитие и дифференцировка оказываются прочно связанными с распознаванием антигенов и взаимодействием с Т-лимфоцитами.
Возникновение и развитие ХЛЛ, как и других форм лимфопролиферативных заболеваний, связаны с нарушением тонкой регуляции баланса между выживанием и пролиферацией лимфоцитов. В ходе ранних (антигенне-зависимых) этапов дифференцировки развитие B-клеток зависит от взаимодействий с элементами стромы костного мозга через молекулы интегринов, продукцию интерлейкина-7 (IL-7) клетками стромы и связанный с их мембраной фактор стволовых клеток SCF (C-kit лиганд).
Продукция IL-7 в норме осуществляется нелимфоидными стромальными клетками. Она крайне важна для развития лимфоидных предшественников, несущих рецептор этого цитокина, т. к. исследования генетических нокаутов по его гену показали дефицит продукции Т-, В- и NK-клеток одновременно. В отличие от нормальных зрелых В-лимфоцитов часть лейкозных клеток у пациентов с ХЛЛ экспрессирует мРНК IL-7 и рецептор к этому цитокину [7]. Показано, что экспрессия рецептора IL-7 связана с маркерами жизнеспособности и пролиферации лейкозных клеток и вовлечена в онкогенную трансформацию В-лимфоцитов [8].
Рецептор SCF (CD 117) в норме присутствует на нормальных гемопоэтических стволовых клетках, мие-лоидных предшественниках и ранних предшественниках Т-лимфоцитов. На клетках ХЛЛ он обычно не обнаруживается, что может быть связано с их происхождением из клеток, находящихся на более поздних стадиях диф-ференцировки В-лимфоцитов. Активирующие мутации в кодирующем его гене ассоциированы с опухолями стромы кишечника, семиномами, меланомами, мастоцитозами и острыми миелоидными лейкозами, но не с ХЛЛ.
К другим факторам, которые могут быть вовлечены в патогенез ХЛЛ, относится взаимодействие рецепторов B-лимфоцитов с хемокинами, в частности с хемокином SDF-1, обладающим антиапоптотической активностью [9, 10], и лептином, способным активировать экспрессию BCL2 и циклина D1 в клетках ХЛЛ [11].
РОЛЬ Т-ЛИМФОЦИТОВ В ИММУННЫХ ОТВЕТАХ В-ЛИМФОЦИТОВ
Дифференцировка B-лимфоцитов приводит к смене спектра сигналов, влияющих на их жизнеспособность и
Клиническая онкогематология
Т-лимфоциты при ХЛЛ
пролиферацию. В наиболее явной форме это выражается в увеличении зависимости от контактных взаимодействий с Т-лимфоцитами и продуцируемых ими цитокинов в ходе антигензависимой дифференцировки зрелых В-лимфоцитов. Встреча В-лимфоцита с антигеном сопровождается специфическим его связыванием с поверхностными иммуноглобулиновыми рецепторами. Это связывание приводит к двум группам последующих событий.
К первой группе можно отнести антигенспецифическую активацию, инициируемую каскадом тирозинкиназ, который вызывает активацию транскрипционных факторов, ответственных за пролиферацию и диффе-ренцировку В-лимфоцитов. Перекрестное связывание поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов на поверхности В-лимфоцита ведет к активации тирозинкиназ Blk, Fyn и Lyn, которые фосфорилируют цитоплазматические домены В-клеточного рецептора. Их связывание с тирозинкиназой Syk вызывает ее активацию и инициирует дальнейшие события — активацию фосфолипазы C (PLC-y), факторов обмена гуаниновых нуклеотидов Sos (GEF), CD 19, SLP-65 и Tec-киназ. Последствия активации PLC-y включают гидролиз фосфатидилинозитола, транспорт ионов кальция в клетку, активацию протеинкиназы C и фосфатазы кальциневрина, запускающих транскрипционные факторы NF-AT и NFkB. Факторы обмена гуаниновых нуклеотидов активируют малые G-белки Ras и Rac, что, в свою очередь, приводит к активации MAP-киназного каскада и транскрипционного фактора AP-1. В итоге факторы NF-AT, NFkB и AP-1 индуцируют транскрипцию специфических генов, отвечающих за пролиферацию и дифференцировку B-лимфоцитов.
Ряд компонентов сигнального каскада, запускаемого через В-клеточный рецептор, вовлечен в формирование патологического механизма, поддерживающего состояние злокачественности В-клеток при ХЛЛ. В их числе тирозинкиназы Syk и Lyn, тирозинкиназа Брутона (Btk), 8-изоформа фосфоинозитол-3-фосфат киназы. Эти компоненты стимулируют пролиферацию и выживание, а также модулируют миграцию и расселение клеток ХЛЛ по тканям. Они же служат перспективными мишенями для поиска низкомолекулярных ингибиторов, пригодных для таргетной терапии ХЛЛ [12—14].
Вторая группа событий связана с интернализацией иммуноглобулиновых рецепторов, связавших антиген, лизосомной деградацией комплексов антиген-антитело и представлением пептидов антигена, связанных с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса II на поверхности В-лимфоцитов. Эти события превращают В-лимфоцит в клетку, способную представлять антиген и активировать клоны Т-лимфоцитов с соответствующими антигенспецифическими рецепторами. В центре таких взаимодействий находится контакт CD40 В-лимфоцитов и CD156 (CD40L) на поверхности Т-лимфоцита. Помимо антиапоптотического эффекта это взаимодействие необходимо для пролиферации В-лимфоцитов, включения в них механизмов гипермутаций и переключения синтеза изотипов тяжелых цепей иммуноглобулинов. Поэтому наследственные дефекты в CD156, кодируемом X-хромосомой, приводят к развитию X-ассоциированных агаммаглобулинемий — заболеваний, при которых в сыворотке пациента присутствуют только антитела класса IgM. Активация Т-лимфоцитов обусловливает экспрессию CD154 (CD40L) и появление этой молекулы на мембране Т-клетки. В свою очередь,
www.medprint.ru
CD154 реагирует с молекулой CD40 на поверхности В-лимфоцита. Это взаимодействие вызывает появление на нем костимуляторных молекул CD80 и CD86, связывание которых с молекулой CD28 Т-лимфоцитов необходимо для их полноценной активации и продукции цитокинов. Условия протекания иммунного ответа, в частности цитокиновое окружение, определяют продукцию специфических транскрипционных факторов в Т-лимфоцитах CD4+ и диктуют их дифференцировку в функциональные эффекторные клетки четырех типов. В присутствии интерферона-y и IL-12 образуются Т-хелперы 1-го типа (Th 1), которые помогают развитию иммунных реакций, нацеленных на устранение из организма внутриклеточных патогенов и наиболее эффективных в борьбе со злокачественно трансформированными клетками. В присутствии IL-4 образуются Т-хелперы 2-го типа (Th2), которые участвуют в гуморальных иммунных ответах и продукции антител, устраняющих внеклеточные патогены. Наличие в окружении цитокинов IL-2 и трансформирующего фактора роста (TGF-P) приводит к дифференцировке регуляторных Т-лимфоцитов (Treg), ограничивающих развитие иммунных реакций и предотвращающих аутоиммунитет. Комбинация TGF-P, IL-6, IL-21 и IL-23 обусловливает возникновение Т-клеток, продуцирующих IL-17 (Th17), которые участвуют в аутоиммунном воспалении, защите от гельминтов и грибковых инфекций.
Цитокины Т-лимфоцитов, секретируемые в области контакта, играют важную роль, определяя дальнейшую физиологическую роль В-лимфоцитов и продуцируемых ими антител. В зависимости от спектра этих цитокинов в В-лимфоцитах происходит активация транскрипции тех или иных генов, кодирующих тяжелые цепи иммуноглобулинов. Это приводит к переключению продукции В-лимфоцитами антител с IgM на другие классы, обладающие той же специфичностью, но иным спектром защитных функций. В частности, провоспалительные цитокины Th 1 включают синтез антител, облегчающих опсонизацию антигенов патогена и его последующий фагоцитоз. Воздействуя на клетки, ответственные за врожденный иммунитет, провоспалительные цитокины индуцируют «дыхательный взрыв», сопровождающийся продукцией супероксидного радикала и появлением метаболитов с бактерицидными свойствами, которые способствуют уничтожению патогенных микроорганизмов, локализованных внутри клеток. Противовоспалительные цитокины Th2 приводят к синтезу антител с высокой нейтрализующей способностью. Этот тип ответа эффективен в борьбе с микроорганизмами, находящимися вне клеток, и их токсинами. IL-4 индуцирует образование антител класса IgE, ответственных за развитие аллергических реакций немедленного типа, а также эозинофильную атаку на ряд эндопаразитов, способствуя выведению их из организма. Цитокин TGF-P включает продукцию антител класса IgA, способных к транспорту через эпителий слизистых оболочек.
В герминативных центрах лимфоузлов взаимодействие с Т-лимфоцитами, несущими хелперную функцию, имеет еще одно важное последствие для В-лимфоцитов — включение гипермутационного механизма, приводящего к изменениям в гипервариабельных участках тяжелых цепей в молекулах иммуноглобулинов. Этот процесс вызывает изменение исходной специфичности иммуноглобулинового рецептора В-лимфоцитов и создает условия
87
Д.Б. Казанский
для появления В-клеточных клонов, способных к более прочному взаимодействию с молекулой антигена. Такие клоны с повышенной аффинностью взаимодействия с антигеном получают преимущество перед исходными, поскольку более эффективный захват ими антигена создает условия для более продолжительного контактного взаимодействия с Т-хелперами. Последние предоставляют им факторы, необходимые для дальнейшего деления, выживания и дифференцировки в плазматические клетки и клетки памяти. Таким образом, происходит так называемая селекция аффинности В-клеток и продуцируемых ими антител [15].
ЗАВИСИМОСТЬ КЛЕТОК ХЛЛ ОТ Т-ЛИМФОЦИТОВ
В течение ряда лет клетки ХЛЛ рассматривали как состоящие из двух субпопуляций: пролиферирующей в специализированном микроокружении, роль которого отводили костному мозгу, и покоящейся, локализованной в периферических лимфоидных органах. Вместе с тем в ряде новейших исследований убедительно показано, что периферические клетки ХЛЛ происходят из лимфоузлов, пролиферация в которых зависит от взаимодействий с хелперными Т-лимфоцитами через CD40/CD40L. В исследованиях in vitro было также установлено, что это взаимодействие предотвращает апоптоз клеток ХЛЛ [16]. Активацию через CD40 или комбинацию CpG-олигодезоксинуклеотидов с IL-2 используют для увеличения количества делящихся клеток ХЛЛ с целью их хромосомного анализа [17].
Действительно, в целом ряде исследований показана зависимость пролиферации клеток ХЛЛ от прямого контакта с Т-лимфоцитами в культуре in vitro. Эта зависимость оказалась опосредована не только взаимодействием через CD40/CD40L, но и через CD2/LFA-3, а также продукцией Т-лимфоцитами цитокинов IL-2 и IL-4. При этом IL-4 вызывает быстрое фосфорилирование и активацию транскрипционного фактора STAT-6 в клетках ХЛЛ in vitro, а затем усиление в них экспрессии антиапоптотических белков и выживания и устойчивости к ряду цитотоксических агентов [18]. Продукция этого цитокина не считается аутокринной функцией клеток ХЛЛ, т. к. свежевыделенные лейкозные клетки не содержат мРНК этого цитокина. Как в присутствии, так и без активации продукция ими этого цитокина не отличается от нормальных В-лимфоцитов крови. Напротив, его продукция активированными Т-лимфоцитами у больных значительно превышает таковую у здоровых лиц. Более того, в 47 % случаев ХЛЛ значительно более высокий уровень IL-4 обнаруживается в цитоплазме Т-лимфоцитов CD4+ и CD8+ [19].
При прогрессировании ХЛЛ у больных выявляется повышенное число Т-клеток, продуцирующих IL-2, IL-4 и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF), по сравнению со здоровыми лицами и пациентами с хроническим течением заболевания. После активации Т-лимфоцитов больных митогеном в культуре in vitro также обнаруживается увеличение доли Т-клеток, продуцирующих цитокины IL-2, IL-4, GM-CSF и фактора некроза опухолей-а, более выраженное при прогрессировании болезни [20].
Наличие мутаций в гипервариабельных участках тяжелых цепей иммуноглобулинов — следствие включения гипермутационного механизма после взаимодействия с 88
Т-хелперами, также имеет важное прогностическое значение в развитии ХЛЛ. Отсутствие таких мутаций обычно служит плохим прогностическим признаком и связано с более агрессивным течением заболевания [21].
Таким образом, в развитие ХЛЛ вовлечены механизмы, обеспечивающие нормальные антигенспецифические взаимодействия Т- и В-лимфоцитов в иммунном ответе.
АНТИГЕНЫ, РАСПОЗНАВАЕМЫЕ КЛЕТКАМИ ХЛЛ
Поскольку в развитии ХЛЛ участвуют нормальные механизмы взаимодействия Т- и В-лимфоцитов, весьма важен вопрос о том, существуют ли конкретные антигены, распознаваемые В-лимфоцитами, которые размножаются в процессе развития заболевания. Ранее многократно отмечалось, что сыворотки больных ХЛЛ содержат ревматоидный фактор, а антитела часто реагируют с аутоантигенами [22—24]. Было показано, что около 60 % моноклональных антител, продуцируемых при ХЛЛ, взаимодействуют с антигенами апоптотиче-ских клеток. Эти антигены можно было отнести к двум группам: нативные молекулы, в норме локализованные внутри клеток, которые появляются на клеточной поверхности в ходе апоптоза, и неоантигены, генерируемые окислением и похожие на антигены бактерий и других микроорганизмов [25].
При гемолитической анемии, которая часто сопровождает ХЛЛ, лейкозные клетки, как правило, распознают анионный переносчик мембраны эритроцитов AE1, известный также как эритроцитарный белок B3. Взаимодействие с этим аутоантигеном обеспечивает его интернализацию (поглощение) и приобретение клетками ХЛЛ способности стимулировать Т-лимфоциты CD4+, но только в том случае, если клетки ХЛЛ дополнительно активированы через взаимодействие CD40/CD40L [26].
Возможности по молекулярной идентификации иммуноглобулинов, продуцируемых клетками ХЛЛ, долгое время были ограничены из-за трудностей их длительного культивирования и клонирования in vitro. В последние годы с развитием методов трансформации и имморта-лизации В-лимфоцитов человека с помощью вируса Эпштейна—Барр и получения гетерогибридом (гибри-домы, полученные слиянием клеток различных видов) это препятствие удается преодолеть [27].
C. Steininger и соавт. обратили внимание на то, что лейкозные клетки у больных ХЛЛ экспрессируют тяжелые цепи иммуноглобулинов, разнообразие вариабельных сегментов (IGHV) в которых ограничено. Это навело авторов на мысль, что во взаимодействиях с лейкозными клетками может участвовать небольшое число антигенов. Чтобы их найти, авторы создали панель рекомбинантных антител, кодируемых генами IGHV, которые наиболее часто экспрессируются клетками ХЛЛ. После этого они определили реактивность полученных антител во взаимодействии с панелью вирусных и бактериальных патогенов. Оказалось, что ряд полученных антител, кодируемых IGHV1-69 и IGHV3-21, реагирует с одним единственным белком человеческого цитомегаловируса (HCMV), который авторы идентифицировали как большой структурный фосфопротеид pUL32. Они показали, что ни одно из полученных рекомбинантных антител не реагирует с другими белками CMV, аденовируса типа 2, сальмонеллы, а также
Клиническая онкогематология
Т-лимфоциты при ХЛЛ
клеток, используемых для культивирования этих микроорганизмов. Способность этого антигена реагировать с естественными антителами доноров, серонегативных по CMV, указывает на то, что этот белок имеет свойства В-клеточного суперантигена [28].
Результаты этого исследования находят подтверждение в более ранних работах. В частности, было показано увеличение количества Т-лимфоцитов CD4+ с цитотоксической функцией, специфичных к HCMV у больных ХЛЛ. Эти клетки содержат перфорин, имеют фенотип дифференцированных эффекторов и клеток памяти и короткие теломеры, указывающие на то, что они прошли большое число удвоений [29]. У больных ХЛЛ, серопозитивных по CMV, отмечалось также значительное относительное и абсолютное повышение числа Т-лимфоцитов CD8+, специфичных к пептиду этого вируса. Способность вируса к длительной персистенции в организме указывает на то, что он вполне может быть фактором, вызывающим хроническую стимуляцию иммунного ответа, и хорошо объясняет частую реактивацию CMV-инфекции после терапии больных ХЛЛ алемтузумабом — препаратом, содержащим моноклональные антитела к CD52, введение которых устраняет Т-лимфоциты [30]. Более того, была обнаружена выраженная корреляция интенсивности ответа Т-лимфоцитов CD4+ с развитием этого заболевания. Срок жизни больных, серопозитивных по CMV, оказался на 4 года меньше [31].
Таким образом, в качестве антигенов, распознаваемых клетками ХЛЛ, могут выступать пептиды аутоантигенов и CMV. В ряде случаев роль такой антигенной стимуляции подтверждается преобладанием определенных генных сегментов, кодирующих иммуноглобулины клеток ХЛЛ. Вместе с тем разнообразие мишеней, распознаваемых клетками ХЛЛ, согласуется с гипотезой о полиэтиологической природе заболевания.
ИММУННЫЕ ОТВЕТЫ НА КЛЕТКИ ХЛЛ
При поиске путей лечения онкологических заболеваний большие надежды возлагаются на иммунотерапию опухолей, направленную на стимуляцию противоопухолевых иммунных ответов. Ключевой проблемой на этом пути остается поиск антигенов, способных привести к специфическому отторжению опухоли. Эти антигены принято подразделять на две группы: опухолеспецифические, которые кодируются мутантными генами, образовавшимися в процессе опухолевой трансформации, и опухоль-ассо-циированные — нормальные, немутантные белки организма, экспрессирующиеся не в то время и не в том месте вследствие сбоев в работе эпигенетических механизмов дифференцировки и регуляции функций клеток. Опухолеспецифические антигены способны вызывать иммунный ответ, видимо, именно они служат главными мишенями иммунологического надзора, устраняющего мутантные и трансформированные клетки из организма. Проблемы их использования для специфической иммунотерапии опухолей состоят в уникальности возникающих мутаций и в том, что при прогрессии опухоли возникают клетки, не экспрессирующие мутантный антиген. Под давлением иммунной системы происходит иммунная селекция, приводящая к исчезновению клеток, его экспрессирующих, и преимущество получают клетки, утратившие экспрессию мутантного белка, что создает иллюзию «неуловимости» опухолеспецифических антигенов. Опухоль-ассоцииро-
www.medprint.ru
ванные антигены представляют собой более привлекательные мишени для иммунотерапии, поскольку могут экспрессироваться различными типами опухолевых клеток. Главная проблема их использования в качестве мишеней опухолеспецифических иммунных ответов состоит в том, что они обычно неиммуногенны или слабо иммуногенны вследствие того, что иммунная система в процессе своего развития утрачивает клоны лимфоцитов, способные эффективно их распознать, чтобы избежать развития аутоиммунитета [32].
Лимфоциты считаются уникальными клетками организма в том отношении, что они в норме экспрессируют белки, кодируемые реаранжированными генами Т-клеточных рецепторов Т-лимфоцитов и иммуноглобулинов В-лимфоцитов. Главная функция нормальных В-лимфоцитов заключается в продукции антител, распознающих различные патогены. Очевидно, что моноклональные В-клеточные лимфоцитозы должны приводить к накоплению продуктов уникально реаранжированных генов иммуноглобулинов, которые потенциально антигенны для организма. Иными словами, в отличие от других клеток организма лимфоциты экспрессируют мутантные белки, которые можно рассматривать как истинные антигены, потенциально способные вызывать иммунные ответы. Представление их пептидов молекулами MHC класса I может дать старт развитию ответа и дифференцировке цитотоксических Т-лимфоцитов, специфически нацеленных на устранение клеток ХЛЛ. Эта идея лежит в основе большинства современных попыток найти подходы к иммунотерапии данного заболевания и принесла обнадеживающие клинические результаты [33 — 35].
Имели место также попытки использовать опухоль-ассоциированные антигены для иммунотерапии ХЛЛ; уже есть экспериментальные разработки в этом плане. Высокий уровень растворимого p53, накапливающегося в клетках в результате мутаций, выявляется на поздних стадиях заболевания [36]. Также на поздних стадиях в клетках ХЛЛ увеличивается экспрессия опухоль-ассоциированного антигена MDM2, играющего роль в онкогенной трансформации [37]. Потенциальными мишенями также могут стать антиген опухоли Вильмса WT1 [38] и регулятор сигнальных путей G-белков RGS1 [39].
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ Т-ЛИМФОЦИТОВ, УЧАСТВУЮЩИХ В РАЗВИТИИ ХЛЛ
Одной из особенностей Т-лимфоцитов, взаимодействующих с клетками ХЛЛ, служит повышенная экспрессия CD30 по сравнению с нормальными контрольными клетками. Маркер CD30 представляет собой белок — рецептор из семейства фактора некроза опухолей (TNF), не содержащий доменов гибели и вовлеченный в транскрипцию генов, которые ответственны за рост и диффе-ренцировку клеток. Он был впервые описан как антиген опухолевых клеток Рида—Штернберга при лимфоме Ходжкина и используется как клинический маркер ряда лимфоидных опухолей. Помимо опухолевых клеток экспрессия CD30 имеет место на вирусинфицированных лимфоцитах и субпопуляции активированных Т-клеток. При ХЛЛ, а также при ряде вирусных, аллергических, аутоиммунных и воспалительных заболеваний этот рецептор в растворимой форме обнаруживается в сыво-
89
Д.Б. Казанский
ротке больных. Клетки ХЛЛ продуцируют его слабо. Экспрессия CD30 имеет место на субпопуляции больших гранулярных Т-лимфоцитов CD3+CD8+CD28-, заметно увеличивающейся при ХЛЛ. Эти клетки также продуцируют IL-4, что делает их похожими на Th2. Было показано, что по крайней мере некоторые клоны Т-клеток CD8+, продуцирующие IL-4, способны стимулировать пролиферацию покоящихся В-лимфоцитов и синтез ими иммуноглобулинов [40]. Увеличение доли клеток CD8+, экспрессирующих IL-4, по-видимому, можно считать общей чертой иммунологического профиля пациентов с аутоиммунными заболеваниями, такими как анкилозирующий спондилит (болезнь Бехтерева) и ревматоидный артрит [41]. Они обнаруживаются также у больных туберкулезом [42].
Предполагают, что продукция IL-4, а также экспрессия и освобождение растворимой формы CD30 играют роль как в накоплении В-лимфоцитов, так и в формировании иммунных дефектов, имеющих место при ХЛЛ. Молекула CD30L (CD153), с которой взаимодействует CD30, — член семейства TNF и присутствует на активированных Т-лимфоцитах, покоящихся В-клетках, гранулоцитах, медуллярном эпителии тимуса и различных лейкозных клетках, включая клетки ХЛЛ [43-45].
Увеличение количества клеток, экспрессирующих CD30 и CD30L, выявляется также у пациентов с хроническими воспалительными, аллергическими и аутоиммунными заболеваниями, включая системную красную волчанку, бронхиальную астму, ревматоидный артрит и атопический дерматит [46]. В последние годы использование агентов, ингибирующих взаимодействие CD30 с CD30L, рассматривается как эффективный путь лечения аутоиммунных и воспалительных заболеваний [47]. В патогенезе ХЛЛ их роль состоит в том, что взаимодействие CD30 с CD30L препятствует проведению сигнала через CD40, нарушая нормальное переключение изотипов тяжелых цепей в дифференцирующихся В-клетках. В результате клетки ХЛЛ оказываются не способными к продукции IgG и IgA, что приводит к повышенной подверженности больных ХЛЛ развитию бактериальных инфекций [48].
Постоянно обнаруживаемая связь ХЛЛ с изменениями, наблюдаемыми при аутоиммунных состояниях, наводит на мысль о возможном участии Th17 в развитии заболевания. Действительно, в крови пациентов с ХЛЛ выявляется значительно более высокий уровень клеток Th17, чем у здоровых лиц, причем абсолютное их число коррелирует с более длительным сроком жизни пациентов. У больных более высокое содержание клеток этого типа отмечается также в селезенке, но не в лимфоузлах. Интересен тот факт, что в селезенке больных появляются также клетки гранулоцитарного ряда (созревающие нейтрофилы и зрелые тучные клетки), продуцирующие IL-17, которые не выявляются у здоровых лиц. Этот факт может свидетельствовать о специфическом микроокружении в селезенке пациентов с ХЛЛ, которое обеспечивает привлечение или экспансию как клеток Th17, так и других типов клеток, продуцирующих IL-17 [49].
Описан также целый ряд других Т-клеточных дисфункций, наблюдающихся в ходе развития ХЛЛ. Как отмечалось выше, лимфоцитоз с накоплением клеток 90
CD8+ коррелирует с прогрессией заболевания. Наблюдается аномальная экспрессия некоторых поверхностных молекул Т-лимфоцитов, в частности низкая экспрессия корецепторов CD4 и CD8, аналогичная таковой при аутоиммунных заболеваниях. В некоторых случаях она может сопровождаться увеличением экспрессии поверхностных активационных маркеров CD25 и CD 152. Аффинность адгезивных молекул LFA-1 и ICAM-1 снижена, что может приводить к неэффективному взаимодействию с клетками ХЛЛ, антигенпредставляющая способность которых и так невелика. Имеет место клонально ограниченный и суженный репертуар Т-клеточных рецепторов, предполагающий многократную повторную стимуляцию Т-лимфоцитов (возможно, антигенами ХЛЛ). Клетки ХЛЛ активно продуцируют хемокин CCL22, привлекающий Т-лимфоциты CD4+CD152+CCR4+, которые всегда обнаруживаются среди малигнизированных В-клеток селезенки и лимфоузлов.
Все эти факты свидетельствуют о том, что Т-лимфоциты при ХЛЛ оказываются не способными к эффективному иммунному ответу на опухолевые клетки и антигены и даже могут прямо поддерживать рост опухоли. Тем не менее аутологичные цитотоксические ответы на клетки ХЛЛ существуют и показаны в условиях in vitro. Т-лимфоциты, которые распознают фрагменты тяжелых цепей иммуноглобулиновых молекул, происходящих из опухоли, циркулируют в организме опухоленосителей in vivo, что дает надежду найти способы к преодолению дисфункций Т-клеток и оптимальной стимуляции противоопухолевого иммунного ответа [50].
Таким образом, в развитии ХЛЛ Т-лимфоциты играют двойную роль. Хелперы В-клеточных ответов способны приводить к формированию патологической цепи гиперстимуляции В-лимфоцитов с определенной специфичностью и моноклонального В-клеточного лимфоцитоза, что создает условия для последующей злокачественной трансформации клона. С другой стороны, цитотоксические Т-лимфоциты способны распознавать антигены клеток ХЛЛ и препятствовать развитию заболевания. Тот факт, что экспансии при этом подвергаются Т-лимфоциты CD8, может быть связан с результатами, полученными в нашей лаборатории. Они показывают, что пул Т-лимфоцитов CD8 содержит значительную долю клонов (до 8-10 %), Т-клеточные рецепторы которых способны реагировать с сингенными молекулами MHC класса II, т. е. может быть потенциальным источником аутореактивных Т-лимфоцитов на периферии [51]. Появление этой субпопуляции Т-клеток обусловлено закономерностями внутритимусной селекции, в ходе которой молекулы MHC класса II становятся первичной мишенью рецепторов развивающихся Т-лимфоцитов, а эффективность взаимодействия с ними детерминирует их дифференци-ровку в направлении CD4+ или CD8+ [52].
Интереснейшей и важной находкой стало наблюдение того, что молекула HLA-G вовлечена в развитие ХЛЛ. В норме эта молекула выполняет иммунорегуляторные функции как ингибиторный рецептор, подавляющий литическую активность естественных киллеров и цитотоксических Т-лимфоцитов. Ее экспрессия на клетках ХЛЛ оказалась связанной с иммуносупрессией у больных и с неблагоприятным прогнозом заболевания. В мультиКлиническая онкогематология
Т-лимфоциты при ХЛЛ
вариантном анализе экспрессия этой молекулы оказалась лучшим прогностическим фактором, чем ZAP-70 и статус по CD38 [53]. Таким образом, экспрессия молекулы HLA-G на клетках ХЛЛ представляет собой механизм противодействия опухолевых клеток иммунной системе организма больного ХЛЛ, в значительной мере определяющий клинический прогноз заболевания.
ХЛЛ И АУТОИММУНИТЕТ
Вопрос о том, выступают ли аутоиммунные расстройства причинным фактором развития ХЛЛ, до сих пор остается открытым. Из 32 различных аутоиммунных заболеваний высокий риск ХЛЛ оказался связанным лишь с одним — пернициозной анемией, вызываемой дефицитом усвоения витамина B12 [54]. Этот дефицит вызван исчезновением внутреннего фактора париетальных клеток желудка вследствие их гибели при развитии атрофического гастрита. Тем не менее ХЛЛ часто сопровождается аутоиммунными заболеваниями, такими как аутоиммунные цитопении: аутоиммунная гемолитическая анемия (10— 20 % больных) и иммунная тромбоцитопения (1—2 % больных). Реже наблюдается ангионевротический отек, гломерулонефрит и паранеопластическая пузырчатка. Исследования, проведенные в большой когорте больных шведскими учеными, показали, что одни аутоиммунные заболевания связаны с развитием онкологических заболеваний крови, тогда как другие — нет. Исследование включало 39 908 больных лейкозом, лимфомой Ходжкина, неходжкинскими лимфомами и множественной миеломой в период с 1987 по 1999 г. и 149 344 человека контрольной группы. Спектр исследуемых аутоиммунных заболеваний включал псориаз, синдром Шегрена, аутоиммунную гемолитическую анемию, идиопатическую тромбоцитопеническую пурпуру, пернициозную анемию, рассеянный склероз, ревматическую лихорадку и бронхиальную астму. Псориаз оказался связанным с развитием лейкозов, за исключением ХЛЛ и неходжкинских лимфом. Синдром Шегрена увеличивает риск онкогематологических заболеваний. Риск онкогематологических заболеваний оказался повышенным у больных с аутоиммунной гемолитической анемией и идиопатической тромбоцито-пенической пурпурой, но не с бронхиальной астмой. Авторы пришли к выводу, что хронический аутоиммунитет и иммунная стимуляция служат механизмами, вовлеченными в развитие гематологических онкологических заболеваний [55]. Взаимосвязь ХЛЛ с негематологическими аутоиммунными расстройствами четко не установлена [56].
Аутоиммунные цитопении могут осложнять течение ХЛЛ на любой стадии и даже иметь место на стадии предлейкозного В-клеточного лимфоцитоза, что может указывать не только на причинную взаимосвязь в развитии этих заболеваний, но и на то, что аутоиммунные расстройства могут предшествовать развитию ХЛЛ. Вместе с тем антитела, которыми опосредованы аутоиммунные нарушения при ХЛЛ, как правило, поликлональные, т. е. не относятся к продуктам лейкозных клеток [57].
Предполагают несколько путей, которые могут приводить к развитию аутоиммунных расстройств при ХЛЛ. Во-первых, клетки ХЛЛ могут быть специфичными к антигенам эритроцитов. В этом случае возможны их связывание с поверхностными иммуноглобулинами, интернализация, процессинг и презентация пептидов эритро-
www.medprint.ru
цитарных антигенов клетками ХЛЛ Т-лимфоцитам, которые затем индуцируют формирование поликлональных антител нормальными В-клетками. Второй путь может быть опосредован продукцией ингибиторных цитокинов клетками ХЛЛ, что может облегчать «ускользание» аутоиммунных клеток от апоптоза после взаимодействия с аутоантигенами и тем самым провоцировать срыв толерантности иммунной системы к «своему». Иногда клетки ХЛЛ могут быть непосредственными продуцентами моноклональных аутоантител. Это отмечено для таких заболеваний, как гемолитическая анемия и паранеопластическая пузырчатка [58, 59].
АССОЦИАЦИЯ ХРОНИЧЕСКОГО ЛИМФОЛЕЙКОЗА С HLA И ДРУГИМИ ГЕНАМИ - ВКЛАД ИССЛЕДОВАНИЙ НА УРОВНЕ ЦЕЛОГО ГЕНОМА
Хорошо известно, что многие заболевания, в патогенезе которых участвует иммунная система, связаны с полом и экспрессией определенных аллелей HLA. Ассоциация с полом объясняется тем, что X-хромосома кодирует целый ряд лигандов, участвующих в инициации и поддержании иммунного ответа. Связь с аллелями HLA обусловлена тем, что молекулы гистосовместимости определяют способность Т-лимфоцитов к иммунному ответу на конкретные антигены и развитию зависящих от них иммунных ответов и аутоиммунных процессов. Эта роль молекул HLA обусловлена тем, что их различные аллельные формы связывают и представляют Т-лимфоцитам различные пептиды молекул антигенов. В зависимости от аминокислотной последовательности антигена это связывание может сильно различаться у отдельных индивидуумов и приводить к различной эффективности иммунных ответов. По этой причине гены HLA класса II изначально были идентифицированы как гены иммунного ответа. Тогда как связь ХЛЛ с полом вполне очевидна (женщины болеют в 2 раза реже мужчин), возможная ассоциация ХЛЛ с HLA потребовала проведения весьма крупных и трудоемких исследований. Результаты их оказались противоречивыми, что может объясняться как различиями в объеме исследуемых выборок, так и популяционными различиями исследуемых этнических групп.
Одной из наиболее ярких оказалась связь ХЛЛ с аллелем DRB4 (HLA-DR53) и гомозиготностью по нему, особенно у женщин [60]. Исследование, проведенное в Иране, показало, что среди больных ХЛЛ часто встречаются аллели HLA-B13 (HLA класса I) и DR53 (HLA класса II). Негативно ассоциированными оказались аллели A11, B35, Cw3 класса I и DR1 класса II [61]. Результаты сходного, но более крупного исследования, проведенного в Германии, показали, что ХЛЛ связан с различными аллелями класса II гаплотипа европеоидной расы HLA-DR4:DR53:DQ8, который также коррелирует с чувствительностью к некоторым аутоиммунным заболеваниям. В этом наблюдении никакой связи ХЛЛ с аллелями HLA класса I обнаружено не было [62]. Последующее исследование, проведенное теми же авторами, подтвердило связь ХЛЛ с HLA-DRB4*0103 (DR53) независимо от пола и возраста и указало на тесную ассоциацию этого заболевания с гомозиготно-стью по локусам DRB3/4/5 у лиц женского пола [63]. По данным польских ученых, аллели HLA-DRB1 коррелируют с более коротким сроком жизни пациентов [64]. В последние годы проводятся масштабные исследования
91
Д.Б. Казанский
взаимосвязи семейных и спорадических случаев ХЛЛ с однонуклеотидными полиморфизмами в геноме. В одной из таких работ была показана взаимосвязь риска заболевания с локусом на хромосоме 6p21.3, содержащим гены HLA-DQA1 и HLA-DRB5 [65]. Эти аллели HLA связаны также с риском аутоиммунных заболеваний, таких как целиакия, тиреоидит Хасимото и инсулинзависимый сахарный диабет 1-го типа. В целом полученные данные свидетельствуют о том, что аллели HLA класса II оказывают влияние на частоту возникновения и течение ХЛЛ.
Среди других генов, однонуклеотидные полиморфизмы в которых оказались связанными с повышенным риском ХЛЛ, отмечен ген белка SP140 (лимфоцитарный гомолог SP100, вовлеченный в установление латентных вирусных инфекций и иммортализацию В-лимфоцитов), IRF4 (интерферон-регуляторный фактор-4) или MUM1 (ключевой фактор, регулирующий развитие и пролиферацию лимфоцитов, осуществляющий прерывание сигнального пути активации В-лимфоцитов и дифферен-цировку про-В-клеток в малые В-лимфоциты), FARP2 (белок из семейства малых ГТФаз Rho), PRKD2 (протеинкиназа D2, экспрессия и аутофосфорилирование которой характерны для ряда В-клеточных опухолей, встречается в 50 % случаев ХЛЛ) и IRF8 (интерферон-регуляторный фактор-8, вовлеченный в спецификацию (коммитиро-вание) и дифференцировку В-клеток, реаранжировку иммуноглобулинов и образование герминативных центров вторичных лимфоидных фолликулов) [66].
Одним из наиболее часто встречающихся цитогенетических нарушений при вялотекущей форме ХЛЛ представляется делеция 13q14 на длинном плече хромосомы 13. Идентификация генов-супрессоров, инактивация которых могла бы быть связанной с этой делецией, привела к открытию трех генов: MiR-15/16 и DLEU7. Первый из них кодирует две микро-РНК — mir-15a и mir-16-1, уровень которых обратно коррелирует с экспрессией известной антиапоптотической молекулы bcl2. Второй кодирует белок со свойствами ингибитора NFkB — ключевого транскрипционного фактора активации клеток иммунной системы. При агрессивной форме ХЛЛ часто имеют место транслокации и инверсии 14q32.1 на длинном плече хромосомы 14, приводящие к активации онкогена TCL1, который служит активатором онкогенного сигнального пути PI3K-Akt (PKB) [67]. Делеции 17p 13 и 11 q22, определяющие плохой прогноз заболевания, оказались ответственными за утрату супрессоров опухолевого роста TP53 и ATM [68].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ХЛЛ
Исторически одной из первых экспериментальных моделей ХЛЛ стали мыши линии NZB (новозеландские черные мыши), хорошо известные иммунологам в связи с развитием у этих животных аутоиммунного заболевания, сходного с системной красной волчанкой у человека. Мышей этой линии иммунологи привыкли считать моделью аутоиммунитета, тогда как онкологи — моделью ХЛЛ у человека. У мышей этой линии с возрастом развивается аутоиммунное заболевание с симптомами, напоминающими аутоиммунную гемолитическую анемию и системную красную волчанку у человека, которое сопровождается экспансией В-лимфоцитов, экспрессирующих маркер Ly1 (CD5), и появлением высокоаффинных анти-92
тел к ДНК, продуцируемых В-клетками CD5- [69]. Как и у человека, у мышей линии NZB наблюдается моноклональный В-клеточный лимфоцитоз, часто прогрессирующий в сходное с ХЛЛ заболевание. Злокачественные В-лимфоциты мышей этой линии экспрессируют CD5 и ZAP-70 и отличаются хромосомной нестабильностью [70]. Исследование дефектов генома этих мышей, приводящих к развитию лимфопролиферативных заболеваний, показало, что у этих животных оно связано с тремя локусами на хромосомах 14, 18 и 19, которые отличаются от локусов, ассоциированных с развитием аутоиммунного заболевания. Один из них, как оказалось, соответствует человеческому региону 13q14, подвергающемуся частым делециям при ХЛЛ и кодирующему микро-РНК mir-15a/16. Точечная мутация в регионе, фланкирующем последовательность mir-16 у мыши, приводит к ее сниженной продукции в лимфоидной ткани мышей NZB [71, 72]. Введение лентивирусных генетических конструкций, кодирующих mir-15a/16, вызывает уменьшение количества патологических В-лимфоцитов и проявлений болезни у мышей этой линии [73].
В последние годы одной из излюбленных экспериментальных моделей агрессивной формы ХЛЛ стали животные, несущие трансген E^-TCL1. Экспрессия онкогена находится под контролем тканеспецифического промотора, обеспечивающего его экспрессию только в В-лимфоцитах [74]. Различные исследовательские группы приспособили эту модель не только для исследования биологии ХЛЛ, но и для поиска терапевтических агентов для лечения заболевания [75], а также выявления эпигенетических нарушений в ходе прогрессии болезни [76]. Как у трансгенных животных E^-TCL1, так и у животных дикого типа, трансплантированных трансгенными клетками, наблюдается сужение репертуара Т-лимфоцитов, наводящее на мысль о постоянном хроническом взаимодействии В-клеток ХЛЛ с Т-лимфоцитами, специфичными к тому же антигену [77].
ХЛЛ И АЛЛОГЕННАЯ ТРАНСПЛАНТАЦИЯ
Исследования биологии, патогенеза и возможностей лечения ХЛЛ у человека диктовали необходимость создания моделей адоптивного переноса животным опухолевых В-клеток человека. Существенной проблемой на этом пути стало то, что введение клеток ХЛЛ человека мышам не обеспечивает выживание и рост трансплантированных клеток в организме реципиентов: динамика их выживания и пролиферации оказываются весьма далекими от наблюдающихся в организме человека.
Для предотвращения реакций отторжения трансплантированных клеток в качестве реципиентов обычно используют иммунодефицитных животных — мышей nude, лишенных тимуса и нокаутов по генам рекомбиназ (RAG), утративших все функции адаптивного иммунитета вследствие отсутствия реаранжировок генов иммуноглобулинов и Т-клеточного рецептора. Тем не менее недавно появилось исследование, в котором авторам удалось добиться успеха. Они использовали мышей NSG, лишенных лимфоцитов и NK-клеток вследствие отсутствия общей у-цепи рецепторов цитокинов [78]. Чтобы воссоздать подходящее микроокружение клеткам ХЛЛ, они трансплантировали животным, облученным в дозе 2,2 Гр, клетки CD34+ пуповинной крови и мезенхимные стро-
Клиническая онкогематология
Т-лимфоциты при ХЛЛ
мальные клетки костного мозга человека (hMSC). Эту процедуру считали успешной, если в крови реципиентов обнаруживалось 1 — 10 % клеток, экспрессирующих CD45 человека. Затем подготовленным таким образом животным вводили мононуклеары периферической крови (МПК) больного ХЛЛ, окрашенные сукцинимидиловым эфиром карбоксифлуоресцеина (CFSE). Каждое деление клеток, окрашенных этим реагентом, приводит к снижению интенсивности их флюоресценции, позволяющей оценить динамику и интенсивность пролиферации введенных клеток в организме реципиента. Авторы обнаружили, что трансплантация мышам hMSC не нужна и что микроокружение клеток мыши вполне приемлемо для поддержания пролиферации и выживания клеток ХЛЛ донора.
Вместе с тем они показали, что важнейшим фактором, обеспечившим сохранение основных характеристик клеток ХЛЛ человека (таких, как кинетика пролиферации, экспрессия CD38 и рост во вторичной лимфоидной ткани) после адоптивного переноса мышам, служит аллогенная активация аутологичных Т-лимфоцитов CD4+. Аутологичные Т-лимфоциты обычно присутствуют в виде примеси в трансплантируемых образцах МПК ХЛЛ, а их активация стала следствием распознавания аллогенных антигенпред-ставляющих клеток (АПК), которые образовались из гемопоэтических предшественников пуповинной крови, введенных мышам перед трансплантацией МПК ХЛЛ. Пролиферация клеток ХЛЛ имеет место во вторичных лимфоидных органах мыши, в которых человеческие Т-лимфоциты колокализованы с клетками ХЛЛ в лимфоидных фолликулах. Эта работа показала, что критическим фактором, определяющим экспансию клеток ХЛЛ человека в организме мыши, служит наличие в организме реципиента Т-лимфоцитов человека, активированных аллоантигенами постороннего донора. Неспособность Т-клеток человека активироваться в ответ на мышиные антигены гистосовместимости может объясняться видовой специфичностью взаимодействия корецепторных молекул Т-лимфоцитов с антигенами MHC. Она указывает на необходимость прямого взаимодействия Т-лимфоцитов с аллогенными АПК и клетками ХЛЛ. Полученные результаты могут также пролить свет на причины быстрой прогрессии ХЛЛ у некоторых пациентов после аллогенной трансплантации [79].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты, представленные в этом обзоре, показывают, что начиная с ранних стадий заболевания клетки ХЛЛ зависят от Т-лимфоцитов. Возможным пусковым механизмом для развития ХЛЛ может служить хроническая стимуляция Т-лимфоцитов аутоантигенами или вирусными агентами, что создает условия для продолжительной стимуляции пролиферации и выживания В-лимфоцитов, к ним специфичных. В ходе этого взаимодействия могут активироваться Т-лимфоциты CD4+, специфичные к пептиду иммуноглобулиновой молекулы, продуцируемой В-лимфоцитом, что способно привести к развитию моноклонального В-клеточного лимфоцито-за. Вполне вероятно, что антигенами для Т-лимфоцитов становятся фрагменты мутантных тяжелых цепей молекул иммуноглобулинов. Распознавание их пептидов
www.medprint.ru
Т-клетками CD8+ на поверхности клеток ХЛЛ не ведет к развитию полноценного цитотоксического ответа, т. к. они не являются оптимальным типом АПК для индукции эффекторных CTL. Напротив, сниженная цитотоксическая активность, продукция цитокинов Th2 и взаимодействие через CD30 —CD30L создают условия для дальнейшего выживания клеток ХЛЛ и утраты ими способности к нормальной дифференцировке и переключению изотипов синтезируемых иммуноглобулинов. Нарастающая хромосомная нестабильность и возникновение мутаций, приводящих к повышенной продукции bcl2 и гиперактивации через NFkB, провоцируют развитие вялотекущих форм ХЛЛ. Мутации, активирующие онкоген TCL1, служащий активатором онкогенного сигнального пути PI3K-Akt (PKB), обусловливают агрессивную форму заболевания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волкова МА. Хронический лимфолейкоз и его лечение. Леч. врач. 2007; 4: 67-9.
2. Deaglio S, Vaisitti T., Aydin S. et at. CD38 and ZAP-70 are functionally linked and mark CLL cells with high migratory potential. Blood 2007; 110(12): 4012-21.
3. Deaglio S., Vaisitti T., Zucchetto A. et al. CD38 as a molecular compass guiding topographical decisions of chronic lymphocytic leukemia cells. Semin. Cancer Biol. 2010; 20(6): 416-23.
4. Malavasi F., Deaglio S., Damle R. et al. CD38 and chronic lymphocytic leukemia: a decade later. Blood 2011; 118(13): 3470-8.
5. Majolini M.B., D’Elios M.M., Galieni P. et al. Expression of the T-cell-specific tyrosine kinase Lck in normal B-1 cells and in chronic lymphocytic leukemia B cells. Blood 1998; 91(9): 3390-6.
6. Kern W., Bacher U., Haferlach C. et al. Monoclonal B-cell lymphocytosis is closely related to chronic lymphocytic leukaemia and may be better classified as early-stage CLL. Br. J. Haematol. 2012 Jan 9. doi: 10.1111/j.1365-2141.2011.09010.x.
7. Frishman J., Long B., Knospe W., Gregory S., Plate J. Genes for interleukin 7 are transcribed in leukemic cell subsets of individuals with chronic lymphocytic leukemia. J. Exp. Med. 1993; 177(4): 955-64.
8. Sasson S.C., Smith S., Seddiki N. et al. IL-7 receptor is expressed on adult pre-B-cell acute lymphoblastic leukemia and other B-cell derived neoplasms and correlates with expression of proliferation and survival markers. Cytokine 2010; 50(1): 58-68.
9. Burger J.A., Kipps T.J. Chemokine receptors and stromal cells in the homing and homeostasis of chronic lymphocytic leukemia B cells. Leuk. Lymphoma 2002; 43(3): 461-6.
10. Ticchioni M., Essafi M., Jeandel P.Y. et al. Homeostatic chemokines increase survival of B-chronic lymphocytic leukemia cells through inactivation of transcription factor FOXO3a. Oncogene 2007; 26(50): 7081-91.
11. Lam Q.L., Wang S., Ko O.K., Kincade P.W., Lu L. Leptin signaling maintains B-cell homeostasis via induction of Bcl-2 and Cyclin D1. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010; 107(31): 13812-7.
12. Burger J.A. Inhibiting B-Cell Receptor Signaling Pathways in Chronic Lymphocytic Leukemia. Curr. Hematol. Malig. Rep. 2011; 7(1): 26-33.
13. Tibaldi E., Brunati A.M., Zonta F. et al. Lyn-mediated SHP-1 recruitment to CD5 contributes to resistance to apoptosis of B-cell chronic lymphocytic leukemia cells. Leukemia 2011; 25(11): 1768-81.
14. Herman S.E., Gordon A.L., Hertlein E. et al. Bruton tyrosine kinase represents a promising therapeutic target for treatment of chronic lymphocytic leukemia and is effectively targeted by PCI-32765. Blood 2011; 117(23): 6287-96.
15. Janeway Ch., Travers P., Walport M., Shlomchik M. Immunobiology. The immune system in health and disease, 6th edn. Garland Science, 2005.
16. Hayden R.E., Pratt G., Roberts C. et al. Treatment of chronic lymphocytic leukemia requires targeting of the protective lymph node environment with novel therapeutic approaches. Leuk. Lymphoma 2012; 53(4): 537-49.
17. Mayr C., Speicher M.R., Kofler D.M. et al. Chromosomal translocations are associated with poor prognosis in chronic lymphocytic leukemia. Blood 2006; 107(2): 742-51.
18. Tretter T., Schuler M., Schneller F. et al. Direct cellular interaction with activated CD4(+) T cells overcomes hyporesponsiveness of B-cell chronic lymphocytic leukemia in vitro. Cell Immunol. 1998; 189(1): 41-50.
19. Mainou-Fowler T., Proctor SJ., Miller S., Dickinson A.M. Expression and production of interleukin 4 in B-cell chronic lymphocytic leukaemia. Leuk Lymphoma 2001; 42(4): 689-98.
20. Rossmann E.D., Lewin N., Jeddi-Tehrani M. et al. Intracellular T cell cytokines in patients with B cell chronic lymphocytic leukaemia (B-CLL). Eur. J. Haematol. 2002; 68(5): 299-306.
93
Д.Б. Казанский
21. Rassenti L.Z., Jain S, Keating M.J. et al. Relative value of ZAP-70, CD38, and immunoglobulin mutation status in predicting aggressive disease in chronic lymphocytic leukemia. Blood 2008; 112(5): 1923-30.
22. Sthoeger Z.M., Wakai M., Tse D.B. et al. Production of autoantibodies by CD5-expressing B lymphocytes from patients with chronic lymphocytic leukemia. J. Exp. Med. 1989; 169(1): 255-68.
23. Kipps T.J., Robbins B.A., Tefferi A. et al. CD5-positive B-cell malignancies frequently express cross-reactive idiotypes associated with IgM autoantibodies. Am. J. Pathol. 1990; 136(4): 809-16.
24. Tobin G. The immunoglobulin genes: structure and specificity in chronic lymphocytic leukemia. Leuk. Lymphoma 2007; 48(6): 1081-6.
25. Catera R., Silverman G.J., Hatzi K. et al. Chronic lymphocytic leukemia cells recognize conserved epitopes associated with apoptosis and oxidation. Mol. Med. 2008; 14(11-12): 665-74.
26. Galletti J., Canones C., Morande P. et al. Chronic lymphocytic leukemia cells bind and present the erythrocyte protein band 3: possible role as initiators of autoimmune hemolytic anemia. J. Immunol. 2008; 181(5): 3674-83.
27. Hwang K.K., Chen X., Kozink D.M. et al. Enhanced outgrowth of EBV-transformed chronic lymphocytic leukemia B cells mediated by co-culture with macrophage feeder cells. Blood 2012; 119(7): e35-44.
28. Steininger C., Widhopf G.F. 2nd, Ghia E.M. et al. Recombinant antibodies encoded by IGHV1-69 react with pUL32, a phosphoprotein of cytomegalovirus and B-cell superantigen. Blood 2012; 119(10): 2293-301.
29. Walton J.A., Lydyard P.M., Nathwani A. et al. Patients with B cell chronic lymphocytic leukaemia have an expanded population of CD4 perforin expressing T cells enriched for human cytomegalovirus specificity and an effector-memory phenotype. Br. J. Haematol. 2010; 148(2): 274-84.
30. Mackus WJ., Frakking F.N., Grummels A. et al. Expansion of CMV-specific CD8+CD45RA+CD27- T cells in B-cell chronic lymphocytic leukemia. Blood 2003; 102(3): 1057-63.
31. Pourgheysari B., Bruton R., Parry H. et al. The number of cytomegalovirus-specific CD4+ T cells is markedly expanded in patients with B-cell chronic lymphocytic leukemia and determines the total CD4+ T-cell repertoire. Blood 2010; 116(16): 2968-74.
32. Kazansky D.B. Intrathymic selection: new insight into tumor immunology. Adv. Exp. Med. Biol. 2007; 601: 133-44.
33. Osterroth F., GarbeA, Fisch P., VeelkenH. Stimulation of cytotoxic T cells against idiotype immunoglobulin of malignant lymphoma with protein-pulsed or idiotype-transduced dendritic cells. Blood 2000; 95(4): 1342-9.
34. Bertinetti C., Zirlik K., Heining-Mikesch K. et al. Phase I trial of a novel intradermal idiotype vaccine in patients with advanced B-cell lymphoma: specific immune responses despite profound immunosuppression. Cancer Res. 2006; 66(8): 4496-502.
35. Navarrete M.A., Heining-Mikesch K., Schuler F. et al. Upfront immunization with autologous recombinant idiotype Fab fragment without prior cytoreduc-tion in indolent B-cell lymphoma. Blood 2011; 117(5): 1483-91.
36. Del Principe M.I., Del Poeta G., Venditti A. et al. Clinical significance of soluble p53 protein in B-cell chronic lymphocytic leukemia. Haematologica 2004; 89(12): 1468-75.
37. Watanabe T., Ichikawa A, Saito H., Hotta T. Overexpression of the MDM2 oncogene in leukemia and lymphoma. Leuk. Lymphoma 1996; 21(5-6): 391-7.
38. Oka Y., Udaka K., Tsuboi A. et al. Cancer immunotherapy targeting Wilms’ tumor gene WT1 product. J. Immunol. 2000; 164(4): 1873-80.
39. Grunebach F., Erndt S., Hantschel M. et al. Generation of antigen-specific CTL responses using RGS1 mRNA transfected dendritic cells. Cancer Immunol. Immunother. 2008; 57(10): 1483-91.
40. Cronin D.C. 2nd, Stack R., Fitch F.W. IL-4-producing CD8+ T cell clones can provide B cell help. J. Immunol. 1995; 154(7): 3118-27.
41. Baek HJ., Zhang L., Jarvis L.B., Gaston J.S. Increased IL-4+ CD8+ T cells in peripheral blood and autoreactive CD8+ T cell lines of patients with inflammatory arthritis. Rheumatology (Oxford). 2008; 47(6): 795-803.
42. Smith S.M., Klein M.R., Malin A.S. et al. Decreased IFN- gamma and increased IL-4 production by human CD8(+) T cells in response to Mycobacterium tuberculosis in tuberculosis patients. Tuberculosis (Edinb.) 2002; 82(1): 7-13.
43. Trentin L., Zambello R., Sancetta R. et al. B lymphocytes from patients with chronic lymphoproliferative disorders are equipped with different costimulatory molecules. Cancer Res. 1997; 57(21): 4940-7.
44. Horie R., Watanabe T. CD30: expression and function in health and disease. Semin. Immunol. 1998; 10(6): 457-70.
45. de Totero D., Reato G., Mauro F. et al. IL4 production and increased CD30 expression by a unique CD8+ T-cell subset in B-cell chronic lymphocytic leukaemia. Br. J. Haematol. 1999; 104(3): 589-99.
46. Oflazoglu E., Grewal I.S., Gerber H. Targeting CD30/CD30L in oncology and autoimmune and inflammatory diseases. Adv. Exp. Med. Biol. 2009; 647: 174-85.
47. Mohler K.M., Barone D.S., Peschon JJ. et al. Methods for treating autoimmune and chronic inflammatory conditions using antagonists of CD30 or CD30l. 2010, United States Immunex Corporation (Thousand Oaks, CA, US) US Patent No. 20100071079. http://www.freepatentsonline.com/ y2010/0071079.html
48. Cerutti A, Kim E.C., Shah S. et al. Dysregulation of CD30+ T cells by leukemia impairs isotype switching in normal B cells. Nat. Immunol. 2001; 2(2): 150-6.
49. Jain P., Javdan M., Feger F.K. et al. Th17 and non-Th17 IL-17-expressing cells in chronic lymphocytic leukemia: delineation, distribution, and clinical relevance. Haematologica 2011; doi: 10.3324/haematol.2011.047316
50. ScrivenerS., GoddardR.V., Kaminski E.R., Prentice A.G. Abnormal T-cell function in B-cell chronic lymphocytic leukaemia. Leuk. Lymphoma 2003; 44(3): 383-9.
51. Pobezinskii L.A., Pobezinskaia E.L., Grinenko T.S. et al. Peripheral pool of CD8+ T-cells contains lymphocytes with antigen-specific receptors that recognize syngeneic MHC class II molecules. Ontogenez. 2004; 35(3): 183-9.
52. Zvezdova E.S., Grinenko T.S., Pobezinskaia E.L. et al. Coreceptor function of CD4 in response to MHC class I molecule. Mol. Biol. (Mosk.) 2008; 42(4): 662-72.
53. Nuckel H., Rebmann V., Durig J. et al. HLA-G expression is associated with an unfavorable outcome and immunodeficiency in chronic lymphocytic leukemia. Blood 2005; 105(4): 1694-8.
54. Landgren O., Engels E.A., Caporaso N.E. et al. Patterns of autoimmunity and subsequent chronic lymphocytic leukemia in Nordic countries. Blood 2006; 108(1): 292-6.
55. Soderberg K.C., Jonsson F., Winqvist O. et al. Autoimmune diseases, asthma and risk of haematological malignancies: a nationwide case-control study in Sweden. Eur. J. Cancer 2006; 42(17): 3028-33.
56. Hamblin T.J. Non-hemic autoimmunity in CLL. Leuk. Res. 2009; 33(3):
366- 7.
57. Ghia P., Scielzo C., Frenquelli M. et al. From normal to clonal B cells: Chronic lymphocytic leukemia (CLL) at the crossroad between neoplasia and autoimmunity. Autoimmun. Rev. 2007; 7(2): 127-31.
58. Hodgson K., Ferrer G., Montserrat E., Moreno C. Chronic lymphocytic leukemia and autoimmunity: a systematic review. Haematologica 2011; 96(5): 752-61.
59. Strati P., Caligaris-Cappio F. A matter of debate in chronic lymphocytic leukemia: is the occurrence of autoimmune disorders an indicator of chronic lymphocytic leukemia therapy? Curr. Opin. Oncol. 2011; 23(5): 455-60.
60. Dorak M.T., Machulla H.K., Hentschel M. et al. Influence of the major histocompatibility complex on age at onset of chronic lymphoid leukaemia. Int.
J. Cancer 1996; 65(2): 134-9.
61. Moazzeni S.M., Amirzargar A.A., Shokri F. HLA antigens in Iranian patients with B-cell chronic lymphocytic leukemia. Pathol. Oncol. Res. 1999; 5(2): 142-5.
62. Machulla H.K., Muller L.P., Schaaf A. et al. Association of chronic lymphocytic leukemia with specific alleles of the HLA-DR4:DR53:DQ8 haplotype in German patients. Int. J. Cancer 2001; 92(2): 203-7.
63. Mueller L.P., Machulla H.K. Increased frequency of homozygosity for HLA class II loci in female patients with chronic lymphocytic leukemia. Leuk. Lymphoma 2002; 43(5): 1013-9.
64. Lech-Maranda E., Juszczynski P., Szmigielska-Kaplon A. et al. Human leukocyte antigens HLA DRB1 influence clinical outcome of chronic lymphocytic leukemia? Haematologica 2007; 92(5): 710-1.
65. Slager S.L., Rabe K.G., Achenbach SJ. et al. Genome-wide association study identifies a novel susceptibility locus at 6p21.3 among familial CLL. Blood 2011; 117(6): 1911-6.
66. Sherborne A.L., Houlston R.S. What are genome-wide association studies telling us about B-cell tumor development? Oncotarget 2010; 1(5):
367- 72.
67. Pekarsky Y., Zanesi N., Croce C.M. Molecular basis of CLL. Semin. Cancer Biol. 2010; 20(6): 370-6.
68. Weinberg J.B., Volkheimer A.D., Chen Y. et al. Clinical and molecular predictors of disease severity and survival in chronic lymphocytic leukemia. Am. J. Hematol. 2007; 82(12): 1063-70.
69. Shirai T., Hirose S., Okada T., Nishimura H. CD5+ B cells in autoimmune disease and lymphoid malignancy. Clin. Immunol. Immunopathol. 1991; 59(2): 173-86.
70. Scaglione B.J., Salerno E., Balan M. et al. Murine models of chronic lymphocytic leukaemia: role of microRNA-16 in the New Zealand Black mouse model. Br. J. Haematol. 2007; 139(5): 645-57.
71. Raveche E.S., Salerno E., Scaglione B.J. et al. Abnormal microRNA-16 locus with synteny to human 13q14 linked to CLL in NZB mice. Blood 2007; 109(12): 5079-86.
72. Salerno E., Yuan Y., Scaglione B.J. et al. The New Zealand black mouse as a model for the development and progression of chronic lymphocytic leukemia. Cytometry B Clin. Cytom. 2010; 78(Suppl. 1): S98-109.
73. Kasar S., Salerno E., Yuan Y. et al. Systemic in vivo lentiviral delivery of miR-15a/16 reduces malignancy in the NZB de novo mouse model of chronic lymphocytic leukemia. Genes Immun. 2012; 13(2): 109-19.
74. Bichi R., Shinton S.A., Martin E.S. et al. Human chronic lymphocytic leukemia modeled in mouse by targeted TCL1 expression. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002; 99(10): 6955-60.
75. Hamblin T.J. The TCL1 mouse as a model for chronic lymphocytic leukemia. Leuk. Res. 2010; 34(2): 135-6.
94
Клиническая онкогематология
Т-лимфоциты при ХЛЛ
76. Chen S.S., Raval A, Johnson A.J. et al. Epigenetic changes during disease progression in a murine model of human chronic lymphocytic leukemia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009; 106(32): 13433-8.
77. Hofbauer J.P., Heyder C., Denk U. et al. Development of CLL in the TCL1 transgenic mouse model is associated with severe skewing of the T-cell compartment homologous to human CLL. Leukemia 2011; 25(9): 1452-8.
78. Bagnara D., Kaufman M.S., Calissano C. et al. A novel adoptive transfer model of chronic lymphocytic leukemia suggests a key role for T lymphocytes in the disease. Blood 2011; 117(20): 5463-72.
79. d’Ythurbide G., Coppo P., Adem A. et al. Chronic lymphocytic leukemia: a hazardous condition before kidney transplantation. Am. J. Transplant. 2008; 8(11): 2471-5.
www.medprint.ru
95
