520 likes | 671 Views
Komórki regulatorowe. Krzysztof Giannopoulos. Kazimierz Dolny 27 września 2007. Treg występowanie mechanizm działania charakterystyka fenotypowa. Populacje kom. regulatorowych. Zylicz et al. Postepy Hig Med. Dosw 2005; 59: 160-171.
E N D
Komórki regulatorowe Krzysztof Giannopoulos Kazimierz Dolny 27 września 2007
Tregwystępowaniemechanizm działaniacharakterystyka fenotypowa
Populacje kom. regulatorowych Zylicz et al. Postepy Hig Med. Dosw 2005; 59: 160-171
Liczba publikacji dotyczących Treg (A) i FOXP3 (B) w dazie PubMed A B
Subpopulacje Treg oraz ekspresja FOXP3 O’Garra et al. Nat Med. 2004; 10: 801-5
Kom. CD4+CD25hi charakteryzuje zwiększona ekspresja FOXP3 Baecher-Allan et al. Semin Cancer Biol. 2006;16:98-105
Pochodzenie Treg http://www.bdbiosciences.com
Proponowany mechanizm działania nTreg • Hamują migrację kom. efektorowych • Hamują prezentację antygenów • Indukują anergię potencjalnych kom. efektorowych • Działają bezpośrednio hamująco na kom. efektorowe • Hamują funkcję kom. efektorowych • Bezpośrednio indukują apoptozę komórek prezentujących antygen, monocytów i limfocytów B
Wpływ FOXP3 na kom. T IFN-γ FOXP3 IL-4 IL-2
Wpływ FOXP3 na kom. T IFN-γ FOXP3 IL-4 IL-2 Kim et al. EMBO J. 2002; 21:3051-9
Mechanizm supresji typu „bystander” odpowiada za brak specyficzności działania Treg Beissert et al. J Invest Dermatol. 2006;126:15-24
Regulacja odpowiedzi T komórkowej przez aktywację ekspresji IDO w DC Beissert et al. J Invest Dermatol. 2006;126:15-24
Proliferacja nTreg i Teff in vivo po stymulacji antygenem CD4+CD25- CD4+CD25+ Shevah et al. Immunol. Rev 2006; 212: 60-73
Zwiększona fosforylacja łańcucha ζ TCR w kom. nTreg Shevah et al. Immunol. Rev 2006; 212: 60-73
CD95L indukuje apoptozę nTreg zależną od ekspresji FOXP3 Fritzsching JI 2005; 175: 32-36
Kom. nTreg indukują apoptozę kom. B Shevah et al. Immunol. Rev 2006; 212: 60-73
Odpowiedź cytotoksyczna limfocytów Treg odbywa się przy udziale granzymów Shevah et al. Immunol. Rev 2006; 212: 60-73
Charakterystyka fenotypowa nTreg • Yi et al. Cell Mol Immunol. 2006; 3: 189-95
Markery Treg (CTLA-4) • cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4 (CTLA4) • Nie jest niezbędny do różniowania nTreg, ale odpowiada za funkcję Treg • Ng WF, Duggan PJ, Ponchel F, et al. Human CD4()CD25() cells: a naturally occurring population of regulatory T cells. Blood. 2001;98: 2736-2744. • Jonuleit H, Schmitt E, Stassen M, Tuettenberg A,Knop J, Enk AH. Identification and functional characterization of human CD4(+)CD25(++) T cells with regulatory properties isolated from peripheral blood. J Exp Med. 2001;193:1285-1294. • Read S, Malmstrom V, Powrie F. Cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4 plays an essential role in the function of CD25(+)CD4(+) regulatory cells that control intestinal inflammation. J Exp Med. 2000;192:295-302. • Takahashi T, Tagami T, Yamazaki S, et al. Immunologic self-tolerance maintained by CD25()CD4() regulatory T cells constitutively expressing cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4. J Exp Med. 2000;192:303-310.
Markery Treg (GITR) glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor-related protein (GITR, TNFRSF18) • Chroni przed apoptozą zależną od TCR • Chroni przed negatywną selekcją w grasicy • McHugh RS, Whitters MJ, Piccirillo CA, et al. CD4()CD25() immunoregulatory T cells: gene expression analysis reveals a functional role for the glucocorticoid-induced TNF receptor. Immunity. 2002;16:311-323. • Shimizu J, Yamazaki S, Takahashi T, Ishida Y, Sakaguchi S. Stimulation of CD25()CD4() regulatory T cells through GITR breaks immunological self-tolerance. Nat Immunol. 2002;3:135-142. • Yi H, Zhen Y, Jiang L, Zheng J, Zhao Y.The phenotypic characterization of naturally occurring regulatory CD4+CD25+ T cells. Cell Mol Immunol. 2006; 3: 189-95.
Markery Treg OX40 antigen (CD134,TNFRSF4), 4-1BB (CD137) • OX 40 jest obecny również na aktywowanych limfocytach T po otrzymaniu sygnału z TCR • 4-1BB podtrzymuje przeżycie CD4, CD8 i kom. NK oraz indukuje proliferację Treg • Takeda I, Ine S, Killeen N, et al. Distinct roles for the OX40-OX40 ligand interaction in regulatory and nonregulatory T cells. J Immunol. 2004;172: 3580-3589. • Stephens LA, Barclay AN, Mason D. Phenotypic characterization of regulatory CD4CD25 T cells in rats. Int Immunol. 2004;16:365-375. • Zhen Y, Jiang L, Zheng J, Zhao Y.The phenotypic characterization of naturally occurring regulatory CD4+CD25+ T cells. Cell Mol Immunol. 2006; 3: 189-95.
Markery Treg Lselectin (CD62L, SELL) • Niska ekspresja na powierzchni aktywowanych limfocytów CD4+ • Wraz z ekspresją receptorów chemokinowych CCR7 i cząsteczki CD27 wskazuje na fenotyp odpowidający kom. pamięci • Szanya V, Ermann J, Taylor C, Holness C, Fathman CG. The subpopulation of CD4CD25 splenocytes that delays adoptive transfer of diabetes expresses L-selectin and high levels of CCR7. J Immunol. 2002;169:2461-2465. • Takeda I, Ine S, Killeen N, et al. Distinct roles for the OX40-OX40 ligand interaction in regulatory and nonregulatory T cells. J Immunol. 2004;172: 3580-3589.
Markery Treg Forkhead box P3 (FOXP3) forkhead-helix family of transcriptional repressor FOXP1 FOXP2 FOXP3 • Khattri R, Cox T, Yasayko SA, Ramsdell F. An essential role for Scurfin in CD4CD25 T regulatory cells. Nat Immunol. 2003;4:337-342. • Hori S, Nomura T, Sakaguchi S. Control of regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3. Science. 2003;299:1057-1061. • Fontenot JD, Gavin MA, Rudensky AY. Foxp3 programs the development and function of CD4CD25 regulatory T cells. Nat Immunol.2003;4:330-336.
Charakterystyka fenotypowa nTreg • Yi et al. Cell Mol Immunol. 2006; 3: 189-95
Treg jako CD127loCD25hi Liu et al. CD127 expression inversely correlates with FoxP3 and suppressive function of human CD4+ Tregs J. Exp. Med. 2006; manuscript submitted. http://www.bdbiosciences.com
Treg u chorych na przewlekłą białaczkę limfocytową B-komórkową
Zwiększony odsetek Treg u chorych na PBL-B Beyer et al. Blood 2005; 106: 2018-25
Treg chorych na PBL-B mają zdolność hamowania kom. efektorowych Beyer et al. Blood 2005; 106: 2018-25
Odczynniki do oznaczania FOXP3 Klon: PCH101 Klon: 150D
Odsetek limfocytów T regulatorowych u chorych na przewlekłą białaczkę limfocytową B-komórkową (PBL-B) we wczesnych stadiach rozwoju choroby. Ocena ekspresji antygenu CD25 na komórkach CD4 (A) oraz FOXP3 (B) przy użyciu cytometrii przepływowej Odsetek komórek FOXP3+ wśród limfocytów CD4 Odsetek komórek CD25high wśród limfocytów CD4 zdrowi (n=2) Chorzy na PBL-B w stadium 0 wg. klasyfikacji Raia (n=5) Chorzy na PBL-B w stadium 1 wg. klasyfikacji Raia (n=9) zdrowi (n=2) Chorzy na PBL-B w stadium 0 wg. klasyfikacji Raia (n=5) Chorzy na PBL-B w stadium 1 wg. klasyfikacji Raia (n=9) A. B. Giannopoulos et al. Acta Haemat. Pol. 2006; 37: 80-86
Materiał: Komórki jednojądrzaste krwi obwodowej izolowane od 60 chorych na przewlekłą białaczkę limfocytową B-komórkową (PBL-B) w czasie diagnozy. Średnia wieku: 63.4, 30 chorych w stadium zaawansowania A, 17 w B i 13 w C w klasyfikacji wg. Bineta. Grupa kontrolna: 10 zdrowych w wieku 25 -75 lat, średnio: 56, w tym 6 mężczyzn i 4 kobiety).
Zwiększony odsetek Tregs u chorych na PBL-B, wzrastający w zaawansowanych stadiach PBL-B (wg. Bineta) p=0,35 p=0,01 p=0,001 n=10 n=30 n=17 n=13 Giannopoulos et al. Leukemia 2007 (in press)
Analiza cytometryczna komórek Treg (CD4+CD25++FOXP3+) u chorych z PBL-B CD4*PerCP A2-R3tetramer*PE isomouse*PerCP SSC-Height R1 B isorat*FITC A FSC-Height C isorat*FITC 1,8% 4,99% R15=1.02% CD4*PerCP CD25*APC FOXP3*FITC D E CD4*PerCP Giannopoulos et al. ASH 2006
Swoiste wydzielanie IFN-γu chorego na PBL-B (wyniki testu ELISpot jako średnia liczba spotów na 20,000 CD8+) 20 40 NEG PWM IMP R3 FMOD SUR 0 Giannopoulos et al. ASH 2006
Swoiste wydzielanie IFN-γprzeciwko antygenom nowotworowym i wirusowym u chorych na PBL-B w zależności od odsetka Treg (wyniki testu ELISpot dla IFN-γ) Treg =8,81% Treg =8,65% Treg =9,47% Chory 1 Chory 3 Chory 2 Treg =10,36% Treg =11,38% Chory 5 Chory 4 Treg =18,18% Treg =12,75% Treg =12,68% Chory 7 Chory 8 Chory 6 Giannopoulos et al. ASH 2006
T cell responses against tumor and viral antigens depend on Tregs frequencies in PBMC of B-CLL. mean number of spots on 20,000 CD8+ cells Treg<10.5% (n=4) Treg>10.5% (n=4) A. B. Giannopoulos et al. ASH 2006
Redukcja liczby Treg u chorych z PBL-B po kuracji talidomidem (D7) orazpo dodaniu do schematu fludarabiny (D12)(A -patients with Tregs > 200 cells/μl, B <200 cells/μl) A. B. Giannopoulos et al. Leukemia 2007 (in press)
Wyniki • - brak istotnej różnicy w odsetku Treg u chorych ZAP-70 pozytywnych i negatywnych (10.98%vs. 12.93%, p=0.46) • - tendencja do wyższych odsetków Treg u chorych wykazujących zwiększoną ekspresję CD38 • (11.02% vs. 15.26% p=0055) • słaba korelacja między procentami Tregs, a limfocytozą • (r2 =0.079, p=0.029) • brak korelacji między wiekiem, a odsetkiem Treg (r2 =0.034, p=0.156).
Wnioski - zwiększone odsetki komórek T regulatorowych występujące u chorych na PBL-B mogą hamować swoistą odpowiedź immunologiczną przeciw antygenom nowotworowym, co może promować ucieczkękom. PBL-B spod nadzoru immunologicznego i odpowiadać za progresję choroby - upośledzona odpowiedź immunologiczna na antygen wirusowy IMP może tłumaczyć zwiększoną zapadalność na grypę u chorych na PBL-B
Zwiększona ekspresja markerów Treg u chorych z MGUS i MM Beyer et al. Blood 2006; 107:3940-9
Zwiększony odsetek dziewiczych Treg u chorych z MGUS i MM (A) Beyer et al. Blood 2006; 107:3940-9
Zwiększona liczba TREC (TCR excision circles) wśród dziewiczych Treg Beyer et al. Blood 2006; 107:3940-9
Odsetki kom. CD4+CD25+ i CD4+FOXP3+ u chorych z MGUS i MM Yi et al. Blood 2006; 107: 8-9
Odsetek Treg u zdowych (HV) oraz chorych na szpiczaka mnogiego (MM) CD4+CD25highFOXP3+ (% of CD4+cells) p=0,0029 HV MM n=12 n=17 Trześniewska et al. Acta Haemat. Pol. 2007; 38:61-68
Zwiększony odsetek Treg u chorych z MGUS i MM Beyer et al. Blood 2006; 107:3940-9
Bezpośredni kontakt Treg z kom. efektorowymi stanowi głowny mechanizm immunosupresyjny Chen et al. IJO 2007 (in press)
Charakterystyka cytokin wydzielanych przez Treg Chen et al. IJO 2007 (in press)