Противоопухолевый иммунитет

Министерство  здравоохранения Республики Беларусь 

Витебский государственный ордена Дружбы народов  медицинский университет 
 

Кафедра клинической микробиологии  
 
 

Тема: 
 

Противоопухолевый иммунитет  

Реферат по курсу «Основы иммунологии»  
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                      Автор - составитель:

                                                                                      Власовец Г.В.

                                                                                      12 группа  фарм. факультет

                                                                                      Проверил:

                                                                                      Сенькович С.А. 

Витебск, 2001

Содержание

1.Введение……………………………………………………..3

2.Модели  противоопухолевого  иммунитета………………4-6

3.Оценка  специфического противоопухолевого  иммунитета…6-8

4.Антигены……………………………………………………8-10

5.Заключение………………………………………………11

6.Литература………………………………………..12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Введение

Опухоли являются носителями особых антигенов, поэтому иммунный ответ организма на опухоль представляется вполне закономерным явлением. Совокупность клеточных и гуморальных реакций иммунного ответа организма на антигены опухоли и составляет противоопухолевой иммунитет. Морфологический анализ проявлений иммунного ответа требует знакомства с современными иммунологическими представлениями о противоопухолевой резистентности организма и о системе иммунологического надзора, частным проявлением которого, по-видимому, является противоопухолевая резистентность. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Модели противоопухолевого иммунитета

В течение  долгого времени — до начала XX века все попытки трансплантации опухолевых клеток были неудачными. Пересаженные опухоли некоторое время росли, а затем неизменно отторгались. История современной иммунологии началась с открытия того факта, что опухоли, возникшие в колониях инбредных животных и трансплантированные инбредным животным той же группы, могут расти в организме нового хозяина, а при попытках трансплантации животным посторонних инбредных групп — отторгаются. Это открытие положило начало эре генетики трансплантационных антигенов и получения генетически чистых линий экспериментальных животных.

С получением таких линий оказалось возможным  в течение неограниченного времени  пересаживать опухолевые клетки от одного животного другому и получать при этом воспроизводимые результаты. Таким образом, первые попытки вызвать противоопухолевый иммунный ответ привели к пониманию того, что в корректной экспериментальной системе исследования противоопухолевого иммунитета трансплантационные антигены на клетках опухоли и реципиента должны совпадать. Несоблюдение этого правила приведет к иммунному ответу преимущественно на трансплантационные антигены, а не на антигены опухоли. Впервые существование противоопухолевого иммунитета было продемонстрировано Гроссом в 1943 г., когда он показал, что саркомы, индуцированные метилхолантреном у мышей СЗН, можно трансплантировать мышам той же линии внутрикожно, а затем удалять хирургически либо простым наложением лигатуры и прекращением кровоснабжения опухоли.

У животных, подвергнутых такой процедуре, вторичная трансплантация той же опухоли приводит к ее отторжению. Полное же и убедительное доказательство существования опухолеспецифического отторжения трансплантированных раков было получено в 1957 г. в экспериментах Р.Т. Прена и Д.М. Мэйна, которые наиболее полно показали, что антигены, вызывающие отторжение опухолей, являются опухолеспецифическими и не присутствуют в нормальных тканях. Они показали также, что иммунизация опухолевыми клетками не вызывает отторжения трансплантатов кожи и других нормальных тканей. Следующее важное доказательство было получено в 1960 г. Георгом Клейном который показал, что опухолеспецифическая резистентность к опухолям, индуцированным метилхолантреном, имеется непосредственно у так называемого аутохтонного хозяина — т. е. у животного, у которого эта опухоль была индуцирована. В последующие годы было показано, что индукция опухолеспецифической трансплантационной резистентности может быть вызвана опухолями, индуцированными другими химическими или физическими (такими, как ультрафиолетовые лучи) канцерогенами, а также спонтанно возникшими опухолями.

Отторжение  опухолевых клеток либо его альтернатива — рост опухоли в этой системе, по-видимому, подчиняются закону «все или ничего». За исключением высокоиммуногенных опухолей, как правило, существует пороговая доза опухолевых клеток, превышение которой приводит к опухолевому росту, остановить который иммунная система не в состоянии. В последние годы широкое распространение получили также трансгенные экспериментальные животные и животные-нокауты по иммунологически значимым генам. Трансгенные Т-клеточные рецепторы позволяют получить значительное количество клеток с заранее известной специфичностью и, соответственно, значительно выраженный иммунный ответ к отдельным комбинациям молекула МНС-пептид. Перевод таких трансгенных животных на генетическую основу нокаутов по генам рекомбиназ, осушествляюших реаранжировку Т-клеточных и В-клеточных рецепторов (и поэтому лишенных Т- и В-клеток), позволяет получить трансгенных животных с Т-клетками, экспрессирующими только один тип антигенспецифического Т-клеточного рецептора без примеси Т-клеток, экспрессирующих эндогенные рецепторы.

Мыши, экспрессирующие трансгенный зеленый флуоресцентный белок, могут быть с успехом использованы при изучении процессов метастазирования опухолевых клеток и исследования механизмов дифференцировки предшественников иммунокомпетентных клеток и клеток памяти при адаптивном переносе нетрансгенным реципиентам. Большой интерес в последнее время представляет использование в исследованиях трансгенных моделей с тканеспецифической и стадиоспеци-фической экспрессией антигенов. Следует ожидать, что в скором времени эти модели будут применены для исследования процессов внутритимусной селекции Т-лимфоцитов, специфичных к опухольассоциированным антигенам. Использование нокаутов по иммунологически значимым генам значительно расширяет аналитические возможности исследователя в изучении механизмов индукции противоопухолевого ответа. В частности, использование нокаутов по генам р2-мигроглобулина и транспортеров, ассоциированных с процессингом антигенов, позволяет выявить роль эндогенного процессинга и презентации антигена в организме реципиента и понять, распознается ли он непосредственно на опухолевой клетке или для возникновения иммунного ответа на него необходима кросс-презентация дендритными клетками. Использование нокаутов по генам CD4 и CD8 дает возможность оценить роль кооперации этих типов клеток в иммунном ответе на конкретный антиген и определить его зависимость от соответствующей субпопуляции Т-лимфоцитов.

3.Оценка специфического противоопухолевого иммунитета.

Современные методы определения опухолеспецифических Т-клеток заслуживают особого внимания. Непрямые методы их обнаружения можно определить как методы, требующие манипуляций in vitro для функциональной оценки Т-клеток, к этим методам относят анализ методом лимитирующих разведений, внутриклеточное окрашивание на цитокины. В основном, эти методы приводят к занижению числа специфических Т-клеток — либо из-за того, что требуют пролиферации клеток в культуре in vitro, либо из-за того, что они не позволяют оценить функциональную гетерогенность клеток. С другой стороны, доступные в настоящее время прямые методы обнаружения антигенспецифических Т-лимфоцитов, которые могут применяться без использования культур клеток in vitro, имеют крайне ограниченное применение. Такие методы основаны на определении генетически модифицированных трансгенных Т-клеток, которые могут быть использованы только в системах адаптивного переноса реципиентам, или на использовании тетрамерных комплексов молекул МНС с пептидами для подсчета Т-клеток со специфическими рецепторами. Последний метод получил наиболее широкое распространение.

Его принцип  основан на том, что Т-клеточные  рецепторы специфически взаимодействуют  с индивидуальными комплексами молекул МНС с пептидами. Аффинность взаимодействия Т-клеточного рецептора с таким комплексом обычно очень низка — она на несколько порядков ниже аффинности взаимодействия моноклональных антител с антигеном, что не позволяет обнаружить антигенспецифические Т-клетки. Однако аффинность этого взаимодействия можно существенно повысить, если связать несколько молекул МНС в один стрептавидин-биотиновый комплекс. Аффинность взаимодействия такого комплекса с рецепторами Т-клеток становится сопоставимой с аффинностью антител, и после нанесения флуоресцентной метки такие комплексы становится возможным использовать для анализа антигенспепифических популяций Т-клеток методом проточной цитофлуориметрии; возможно совмещение этого метода с внутриклеточным окрашиванием. Существенным ограничением использования рассматриваемого метода является возможность тестирования ответов лишь на отдельные комплексы молекул HLA с пептидами.

Тем не менее, информация, полученная с  использованием методов проточной цитофлуориметрии, указывает на существование эндогенных противоопухолевых Т-клеток, миграцию адаптивно перенесенных Т-клеток в опухолевые сайты и экспансию опухолеспецифических Т-клеток после вакцинации некоторыми опухолеассоциированными антигенами. В настоящее время существует острая необходимость расширения использования и оценки этих методов в клинике, что будет способствовать разработке более эффективных методов иммунотерапии рака и правильного отбора пациентов, способных наилучшим образом ответить на такое лечение.

Исследования  иммунного ответа на антигены опухолей кожи и, в частности, на антигены меланом принесли львиную долю информации о закономерностях функционирования противоопухолевого иммунитета. Специфическое распознавание и разрушение опухолевых клеток осуществляется специализированной субпопуляцией Т-лимфоцитов — цитотоксическими Т-лимфоцитами CD8+, несущими клональные рецепторы, специфичность которых в распознавании «своего» и «чужого» контролируется процессами внутритимусной селекции. Реальность существования иммунного ответа на антигены опухолей многократно подтверждена в экспериментах, основанных на иммунизации животных сингенными опухолевыми клетками различного происхождения. Работы, нацеленные на идентификацию антигенов опухолей, привели к выявлению двух групп — опухолеспецифических и опухолеассоциированных антигенов. Опухолеспецифические антигены являются истинными антигенами, эффективность иммунного ответа на которые подтверждается широким рядом экспериментальных работ, однако реальное их применение в иммунотерапии опухолей в клинике является вопросом будущего из-за трудности идентификации таких антигенов у индивидуальных пациентов. Опухольассоциированные антигены являются привлекательной мишенью для разработки иммунотерапевтических подходов к лечению рака в связи с тем, что они с относительно высокой частотой встречаются на различных типах трансформированных клеток. Тем не менее существенным препятствием для их использования является то, что они являются нормальными антигенами нормальных клеток и поэтому иммунная система в той или иной мере толерантна к ним. Эффективность индукции специфического противоопухолевого иммунитета достигается при выполнении трех главных условий:  
1) в опухолевой клетке должен быть экспрессирован соответствующий антиген;  
2) в репертуаре Т-клеток должны присутствовать клоны, несущие рецепторы, специфичные к комплексу молекулы МНС данного реципиента с пептидом антигена опухолевой клетки;  
3) для индукции цитотоксического ответа должен быть обеспечен достаточный уровень костимуляции при взаимодействии Т-лимфоцитов со вспомогательными типами клеток. В соответствии с ними могут быть классифицированы и существующие подходы к иммунотерапии опухолей, нацеленные либо на создание этих условий, либо на их обход. Для оценки эффективности иммунотерапии создан ряд методов in vitro и in vivo, важнейшими из которых являются методы лимитирующих разведений, а также прямое определение антигенспецифических Т-лимфоцитов методом проточной цитофлуориметрии клеток, окрашенных МНС-тетрамерами.