Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( Сентябрь 2013 ) |
Миелоидные супрессорные клетки ( MDSC ) представляют собой гетерогенную группу иммунных клеток миелоидной линии (семейство клеток, происходящих из стволовых клеток костного мозга).
MDSC расширяются при патологических состояниях, таких как хроническая инфекция и рак, в результате измененного кроветворения . [1] MDSC отличаются от других типов миелоидных клеток тем, что они обладают иммуносупрессивной активностью, а не иммуностимулирующими свойствами. Подобно другим миелоидным клеткам, MDSC взаимодействуют с типами иммунных клеток, такими как Т-клетки , дендритные клетки , макрофаги и естественные клетки-киллеры , чтобы регулировать их функции. Опухоли с высоким уровнем инфильтрации MDSC связаны с плохим исходом для пациента и устойчивостью к терапии. [2] [3] [4] [5] MDSC также могут быть обнаружены в крови. У пациентов с раком молочной железы уровни MDSC в крови примерно в 10 раз выше нормы. [6] Размер компартмента миелоидного супрессора считается важным фактором успеха или неудачи иммунотерапии рака , что подчеркивает важность этого типа клеток для патофизиологии человека. [7] Высокий уровень инфильтрата MDSC в микросреде опухоли коррелирует с более коротким временем выживания пациентов с солидными опухолями и может опосредовать резистентность к терапии ингибиторами контрольных точек . [8] Необходимы исследования, чтобы определить, являются ли MDSC популяцией незрелых миелоидных клеток, которые прекратили дифференциацию, или отдельной миелоидной линией.
MDSC образуются из костномозговых предшественников, когда миелопоэтические процессы прерываются, что вызвано несколькими заболеваниями. [9] [10] Растущие опухоли онкологических больных продуцируют цитокины и другие вещества, которые влияют на развитие MDSC. Линии опухолевых клеток сверхэкспрессируют колониестимулирующие факторы ( G-CSF и GM-CSF ) и IL6, которые способствуют развитию MDSC, которые обладают иммуносупрессивной функцией in vivo. Другие цитокины, включая IL10, IL1, VEGF и PGE2 , связаны с образованием и регуляцией MDSC. GM-CSF способствует синтезу MDSC из костного мозга, а фактор транскрипции c/EBP регулирует развитие MDSC в костном мозге и в опухолях. STAT3 также способствует развитию MDSC, тогда как IRF8 может противодействовать сигналам, индуцирующим MDSC. [11]
MDSC мигрируют как незрелые клетки из костного мозга в периферические ткани (или опухоли), где они дифференцируются в зрелые макрофаги, дендритные клетки и нейтрофилы без подавляющих фенотипов в гомеостатических условиях, но становятся поляризованными при воздействии провоспалительных соединений, хемокинов и цитокинов. В микроокружении опухоли они подавляют противоопухолевый иммунный ответ. Присутствие MDSC было связано с прогрессированием рака толстой кишки, ангиогенезом опухолей и метастазами. Помимо продукции NO и ROS , MDSC секретируют иммунорегуляторные цитокины, такие как TNF , TGFB и IL10. Существуют субпопуляции MDSC, которые имеют некоторые общие подавляющие характеристики, но также имеют свои собственные уникальные особенности; различные субпопуляции могут быть обнаружены в разных областях одной и той же ткани или опухоли. [12] Инфильтрирующие опухоль MDSC развиваются в ответ на факторы окружающей среды, повышая регуляцию CD38 (который удаляет НАД из окружающей среды и необходим для биосинтеза митохондрий), PDL-1 (белок иммунной контрольной точки) и LOX1 (стимулирует потребление жирных кислот и окисление жирных кислот ). Инфильтрирующие опухоль MDSC также секретируют экзосомы , которые могут ингибировать противоопухолевый иммунный ответ.
Клетки-супрессоры миелоидного происхождения (MDSC) — недавно обнаруженный тип клеток, полученных из костного мозга. Они обладают свойствами незрелых стволовых клеток с иммуномодулирующими свойствами. Фактически, они используются в исследованиях для разработки терапевтических стратегий против аутоиммунных заболеваний и обострения воспаления, что представляет особый интерес для центральной нервной системы. Главным неудобством MDSC является то, что они образуются только во время воспалительных состояний, поэтому их обычно собирают у больных людей. [13] [14] [15]
Однако недавнее исследование Университета Саламанки продемонстрировало, что незрелые миелоидные клетки (ИМК), предшественники MDSC, также обладают потенциальной иммуносупрессивной активностью в патологических условиях. [16] ИМК можно собирать напрямую из здорового костного мозга, что является более клинически осуществимым источником. Затем ИМК в патологических условиях ведут себя как MDSC, оказывая иммуномодуляцию. В этом смысле ИМК можно использовать напрямую, избегая их сбора у больных субъектов. [17]
Кроме того, ИМК являются перспективными вспомогательными средствами при проведении нейрохирургических операций. Их применение при внутричерепной хирургии почти полностью предотвратило нарушения, вызванные этой процедурой у мышей, вероятно, за счет модуляции воспалительных паттернов. [18] В этом смысле ИМК имеют прямое доклиническое применение для минимизации вторичных эффектов, присущих каждой отдельной внутричерепной хирургии, особенно в болезненной среде.
MDSCs происходят из костномозговых предшественников, как правило, в результате нарушенного миелопоэза, вызванного различными патологиями. У онкологических больных растущие опухоли секретируют различные цитокины и другие молекулы, которые являются ключевыми сигналами, участвующими в генерации MDSC. Линии опухолевых клеток, сверхэкспрессирующие колониестимулирующие факторы (например, G-CSF и GM-CSF), давно используются в качестве моделей in vivo генерации MDSC. GM-CSF , G-CSF и IL-6 позволяют in vitro генерировать MDSC, которые сохраняют свою подавляющую функцию in vivo. Помимо CSF, в развитии и регуляции MDSC участвуют и другие цитокины, такие как IL-6, IL-10 , VEGF , PGE2 и IL-1 . [2] [19] Миелоидный дифференцировочный цитокин GM-CSF является ключевым фактором в производстве MDSC из костного мозга, [20] [ ненадежный медицинский источник? ] и было показано, что фактор транскрипции c/EBPβ играет ключевую роль в генерации in vitro костномозговых и in vivo опухолеиндуцированных MDSC. Более того, STAT3 способствует дифференцировке и расширению MDSC, а IRF8, как предполагается, уравновешивает сигналы, индуцирующие MDSC.
Мышиные MDSC демонстрируют два различных фенотипа, которые различают их либо как моноцитарные MDSC, либо как гранулоцитарные MDSC. Связь между этими двумя подтипами остается спорной, поскольку они очень похожи на моноциты и нейтрофилы соответственно. В то время как пути дифференциации моноцитов и нейтрофилов в костном мозге являются антагонистическими и зависят от относительной экспрессии факторов транскрипции IRF8 и c/EBP (и, следовательно, нет прямой связи предшественник-потомок между этими двумя типами миелоидных клеток), это, по-видимому, не относится к MDSC. Моноцитарные MDSC, по-видимому, являются предшественниками гранулоцитарных подмножеств, продемонстрированных как in vitro, так и in vivo. [20] [21] Этот процесс дифференциации ускоряется при инфильтрации опухоли и, возможно, обусловлен гипоксическим микроокружением опухоли.
Истощение MDSC у мышей с раком печени значительно увеличивает цитотоксичность естественных клеток-киллеров (NK), экспрессию NKG2D и продукцию IFNg (IFNg), а также индуцирует энергию NK-клеток. [22] Истощение MDSC восстановило функцию нарушенных печеночных NK-клеток. MDSC, полученные из хронического воспаления, вызвали дисфункцию T и NK-клеток вместе с подавлением цепи TCR z (CD247). Иммуносупрессивная среда напрямую влияет на CD247, который имеет решающее значение для инициирования иммунных ответов. MDSC, действуя через мембраносвязанный TGF-b1, ингибируют NK-клетки у хозяев-опухоленосителей из-за активности TGF-b1 на MDSC. Следовательно, MDSC конститутивно подавляют печеночные NK-клетки у хозяев-опухоленосителей через TGF-b1 на MDSC. [23]
В ряде исследований сообщалось о регуляции MDSC ответов B-клеток на активаторы и митогены, которые не регулируются MHC, а также антиген-специфических ответов T-клеток. Инфекция ретровирусом LP-BM5 может вызвать приобретенный иммунодефицит у мышей, что приводит к образованию высокоиммуносупрессивных CD11bCGr-1CLy6CC MDSC. Эти клетки подавляют T- и B-клетки, передавая сигналы через оксид азота (NO). [24]
Иммунные реакции против опухолей и инфекций регулируются супрессорными клетками миелоидного происхождения и дендритными клетками (ДК). Комбинация лечения ЛПС и IFNg костномозговых MDSC ограничивает образование ДК и улучшает подавляющее действие MDSC. Было показано, что MDSC снижают эффективность вакцинации ДК. Частота MDSC не влияет на продукцию или выживаемость ДК, но вызывает дозозависимое снижение созревания ДК. Высокая частота клеток CD14 CHLA-DR/низкая частота клеток может подавлять созревание ДК и снижать функцию ДК, оба из которых имеют решающее значение для эффективности вакцинации. В результате баланс между MDSC и ДК может иметь решающее значение при лечении опухолей и инфекций. Таким образом, баланс между MDSC и ДК может играть важную роль в терапии опухолей и инфекций. [25] [26]
MDSC являются иммуносупрессорами и играют роль в поддержании и прогрессировании опухоли . MDSC также препятствуют терапии, направленной на лечение рака как с помощью иммунотерапии , так и другими неиммунными средствами. [27] Активность MDSC изначально была описана как супрессоры Т-клеток , в частности ответов CD8+ Т-клеток . Спектр действия активности MDSC также охватывает NK-клетки , дендритные клетки и макрофаги . Супрессорная активность MDSC определяется их способностью ингибировать эффекторную функцию лимфоцитов . Ингибирование может быть вызвано различными механизмами. В первую очередь это связано с эффектами метаболизма L-аргинина . Другим важным фактором, влияющим на активность MDSC, являются угнетающие ROS . [2] [28]
MDSC также могут играть положительную регуляторную роль. Утверждается, что вакцина MMR стимулирует популяции MDSC у людей, принимающих вакцину, подавляя септическое воспаление и смертность, что широко применимо не только к кори, эпидемическому паротиту и краснухе, но распространяется на воспаление цитокинов, вызванное COVID-19 . [ необходима цитата ] Эта стимуляция вакцинации, по-видимому, не является ни постоянной, ни хронической. [ необходима уточнение ] Несмотря на то, что MDSC в некоторых случаях оказывают иммуносупрессивное действие, сама вакцина MMR является иммуностимулирующей.
Помимо факторов, полученных от хозяина, фармакологические агенты также оказывают глубокое воздействие на MDSC. Сообщалось, что химиотерапевтические агенты, принадлежащие к разным классам, ингибируют MDSC. Хотя этот эффект вполне может быть вторичным по отношению к ингибированию гемопоэтических предшественников, могут быть основания для поиска селективности, основанной на давно известных дифференциальных эффектах этих агентов на иммунокомпетентные клетки и макрофаги . [2] В 2015 году MDSC сравнивали с иммуногенными миелоидными клетками, что выделило группу основных сигнальных путей, которые контролируют проканцерогенные функции MDSC. [29] [ ненадежный медицинский источник? ] Многие из этих путей являются известными мишенями химиотерапевтических препаратов с сильными противораковыми свойствами.
По состоянию на май 2018 года [обновлять]не существует одобренных FDA препаратов, направленных на MDSC, но экспериментальный препарат INB03 уже находится на ранних стадиях клинических испытаний . [30] [31]
Существуют многообещающие доказательства ингибирования галектина-3 в качестве терапевтической мишени для снижения MDSC. [32] [33] В клиническом исследовании фазы 1b GR-MD-02, разработанного Galectin Therapeutics, исследователи наблюдали значительное снижение частоты подавляющих миелоидных супрессорных клеток после лечения у пациентов с меланомой, ответивших на лечение. [34]
Термин « супрессорная клетка миелоидного происхождения» появился в журнальной статье 2007 года, опубликованной в журнале Cancer Research Габриловичем и др . Публикации 2008 года установили, что существует две субпопуляции MDSC: мононуклеарные MDSC (M-MDSC) и полиморфноядерные или гранулоцитарные MDSC (PMN-MDSC). M-MDSC похожи на моноциты, обнаруженные в крови, тогда как PMN-MDSC физически родственны нейтрофилам . [27]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )