Tumor immuno terápia: a tumor-specifikus immunitás kiváltása

1. Tumor immunoterápia: a tumor-specifikus immunitás kiváltása

2. TUMOR • Tumor (neoplázia): növekedési kontrol (immunosurveillance) alól elszabadult sejtek csoportja • Benignus (jóindulatú) korlátozott növekedés • Malignus (rosszindulatú) korlátlan növekedés (rák) • Metastasis: áttét • Carcinoma: embrionális ektoderma, vagy endoderma eredetű • Sarcoma: mezodermális kötőszövet (szövet, csont) „ • Leukémia: hematopoietikus sejt eredetű • Limfóma: csontvelői hematopoetikus sejtekből • A sejtek malignus transzformációja: • Kémiai karcinogén anyagok • Besugárzás mutáció , transzformáció • Vírusok

3. Tumorsejtek immun-átszerkesztése és szelekciója fejlődő tumor sejtek túlélő tumor sejt variánsok Nem transzformált sejtek Ellenőrzés alól elszabadult osztódó tumorsejtek, újabb variánsok

4. NKT sejtek NK1.1+, abTCR+ sejtek, CD1d-függő, MHC-tól független korlátozott repertoár: invariáns alfa lánc, béta lánc:Vb8.2,Vb2,Vb7; Vb11 (human) Glycolipidek, lipidek (saját és mikrobiális) hidrofil fejének felismerése (a-glycosphingolipid) a – galactosyl ceramide: IL-4, IL-10, IL-13, IFNg –t termel –> regulator funkció Tumor sejtek pusztítása in vitro

5. NKT sejtek által közvetített tumor ellenes hatás modellje a-gal-cer anti-metastatikus hatása: indirekt hatás NK sejtekre, - T sejtek ? B sejtek? ? FasL-, TRAIL -, TNF- hiányos egérben, anti-IL4 mellett nincs hatás. Prolifeláció és vascularizáció gátlása, tumor hypoxia

6. A tumor immunsejtek által történő elpusztításának modelje

7. Az önfenntartó sejtszaporodáshoz vezető molekuláris útvonalak Sejtciklus Replikációs életszakasz Gén expresszió változás Apoptózis Anyagcsere

8. Sejt ciklus: tumor szuppresszor fehérjék ellenőrzése alatt áll • G1 fázisban külső+belső jelek alapján döntenek a nyugvó állapot vagy a sejtciklusba lépés között • További ellenőrzési pontok későbbi fázisban • Tumor szuppressziós útvonalak gátoltak • retonoblastoma (RB) út: E2F transzkripciós faktorok által ellenőrzött gének(sejtciklus) expresszióját gátolja, foszforilációtól függően inaktiválódik, cyclin dependens kinázok szabályozzák • P53 út: apoptózist aktivál, gátolja a sejtciklusba lépést (CDK inhibitort aktivál) • Normális sejt: RAS út tartós aktiválása aktiválja az RB és p53 utat-> befagyasztja a sejtciklust - védekező mechanizmus • TGFb út: ser/thr kinázok aktiválása -> SMAD transzkripciós faktorok aktiválása sejtciklust szabályozó gének (CDK gátlók, Myc onkogén).

9. Tumor kialakulásában szerepet játszó gének: • tumor gének • 291 tumor gént azonosítottak, ez több mint 1 %-a a teljes genomnak • Ezek 90 %-a szomatikus mutáción esett át, 20 % embrionális mutációt, 10 % mindkettőt tartalmaz • Kromoszóma transzlokáció a leggyakoribb – kiméra gén • A legtöbb tumor gént azonosították leukémia, limfóma és szarkóma esetében. Ezek csak 10 %-át adják az összes tumoros betegségeknek • A legközönségesebb domén, amely a tumor gének által kódolt: protein kináz 2004-es felmérés

10. Kromoszóma transzlokáció Burkitt limfómában EBV fertőzés: c-myc az áthelyeződik az Ig H lánc enhancer régiójához – B sejtek korlátlan növekedése

11. A tumorspecifikus antigén kialakulása karcinogén „privát antigének”

12. Onkogén: • a sejttranszformációt kiváltó fehérjét kódoló gén • 1910: Rous sarcoma virus: v-src (c-src) 1966 Nobel díj • (csirke szarkóma sejtek szűrlete RNS vírust tartalmaz) • Normális sejtekben: proto-onkogének, a sejtproliferációt, sejtciklust, túlélést, illetve apoptózist szabályozó fehérjék • Mutáció, transzlokáció következtében megváltozik: • aktivitásuk, • mennyiségük, • funkciójuk

13. A tumor és az immunrendszer

14. Tumor „megszökése” az immunrendszer elől: • ·      alacsony MHCI expresszió, csökkent prezentáció • ·      nincs MHCII expresszió - TH sejteket nem aktivál • ·      kostimulátor molekulák (B7) hiánya • ·      tumorsejt terméke elnyomja immunválaszt (TGF, IL-10) • ·      a gazdaszervezet toleranciája • ·      mutáns tumor sejtek elszaporodása, amelyek nem expresszálnak peptid-MHCI komplexet • ·      antigén moduláció: tumor antigének elveszitése, vagy elrejtése ellenanyagok által • ·      rezisztens tumor kialakulása • ·      tumor antigének elfedése sziálsav tartalmu mukopoliszaharidok által - „antigen masking”

15. A tumor felismerésének közvetett és közvetlen útjai

16. Koordinált sejtes és humorális reakciók közvetítik a tumor sejtek pusztulását

17. GM-CSF szekretáló tumor sejt vakcina + anti-CTLA4 ellenanyag blokád szinergizáló anti-tumor hatást mutat Tumor specifikus memória T sejtek szaporodása

18. A tumorsejtek transzfektálása B7 –tel, vagy GM-CSF –el növeli a tumor immunogenitását

19. A tumor antigéneket felismerheti mind a természetes, mind a szerzett immunrendszer. • A gazdaszervezet citokin termelése elnyomhatja a tumor képződést az infekció, gyulladás és az immunválasz szabályozása révén • A tumor sejtek felhasználhatják a gazda citokinjeit a szaporodás elősegítésére, az apoptózistól való megmenekülésre és a szétterjedésre • Citokinek szisztémás alkalmazása anti-tumor hatású, de súlyos toxikus mellékhatásokkal jár, mint pl. infekció, ez behatárolja az alkalmazást. • Tumor sejteket genetikai manipulációval módosítani lehet immunstimuláló citokinek termelésére, ezek tumor vakcinák alapjait képezhetik • CTLA-4 blokkoló receptor gátlása ellenanyaggal ígéretes stratégia a tumor vakcina hatékonyságának növelésére, de rizikó faktor –saját antigénekkel szembeni toleranciát is elnyomhatja.

20. CD8+ Tc-sejt A tumor és az immunrendszer egymásrahatása - a tumor ellenes immunválasz kialakulása Tumor-specifikus CTL indukció Citokinek Tumor antigének szeparálása Dendritikus sejtek feltöltése Tumor-specifikus CTL Genetikai módosítás (MHCII expresszió)

22. IMMUNTERÁPIA CÉL: a gazdaszervezet tumorspecifikus immunválaszának fokozása Tumor antigének: Tumor sejtekben a mutációk gyakorisága nagy => fehérje expresszió a normálistól eltér Oncogén virusok által indukált tumor: vírus fehérjék expressziója (CTL aktiválás) Abnormális szerkezetű lipidek, szénhidrátok szintézise (B sejtek aktiválása) Tumor specifikus antigének -normális sejten nincs Tumor asszociált antigének - normális sejten is van -tolerogén

23. Stratégiák a kísérletes tumor immunterápiára

24. TUMOR ANTIGÉNEK • Tumor ellen gazdaszervezet immunválasszal reagál: • limfocita függő • Specifikus • tumor ellenes ellenanyagok • memória van • „Immunsurveilance” - tumor elpusztítására • tumor specifikus antigének (TSA) - csak az adott tumorra jellemző • MHC-hez kötődött peptidek • tumorhoz asszociált antigének (TAA) - embrionális gének termékei- mennyiségi növekedés 50x- 100x • Tumor antigének izolálása: cDNS könyvtárból - CTL segítségével, • tumor sejtek felszínéről savas elucióval

25. Citotoxikus T sejt klónok előállítása: in vitro: melanoma sejt tenyészet (tumorból) + limfociták (betegből)  Tumor specifikus CTL Tumor  cDNS könyvtár transzfektálás MHCI+ célsejtekbe : Tumor antigént bemutató sejtek Együtt tenyésztés, amelyik sejt elpusztult az tartalmazta a megfelelő tumor peptidet Izolálás, szekvenálás tumor ag.

26. Természetes módon processzált tumor peptidek előállításának módjai • Peptid bejuttatása a sejtbe: • Liposzóma (MHCII) • Kiméra baktérium (MHCII) • Vírus kiméra –minigen (MHCI)

27. Anti-tumor válasz kiváltható a peptiddel (tumor epitóp) Tumor elleni vakcináció A processzálás hiányában nincs CTL felismerés - tumor epitópok (pl. HLA-A2 korlátozott melanoma differenciálódási epitóp) rosszul processzálódnak

28. Peptidek terápiás alkalmazása Szintetikus peptidekTermészetes peptidek Előny Immunválasz specifitása sokféle ag keveréke Korlátlan mennyiség több betegnél Nagy tisztaság CD4 CD8 T akt. Kevés tumor sejten ellenőrizhető CD4, CD8 T aktiválás Hátrány Tumorspecifitásra nincs bizonyíték, sok tumor sejt kell Néhány betegnél, alacsony koncentráció Mutáns sejtek megszökhetnek, autoimmunitás kialakulhat Autoimmunitás kialakulhat

29. Ellenanyag terápiák