CC BY
143
УДК: (616-006.04+616-056.3):612.112.94
иммунорегуляторные субпопуляции т-клеток при опухолевом росте и аллергических заболеваниях
в.С. Свиридова1, Б.Б. Климов1, А.А. денисов1, М.н. Стахеева2,
М.в. васильева1, н.в. чердынцева2
Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск1 НИИ онкологии СО РАМН, г. Томск2 634050, г. Томск, пер. Кооперативный, 5, e-mail: [email protected]
В мировой литературе на протяжении многих десятилетий обсуждается вопрос о взаимоотношениях аллергических заболеваний и злокачественных новообразований, при этом большинство данных свидетельствуют в пользу снижения риска рака при наличии атопии, однако есть и противоположные мнения. Предлагается взгляд на проблему иммунологической ассоциации рака и аллергии с позиции сравнительного анализа клеточных и молекулярных механизмов регуляции функций иммунной системы при аллергических и злокачественных состояниях.
Ключевые слова: аллергические заболевания, злокачественные новообразования.
IMMUNOREGULATOR SUBPOPULATIONS OF T-CELLS IN TUMOR GROWTH AND ALLERGIC DISEASES VS. Sviridova1, V.V. Klimov1, A.A. Denisov1, M.N. Stakheeva2, M.V Vasilyeva1, N.V Cherdyntseva2 Siberian State Medical University, Tomsk1 Cancer Research Institute, SB RAMS, Tomsk2 5, Kooperativny Street, 634050-Tomsk, e-mail: [email protected]
The problem concerning relationship between allergic diseases and cancer has been reported in a worldwide literature for many decades, furthermore, most facts speak in favor of the reduction in cancer risk with the presence of atopy, however, there are also opposite findings. The present review deals with the problem of studying immonologic association between cancer and allergy by comparing cellular and molecular mechanisms of immune system.
Key words: allergic diseases, malignant lesions.
Вопрос о взаимоотношениях аллергических заболеваний и злокачественных новообразований много лет стоит перед исследователями, однако полученные данные не дают окончательного ответа, снижается ли риск формирования злокачественных новообразований при наличии атопии, как полагает большинство авторов [1, 2]. Соотношение иммунорегуляции при аллергических реакциях и злокачественных процессах является интересным разделом современной иммунобиологии с точки зрения выявления общих закономерностей или антагонистических механизмов их формирования [7]. В рамках этого вопроса нами ранее было выполнено исследование факторов системного и локального иммунитета и полиморфизма патогенетически значимых для рака и атопии (астмы) генов, свидетельствующее о наличии как общих, так и различных иммунологических механизмов в патогенезе рака легкого и атопической бронхиальной астмы [3]. В настоящем обзоре рассматривается проблема иммунологической ассоциации рака и аллергии с позиции сравнительного анализа клеточных и
молекулярных механизмов регуляции функций иммунной системы при аллергических и злокачественных состояниях.
Т-клетки играют одну из ключевых регуляторных ролей в реакциях лимфоцитарного иммунитета в норме и при таких «оппозитных» состояниях, как опухолевый рост и атопические аллергии. Открытие методов количественного анализа цитокинов позволило показать гетерогенность Т-клеток. Изначально было выделено 2 субпопуляции Т-хелперов (ТЪ), продуцирующих соответствующие наборы цитокинов [39].
Т-хелперы 1-го и 2-го типов
Было выявлено, что наивные CD4+-Т-клетки могут дифференцироваться или в ТЫ (усиливающие клеточный тип иммунного ответа и экспрессирующие ^-2, 1КК-у), или в ТЪ2 (опосредующие развитие гуморального иммунного ответа и продуцирующие ^-4, ^-5, ^-13) [6]. Факторы, которые влияют на вовлечение ТЫ и ТЪ2, а также на интенсивность иммунного ответа, многочисленны. Это тип инфекционного агента, доза введенного антигена [25], про-
должительность и место экспозиции антигена, авидность связи между Т-клеточным рецептором (Т-cell receptor, TCR) и комплексом пептид-HLA [5], тип антигенпредставляющей клетки (APC), генетические факторы [36], а также путь поступления антигена в организм [19].
Ключевыми факторами, определяющими тип иммунного ответа, являются IL-4 и IFN-y. Кроме того, индуцируют развитие Th1 высокие уровни IL-2, IL-12, а дифференцировку Th2 поддерживают также IL-5, IL-10 [5]. Было выявлено, что Th1 угнетают развитие Th2 и наоборот [36]. Было показано, что экспрессия определенных типов Toll-like рецепторов (TLR) на APC ассоциирована с селективной стимуляцией Th1- и гГЬ2-ответа [16]. Было описано несколько транскрипционных факторов, которые контролируют развитие Th1 или Th2: GATA3, STAT-6, T-bet [5], SOCS [28].
В настоящее время большинство исследователей считают, что Th1 и Th2 представляют собой альтернативные состояния экспрессии генов и функций CD4+-Т-клеток [11]. Однако некоторые исследователи полагают, что селективное формирование пула Th1 и Th2, скорее, феномен in vitro, чем in vivo. Реально в очаге воспаления и на территории реагирующих лимфоидных органов могут появляться Th, продуцирующие в тех или иных количественных соотношениях оппозитные типы цитокинов. Кроме того, даже «классические» Th1 и Th2 могут изменять интенсивность продукции отдельных цитокинов. Таким образом, можно предположить, что во многих случаях стратегией развития иммунного ответа является не выбор между двумя крайними вариантами Th, а поиск золотой середины между ними [9].
Недавно открыты новые иммунорегуляторные субпопуляции: Th17, ответственные за аутоиммунный ответ, и Th22, имеющие противовоспалительный потенциал. Th1, Th2 и гГЫ7-лимфоциты играют, главным образом, провоспалительную роль в развитии иммунных реакций. Известен ряд механизмов контроля воспалительных процессов и сохранения (поддержания) гомеостаза иммунной системы, в их числе анергия, клональная делеция и активная супрессия Т-регуляторными клетками. В последние годы получены многочисленные све-
дения [53, 54, 64, 66, 71] о роли регуляторных субпопуляций клеток с супрессорной активностью в патогенезе патологических состояний иммунной системы. В результате многолетних исследований было выделено несколько субпопуляций регуляторных CD4+- лимфоцитов, основные из которых CD4+CD25+(high)-T-лимфоциты, или натуральные регуляторные клетки (Treg), а также Th3 и Т-регуляторы 1 (Tr1), или индуцибельные регуляторные клетки (Tir) [42].
Натуральные регуляторные клетки
Эта субпопуляция Т-клеток, выделенных из тимуса, составляет 2-10 % от общего количества CD4+T-клеток. Treg (Tnr) работают против опухолевых клеток, клеток трансплантата и аутоантигенов [41]. Несмотря на все имеющиеся в данной области знания, идентификация Treg остается затруднительной, поскольку все использовавшиеся ранее маркеры (CD25, CTLA-4, GITR, LAG-3, CD127 и Foxp3) представляют собой маркеры активации Т-клеток [21].
Особенностью CD4+CD25+-клеток является конститутивная экспрессия высокого уровня CD152 [8]. Супрессорный эффект Treg осуществляется непосредственно при контакте между клетками без участия цитокинов, поскольку супернатант, полученный от активированных CD4+CD25+-лимфоцитов, не оказывал значимого супрессорного влияния [29]. Показано, что данные клетки могут оказывать супрессорный эффект посредством продукции TGF-P и экспрессии его на клеточной мембране [23]. Еще одним механизмом супрессии может быть подавление экспрессии костимулирующих молекул на APC, что блокирует их функциональную активность [29]. Молекула Foxp3 определяет способность регуляторных Т-клеток ингибировать промоторную часть генов провоспалительных цитокинов, что снижает их экспрессию [30].
Активация Treg антигенспецифична. Полагают, что Treg могут являться аутореактивными, однако анализ репертуара TCR выявил, что аутореактивность этих лимфоцитов скорее исключение, чем правило. В исследовании in vitro показано, что натуральные регуляторные клетки, активированные антигеном, могут подавлять пролиферацию Th с разной антигенной
специфичностью [21]. Мишенями для супрессорной активности CD4+CD25+-клеток могут быть и дендритные клетки (dendritic cells, DC), и моноциты [29].
CD4+CD25+-лимфоциты, коммитирован-ные к супрессии, могут длительно выживать без деления клеток вне контакта со специфическим антигеном. Такие клетки экспрессируют L-селектин и циркулируют как наивные Т-лимфоциты. Они могут оседать в лимфоузлах, а при контакте со своим антигеном начать пролиферировать. При этом Tnr эффективно угнетают иммунный ответ и препятствуют выходу Т-эффекторов в очаг воспаления, снижая экспрессию их хемокиновых рецепторов. В результате продолжения антигенной активации Tnr, как и Т-эффекторы, могут изменять свой поверхностный фенотип для выхода в очаг воспаления, где они подавляют местный ответ, ингибируя эффекторные свойства Т-клеток [8]. Кроме того, недавние исследования показали, что Foxp3+-регуляторные клетки в присутствии провоспалительных сигналов могут дифференцироваться in vivo в эффекторные Th с сопутствующим угнетением Foxp3 или без него [21].
Индуцибельные регуляторные клетки
Было выявлено, что регуляторная активность может быть индуцирована у наивных Т-клеток рядом факторов микроокружения при условии субоптимальной презентации антигена и недостаточной костимуляции [8]. Это индуцибельные регуляторные клетки (Tir) - Tr1 и Th3. Большинство Tir оказывают супрессорное влияние посредством продукции цитокинов
[15, 29].
Клоны Th3, продуцирующие TGF-P, возникают из CD4+-лимфоцитов после поступления в организм чужеродных антигенов per os и находятся в слизистой оболочке кишечника [42, 74]. На развитие данной субпопуляции влияет цитокиновое микроокружение, в частности высокие уровни TGF-P, IL-4, IL-10. Необходимыми условиями поляризации в Th3 являются угнетение активности IL-12, экспрессия на поверхности клетки CD86 и CTLA-4 [70], присутствие DC в состоянии активации, которое отличается от активации, необходимой для дифференцировки
Th1 или Th2, [48, 70]. Th3 взаимодействуют с APC, с которыми должны вступить в контакт эффекторные лимфоциты, и оказывают на них супрессорное влияние паракринно, выделяя TGF-P [70].
Th3 экспрессируют на своей поверхности CTLA-4, активация которой приводит к секреции TGF-p. Экспрессия FoxP3 и CD25 также усиливается после стимуляции Th3 через TGF-p. Основной супрессорный механизм Th3 опосредован продукцией TGF-P, подавляющего пролиферацию Th1 и Th2 [70, 74]. Еще одна субпопуляция индуцибельных регуляторных Т-клеток - Т-регуляторы 1, продуцирующие IL-10. Эти клетки, специфичные к различным антигенам, в том числе к аутоантигенам, обнаружены преимущественно в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта [22, 56]. Развитие Tr1 определяется активацией лимфоцита через TCR небольшими дозами антигена, повторным контактом между незрелой APC и CD4+-^ клеткой, присутствием в микроокружении значительных концентраций TGF-P и IL-10 [56], а также CD4+CD25+-лимфоцитов [59].
In vitro Tr1, как и Tnr, находятся в состоянии анергии и экспрессируют CD152 [56]. Однако, в отличие от CD4+CD25+-T-клеток, Tr1 не экспрессируют с высокой плотностью CD25 или FoxP3 и не проявляют супрессорную активность посредством межклеточных взаимодействий [15]. Хотя есть отдельные указания, что в присутствии антиCD3/CD46 Tr1 проявляли цитотоксическую активность, индуцируя в клетке-мишени апоптоз путем синтеза гранзима В и перфорина [32].
Цитокиновый профиль Tr1 включает продукцию IL-10, в меньшей степени TGF-P и IFN-y [42]. IL-10 и, вероятно, TGF-P являются основными факторами супрессорного влияния на пролиферацию и цитокиновую продукцию Th1, Th2, CD4+CD25- Т-клеток [48, 56, 59]. Некоторые исследования показали способность Tr1 угнетать продукцию иммуноглобулинов В-клетками [56]. Кроме того, Tr1 могут модулировать активность APC, подавляя экспрессию на них CD80/CD86, HLA II [8, 56]. Tr1 имеют ограниченный ростовой потенциал вследствие продукции IL-10, но могут пролиферировать под влиянием IL-15 [56].
Кроме того, были описаны еще две субпопуляции индуцибельных Т^, названные ТЫ-подобными (ТЫ-Ике) и ТЬ2-подобными (ТЬ2-Ике) регуляторными Т-клетками. Эти клетки появляются в процессе ТЫ- или ТЪ2-иммунных ответов и обладают сочетанными свойствами ТЫ и или ТЪ2 и Treg соот-
ветственно. ТЫ-Ике регуляторные Т-клетки продуцируют, преимущественно, №N-7 и 11.-10, экспрессируя FOXP3 и ТВЕТ (ген, кодирующий T-bet), их индукция осуществляется посредством CD8a+ дендритных клеток [59]. В отличие от ТЫ-Нке регуляторных Т-клеток индукция ТЪ2-Нке регуляторных Т-клеток осуществляется посредством CD8a— дендритных клеток в респираторном такте, они продуцируют ^-4 и ^-10 и экспрессируют FOXP3 и GATA3 (основной транскрипционный фактор ТЪ2-лимфоцитов).
Иммунорегуляторные клетки при атопических аллергиях
Дисбаланс ТЫ- и ТЬ2-опосредованных иммунных реакций в сторону преобладания ТЬ2 пути иммунного ответа является ключевым фактором формирования предрасположенности к развитию реакций гиперчувствительности немедленного типа и имеет генетическую основу
- «атопическую конституцию». Однако средовые факторы играют также немаловажную роль в реализации фенотипических проявлений атопии. Согласно «гигиенической гипотезе» в условиях недостаточного воздействия на организм инфекционных заболеваний и низкой экспозиции микробных компонентов формируется нарушение регуляции иммунной системы, в результате которого развиваются реакции гиперчувствительности как со стороны ТЫ-, так и со стороны ТЬ2-опосредованных иммунных ответов [20, 40, 44].
Теоретически регуляторные Т-клетки могут препятствовать развитию аллергических заболеваний на различных патогенетических этапах, включая сенсибилизацию, прогрессию, ремоделирование и гиперреактивность дыхательных путей, персистенцию аллергического воспаления. Был выполнен ряд работ, посвященных исследованию функционального состояния регуляторных Т-клеток у больных с аллергическими заболеваниями, в част-
ности при астме. Показано, что CD4+CD25+ T-клетки у лиц с сенсибилизацией к пыльце трав отличались пониженной способностью супрессировать пролиферацию CD4+CD25-T-клеток и их продукцию IL-5 [43]. Более того, супрессорная активность CD4+CD25+ T-клеток была нарушена в сезон поллинации, что позволило исследователям сделать вывод о том, что высокие дозы аллергенов in vivo оказываются достаточным стимулом для подавления иммуносупрессии, опосредуемой регуляторными Т-клетками. В другом подобном исследовании обнаружено, что уровни CD4+CD25+ T-клеток у больных с сенсибилизацией к березе были сравнимы с таковыми у здоровых лиц как в период поллинации, так и вне этого периода. Однако в этом исследовании показано, что у лиц, страдающих аллергией, была нарушена супрессия Th2 иммунного ответа, поскольку как CD4+CD25+ T-клетки, так и CD4+CD25-T-клетки продуцировали IL-5 и IL-13 в ответ на стимуляцию аллергеном березы [31]. Другими исследователями не выявлено дефекта способности CD4+CD25+ T-клеток регулировать пролиферацию и цитокиновую продукцию у большинства больных с аллергией (преимущественно больных аллергическим ринитом с сенсибилизацией к пыльце трав или березы), однако была выделена подгруппа лиц с высоким уровнем IL-4 и нарушенной регуляцией IL-10 [13]. Позднее было обнаружено, что способность Tnr к иммуносупрессии в значительной степени определяется дозой и типом аллергена, что может объяснять противоречивость данных различных исследований [14]. В работе D. Khoa показано, что натуральные регуляторные клетки больных атопической астмой характеризовались выраженным дефектом способности индуцировать толерогенные дендритные клетки in vitro; нарушенная функция регуляторных клеток была ассоциирована с пониженной экспрессией IL-10 и тяжестью заболевания [38]. Сравнительно недавно опубликованы данные о недостаточной функциональной активности CD4+CD25+ T-клеток у взрослых и у детей, больных бронхиальной астмой, при стимуляции регуляторных Т-клеток аллергенами in vitro [68, 69].
Были получены данные, свидетельствующие о том, что при атопии Т-регуляторы 1 способны
ингибировать трансформацию Т-клеток в направлении ТЪ2, секретирующих ^-4. Согласно мнению ряда авторов, ^-10, ключевой цитокин, экспрессируемый Тг1, является иммуносупрес-сорным цитокином, подавляющим как ТЬ1-, так и ТЪ2-зависимый иммунный ответ [46, 49]. Однако литературные данные об особенностях роли Тг1 при астме немногочисленны. В исследовании, проведенном СеуЬап et а1. (2004), не выявлено различий в уровне продукции ^-10 между группами больных с различной степенью тяжести астмы [18]. В то же время согласно данным, полученным научной группой К. Matsumoto, у больных с тяжелой степенью нестабильной астмы наблюдалось снижение уровня экспрессии секретирующих ^-10 CD4+ Т-клеток по сравнению с больными с легкой степенью тяжести и больными с тяжелой степенью со стабильным течением заболевания [47].
Роль Тпг в патогенезе атопического дерматита остается в настоящее время мало изученной. Лишь несколько исследований было посвящено особенностям функционирования CD4+CD25+ FoxP3+ Т-клеток при этом заболевании. Согласно исследованию Verhagen дисфункция транскрипционного фактора CD4+CD25+-Т-клеток
- FoxP3 приводит к нарушениям иммунной регуляции, в результате которых наблюдалось развитие атопического дерматита, в этой же работе сообщалось об отсутствии CD4+CD25+FoxP3+ Т-клеток в пораженной коже, при этом была обнаружена значительная экспрессия Тг1 и продуцируемых ими цитокинов, в частности ^-10, а также рецепторов к этим цито кинам [66]. Напротив, в двух других исследованиях получены данные о повышенной активности регуляторных Т-клеток у больных атопическим дерматитом. В одном исследовании выполнен анализ CD4+CD25+FOXP3+ Т-клеток и Тг1 в периферическом кровотоке и CD4+CD25+FOXP3+ Т-клеток в пораженных участках кожи у больных атопическим дерматитом. Было обнаружено повышенное количество регуляторных Тг1 в кровотоке, а также повышенная экспрессия CD4+CD25+FOXP3+ Т-клеток в пораженных участках кожи по сравнению с контролем [63]. В другой работе также получены данные о повышенном количестве CD4+CD25+FOXP3+ Т-клеток в периферическом кровотоке боль-
ных атопическим дерматитом, причем была выявлена положительная корреляция уровня регуляторных Т-клеток с оценкой клинических проявлений по SCORAD и уровнем эозино-филов в крови; улучшение клинической картины заболевания на фоне медикаментозного лечения было ассоциировано со снижением уровня CD4+CD25+F0XP3+ Т-клеток [34]. Исследование, выполненное У Йю и коллегами, выделяется на фоне большого числа других исследований, свидетельствующих о положительной корреляции уровня регуляторных Т-клеток с эффективностью терапии у больных астмой. По-видимому, противоречивость этих данных может быть связана с различиями в спектре сенсибилизации у больных с астмой (сенсибилизация преимущественно к аэроаллергенам) и у больных с дерматитом (сенсибилизация преимущественно к пищевым аллергенам), а также с особенностями патогенеза аллергического воспаления при данных заболеваниях. В частности, показана четкая корреляция уровня регуляторных Т-клеток в пораженных участках кожи больных атопическим дерматитом с уровнем скопления агломератов клеток Лангерганса (эпителиальных дендритных клеток) [34].
Многочисленные данные литературы свидетельствуют о положительной ассоциации уровня и функциональной активности регуляторных Т-клеток с клиническим эффектом на фоне медикаментозной терапии (глюкокортикоиды и бета-2-агонисты пролонгированного действия) [51] и аллерген-специфической иммунотерапии [8, 10, 27]. Эти данные, а также данные, полученные на экспериментальных моделях у животных, послужили основой для создания в настоящее время новых подходов к иммунотерапии аллергических заболеваний, основанных на индукции аллерген-специфической и неспецифической иммуносупрессии, опосредованной регуляторными Т-клетками [45, 50].
Причины дефекта регуляторных Т-клеток у больных с аллергией в настоящее время остаются мало изученными и требуют дополнительных исследований. Недавно опубликована работа, в которой исследовали роль дефекта костимулирующей молекулы CD46 в патогенезе астмы [72]. CD46 является костимулирующей молекулой, необходимой для образования Тг1
из CD4+ клеток. В этом исследовании был выявлен функциональный дефект CD46 у больных бронхиальной астмой, который был связан с нарушением трансформации CD4+CD25- Т-клеток в регуляторные CD4+CD25+ Т-лимфоциты, продуцирующие ^-10.
Иммунорегуляторные клетки
при опухолевом росте
Ускользание опухоли от иммунного надзора и несостоятельность иммунного ответа обусловлены различными механизмами, обеспечивающими общий иммуносупрессорный фон в опухолевом микроокружении. Хорошо известна способность опухолевых клеток продуцировать иммуносупрессорные факторы. В этом же контексте в последние годы активно обсуждается роль регуляторных клеток с супрессорной активностью [4, 37]. Опухоль экспрессирует неоантигены, возникающие как продукты генов, измененных в результате геномной нестабильности, соматических мутаций либо вирусной интеграции в процессе малигнизации эпителия, которые могут быть распознаны иммунной системой [33]. С другой стороны, опухоль-ассоциированные АГ, распознаваемые аутологичными Т-клетками, часто являются собственными АГ организма, поэтому ответ на них контролируется аутореактивными Тreg-клетками. Спонтанные иммунные реакции на развившуюся опухоль достаточно редки, при этом Treg рассматриваются как важные посредники ее уклонения от влияния иммунной системы, есть указания на индукцию как центральной (тимусного происхождения), так и периферической (индуцированной, или адаптивной) Тreg-опосредованной толерантности [37, 57]. Недавно были идентифицированы специфичные к опухолевым антигенам Тreg-клетки. Согласно результатам многих исследований у пациентов со злокачественными новообразованиями легкого, поджелудочной, молочной желез, кишечника содержание CD4(+) CD25(high)Foxp3(+)-лимфоцитов увеличено как в периферической крови, так и в опухолевой ткани [4, 26, 37, 62, 65, 73]. Возрастание численности Treg рассматривается в качестве одной из причин неэффективности иммунной защиты при опухолевом росте. Так, в экспериментах на
мышах показано, что элиминация Treg приводит к отторжению или уменьшению размеров опухоли [60]. Инфильтрация опухоли Treg-клетками, так же как и макрофагами, была ассоциирована с плохим прогнозом, в то время как CD8+^ и NKT-лимфоциты преобладали в опухолях пациентов с более благоприятным клиническим исходом [58, 61]. Между количеством Treg и показателями выживаемости обнаруживается обратная корреляционная связь, что может указывать на важное прогностическое значение этих клеток. Интересно, что при раке яичника увеличение количества Treg регистрировалось только в зоне опухоли, что ассоциировалось со снижением количества этих клеток среди циркулирующих лимфоцитов. Эти данные могут свидетельствовать о перераспределении популяции Treg за счет их направленной миграции в зону опухолевого микроокружения [4]. Сuriel показал, что клетки рака яичника и инфильтрирующие макрофаги продуцируют CCL22 хемокин, привлекающий в микроокружение Трег, имеющие рецептор к нему [24]. Поскольку опухолевые клетки продуцируют высокий уровень TGF-P, необходимый для индукции Трег in vitro, это можно рассматривать как механизм индукции новых Foxp3+ Т^-клеток в опухолевом микроокружении [12].
Tokuno et al. (2009) было показано, что содержание в крови больных с гастроинтестинальным раком CD4+FoxP3+ -клеток значительно превышало количество таких лимфоцитов в периферической крови здоровых доноров. На ранних стадиях заболевания содержание Treg имело тенденцию к увеличению по сравнению с аналогичным показателем здоровых добровольцев, и этот уровень достоверно снижался после резекции опухоли, что указывает на способность опухоли индуцировать экспансию пула Т-лимфоцитов с супрессорной активностью [66]. De Kruijf et al. (2009) также высказывают предположение о том, что количество Treg и уровень экспрессии HLA I в зоне опухоли при раке молочной железы предопределяют эффективность химиотерапии и прогноз у таких пациентов. Однако эти исследователи высказывают мнение, что полученный эффект достигается именно благодаря предполагаемой селективной элиминации регуляторных Т-клеток под влияни-
ем проводимого лечения. Селективная элиминация Treg из опухолевого микроокружения дает возможность CTL убивать опухолевые клетки, которые экспрессируют HLA I [26].
Другую точку зрения высказывают Zhang et al. (2010): у больных назофарингеальной карциномой было выявлено, что между плотностью инфильтрации опухоли CD8+-лимфоцитами и наличием метастазов в лимфоузлах имелась положительная корреляция, в то время как показатель плотности инфильтрации опухоли Foxp3+-лимфоцитами имел отрицательную корреляционную связь со стадией заболевания. Показатель плотности инфильтрации Foxp3+-лимфоцитами опухолевого очага был ассоциирован с лучшей выживаемостью больных на поздних стадиях заболевания. Низкая плотность CD8+-лимфоцитов или высокое соотношение Foxp3+/CD8+ опухоль-инфильтрирующих лимфоцитов коррелировали с лучшим прогнозом для пациентов на ранних стадиях болезни (более низкая вероятность прогрессии опухоли) [73]. Такое разночтение с результатами других исследователей, полученных на других локализациях рака, авторы объясняют особенностями иммунного ответа на вирус Эпштейна-Барр, которой является этиологическим фактором назофарингеальной карциномы. Есть также указания о возможности переключения ^eg на ИФН-гамма-секретирующие клетки, которые распознают аутологичные АГ опухолевых клеток и могут осуществлять эффекторную функцию [67].
В литературе практически нет данных о роли и функции регуляторных Т-лимфоцитов при предопухолевых состояниях. Представлены единичные работы по изучению ^eg у больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), которая рассматривается как фактор риска рака легкого. Они показали, что Т^-клетки вовлекаются в супрессию иммунного ответа на неоэпитопы или аутоантигены, возникающие при деструкции эпителия легких под влиянием курения. Выявлено повышение уровня Т^-клеток в крови у больных ХОБЛ, при этом отмечена их негативная корреляция с количеством В-клеток памяти [17]. Есть сведения о том, что при хроническом воспалительном процессе в кишечнике снижение уровня ^eg-
клеток ассоциировано с развитием предракового состояния [35].
Ингибиция опухоль-опосредованных механизмов, препятствующих действию собственной иммунной системы, а именно регуляторных Т-клеток, рассматривается как один из возможных подходов в терапии онкологических заболеваний. Показано, что один из классических противоопухолевых препаратов циклофосфан (ЦФ) в низких дозах супрессирует активность ^eg путем снижения экспрессии Foxp3. Проведены первые клинические испытания сочетанного использования низких доз ЦФ с опухолевой вакциной, в которых отмечено повышение показателей выживаемости пациентов с метастатическим процессом [55]. Ruter et al. (2009) высказывают точку зрения, согласно которой ингибирование функциональной активности T-клеток с супресорным механизмом действия может улучшать исходы противоопухолевой иммунотерапии [57]. Это предположение подтверждается и исследованиями других авторов. Так, радиотерапия опухолей приводит к образованию апоптотических опухолевых клеток и апоптотических телец, которые демонстрируют толерогенные свойства и способны подавлять иммунный ответ со стороны CD8+ CTL, индуцируя их анергию. На апоптотических опухолевых клетках и тельцах была выявлена экспрессия связанного с мембраной TGF-p, обусловливавшего их антипролиферативный эффект, введение антител к TGF-P in vivo блокировало супрессию CTL и противоопухолевого иммунитета [71]. Стратегия вакцинации опухолевыми антигенами предусматривает удаление Treg-клеток перед введением вакцины для формирования эффективного иммунного ответа [75]. Оказалось, что через TLR-8, связанный с CpG мотивом, сигнальный путь можно реверсировать функцию ^eg как in vitro, так и in vivo, что указывает на потенциальную мишень для регуляции их активности, в том числе при использовании ДНК-вакцин, поскольку они содержат CpG участки [52]. Стратегия использования антиCD25+ антител путем внутриопу-холевого введения (чтобы избежать системной токсичности) также рассматривается в качестве возможного подхода к инактивации ^eg при иммунотерапии. Однако следует отметить,
что в настоящее время остается чрезвычайно много невыясненных вопросов, касающихся механизмов индукции различных типов Тге§ при раке, их антигенной специфичности, функциональной взаимосвязи системных и локальных регуляторных клеток, их прогностической информативности, ответ на которые позволит найти новые терапевтические мишени для противоопухолевого воздействия.
Заключение
Таким образом, в последние годы накоплены убедительные данные, что Т-регуляторные клетки контролируют периферический иммунный ответ и играют центральную роль в детерминации тяжести клинического течения иммунопатологических состояний, включая аллергию, аутоиммунные нарушения, инфекции, а также вносят вклад в прогрессию злокачественных новообразований. Атопические нарушения ассоциированы с функциональным дефектом Тreg, однако тонкие механизмы повреждения их функции при аллергии пока неизвестны. Их участие в патогенезе атопических заболеваний подтверждается фактом повышения их уровня и функциональной активности после клинически эффективного лечения. Т-регуляторные клетки супрессируют эффекторные клетки аллергического воспаления и вносят вклад в процессы ремоделирования при атопическом дерматите и астме.
Участие Тreg в опухолевом патогенезе подтверждается увеличением их количества в крови и опухолевом микроокружении у пациентов при различных локализациях злокачественного процесса, ассоциацией накопления Treg в опухоли с плохим прогнозом и наличием специфичных к опухолевым антигенам регуляторных клеток. Более того, опухоль может активно рекрутировать Тreg в опухолевое микроокружение с целью избегания иммунного ответа.
Данные о повышении Тreg при хронической обструктивной болезни легких, которая рассматривается как фактор риска рака легкого, указывают на их вовлечение в формирование предраковых процессов путем поддержания процесса накопления клеток с генетическими повреждениями. С другой стороны, нарушение их функции при хронических воспалительных
процессах также способствует формированию предопухолевых состояний. Поскольку известно, что хронические воспалительные процессы способствуют малигнизации, противовоспалительная функция Тreg-клеток важна в защите от злокачественной трансформации. С другой стороны, при уже сформировавшейся опухоли, Тreg-клетки выполняют те же функции, что и в норме, ограничивая воспалительные реакции и иммунный ответ, в том числе на собственные АГ, однако в условиях специфического микроокружения, которое создается опухолевыми клетками, это способствует прогрессии злокачественного процесса.
Следует обратить внимание на один аспект, который касается возможной роли Тreg-клеток при предраковых состояниях у больных астмой: в условиях терапии астмы сопутствующее эффективному лечению повышение функции регуляторных клеток может промотировать опухолевый процесс ввиду ограничения иммунного ответа на генетически измененные клетки у индивидуума с диспластическими или метапластическими изменениями эпителия. Дальнейшее изучение механизмов индукции и ингибиции регуляторных клеток, а также их супрессорной активности при атопических заболеваниях и онкологической патологии позволит более четко определить перспективы создания новых терапевтических подходов для лечения и профилактики этих заболеваний.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бережная НМ., Ялкут С.И. Биологическая роль иммуноглобулина Е. Киев: Наук. думка, 1983. С. 90-106.
2. Васильев Н.В., Волянский Ю.Л., Адо В.А. и др. Аллергия и экология: научно-познавательный очерк. Харьков: Основа, 1994. С. 235-250.
3. Васильева М.В. Генетические и иммунологические параллели у больных раком легкого и бронхиальной астмой: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Томск, 2006. 22 с.
4. Курганова Е.В., Тихонова М.А., Ласкавая Е.Г. и др. Регуляторные Т-клетки при доброкачественных и злокачественных опухолях яичников // Иммунология. 2009. № 6. С. 349-355.
5. Нил А., Слейтер Н. Активация лимфоцитов, опосредованная рецептором антигена. Часть II. Роль сигнальных каскадов в дифференцировке Т-лимфоцитов, анергии, иммунологическом старении; их значение для иммунотерапии // Аллергология и иммунология. 2004. Т. 5, № 2. С. 233-248.
6. Симбирцев А.С. Цитокины: классификация и биологические функции // Цитокины и воспаление. 2004. Т. 3, № 2. С. 16-22.
7. Флеминг М.В., Климов В.В., Чердынцева Н.В. О взаимовлиянии аллергических реакций и злокачественных процессов (Современное состояние проблемы) // Сибирский онкологический журнал. 2005. № 1 (13). С. 96-101.
8. Фрейдлин И.С. Регуляторные Т-клетки: происхождение и функции // Медицинская иммунология. 2005. Т. 7, № 4. С.347-354.
9. Черешнев В.А., Гусев Е.Ю. Иммунология воспаления: роль цитокинов // Медицинская иммунология. 2001. Т. 3, № 3. С.361-368.
10. Akdis C.A., Blaser K. Bypassing IgE and targeting T cells for specific immunotherapy of allergy // Trends Immunol. 2001. Vol. 22. P. 175-178.
11. Anderson G.P. The immunobiology of early asthma // MJA. 2002. Vol. 177 (6). P. 47-49.
12. Baecher-Allan C., AndersonD.E. Immune regulation in tumor-bearing hosts // Curr. Opin. Immunol. 2006. Vol. 18. P 214-219.
13. Bellinghausen I., Klostermann B., Knop J. et al. Human CD4_CD25_ T cells derived from the majority of atopic donors are able to suppress TH1 and TH2 cytokine production // J. Allergy Clin. Immunol. 2003. Vol. 111. P. 862-868.
14. Bellinghausen I., Konig B., Bottcher I. et al. Regulatory activity of human CD4 CD25 T cells depends on allergen concentration, type of allergen and atopy status of the donor // Immunology. 2005. Vol. 116. P. 103-111.
15. Berthelot J.M., Maugars Y. Role for suppressor T cells in the pathogenesis of autoimmune diseases (including rheumatoid arthritis). Facts and hypotheses // Joint Bone Spine. 2004. Vol. 71 (5). P. 374-380.
16. Boonstra A., Asselin-Paturel C., GillietM. et al. Flexibility of mouse classical and plasmacytoid-derived dendritic cells in directing T helper type 1 and 2 cell development: dependency on antigen dose and differential toll-like receptor ligation // J. Exp. Med. 2003. Vol. 197 (1). P 101-109.
17. Brandsma C.A., HylkemaM.N., GeerlingsM. et al. Increased levels of (class switched) memory B cells in peripheral blood of current smokers // Respir Res. 2009. V. 12. P. 108.
18. Ceyhan B.B., Enc F.Y., Sahin S. IL-2 and IL-10 levels in induced sputum and serum samples of asthmatics // J. Investig. Allergol. Clin. Immunol. 2004. Vol. 14 (1). P. 80-85.
19. Constant S.L., Brogdon J.L., PiggottD.A. et al. Resident lung antigen-presenting cells have the capacity to promote Th2 T cell differentiation in situ // J. Clin. Invest. 2002. Vol. 110. P. 1441-1448.
20. Cookson W.O., MoffattM.F. Asthma: an epidemic in the absence of infection? // Science. 1997. Vol. 275 (5296). P 41-42.
21. Corthay A. How do Regulatory T Cells Work? // Scand. J. Immunol. 2009. Vol. 70 (4). P. 326-336.
22. CottrezF., GrouxH. Specialization in tolerance: innate CD(4+) CD(25+) versus acquired TR1 and TH3 regulatory T cells // Transplantation. 2004. Vol. 77 (1). P. S12-S15.
23. CoutinhoA., Hori S., Carvalho T. et al. Regulatory T cells: the physiology of autoreactivity in dominant tolerance and quality control of immune responses // Immunol. Rev. 2001. Vol. 182. P. 89-98.
24. Curiel T.J. Tregs and rethinking cancer immunotherapy // J. Clin. Invest. 2007. Vol. 117 (5). P. 1167-1174.
25. De Jong E.C., Vieira P.L., Kalinski P. et al. Microbial compounds selectively induce Th1 cell-promoting or Th2 cell-promoting dendritic cells in vitro with diverse th cell-polarizing signals // J. Immunol. 2002. Vol. 168. P. 1704-1709.
26. De Kruijf E.M., Van Nes J.G., Sajet A. et al. The Predictive Value of HLA Class I Tumor Cell Expression and Presence of Intra-tumoral Tregs for Chemotherapy in Patients with Early Breast Cancer // Clin. Cancer Res. 2010. V. 16 (4). P. 1272-1280.
27. Durham S.R., Walker S.M., Varga E.-V et al. Long-term clinical efficacy of grass-pollen immunotherapy // N. Engl. J. Med. 1999. Vol. 341. P. 468-475.
28. Egwuagu C.E., Yu C.R., Zhang M. et al. Suppressors of cytokine signaling proteins are differentially expressed in Th1 and Th2 cells: implications for Th cell lineage commitment and maintenance // Immunol. 2002. Vol. 168. P. 3181-3187.
29. Fehervari Z., Sakaguchi S. CD4(+) Tregs and immune control // J. Clin. Invest. 2004. Vol. 114 (9). P. 1209-1217.
30. Fontenot J.D., Gavin MA., Rudensky A.Y. Foxp3 programs the development and function of CD4+CD25+ regulatory T cells // Nat. Immunol. 2003. Vol. 4. P. 330-336.
31. Grindebacke H., Wing K., Andersson A.C. et al. Defective suppression of Th2 cytokines by CD4CD25 regulatory T cells in birch allergics during birch pollen season // Clin. Exp. Allergy. 2004. Vol. 34. P. 1364-1372.
32. Grossman W.J., Verbsky J.W., Barchet W. et al. Human T regulatory cells can use the perforin pathway to cause autologous target cell death // Immunity. 2004. Vol. 21 (4). P. 589-601.
33. Ishikawa T. Tumor-specific immunological recognition of frameshift-mutated peptides in colon cancer with microsatellite instability // Cancer Res. 2003. Vol. 63. P. 5564-5572.
34. Ito Y., Adachi Y., Makino T., Higashiyama H. et al. Expansion of FOXP3-positive CD4+CD25+ T cells associated with disease activity in atopic dermatitis // Ann. Allergy Asthma Immunol. 2009. Vol. 103. P. 160-165.
35. Izcue A., Coombes J.L., Powrie F. Regulatory lymphocytes and intestinal inflammation // Ann. Rev. Immunol. 2009. Vol. 27. P. 313-338.
36. JarnickiA.G., FallonPG. T helper type-2 cytokine responses: potential therapeutic targets // Curr. opin. Pharmacol. 2003. Vol. 3 (4). P. 449-455
37. Juang CM., Hung C.F., Yeh J.Y. Regulatory T cells: potential target in anticancer immunotherapy // Taiwan J. Obstet. Gynecol. 2007. Vol. 46 (3). P 215-221.
38. Khoa D., Nguyen K.D., Vanichsarn C., Nadeau K.C. Impaired IL-10-dependent Induction of Tolerogenic Dendritic Cells by CD4+CD25hiCD127lo/- Natural Regulatory T Cells in Human Allergic Asthma // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2009. Vol. 180. P 823-833.
39. Kidd P. Th1/Th2 balance: the hypothesis, its limitations, and implications for health and disease // Altern. Med. Rev. 2003.Vol. 8 (3). P. 223-246.
40. Kim D.S., Drake-Lee A.B. Infection, allergy and the hygiene hypothesis: historical perspective // J. Laryngol. otol. 2003. Vol. 117 (12). P. 946-950.
41. Kronenberg M., Rudensky A. Regulation of immunity by selfreactive T cells // Nature. 2005. Vol. 435. P 598-604.
42. Lan R.Y., Aftab Ansarib A., Zhe-Xiong L., Gershwina M.E. Regulatory T cells: development, function and role in autoimmunity // Autoimm. Rev. 2005. Vol. 4 (6). P. 351-363.
43. Ling EM., Smith T, Nguyen X.D. et al. Relation of CD4_ CD25_ regulatory T-cell suppression of allergendriven T-cell activation to atopic status and expression of allergic disease // Lancet. 2004. Vol. 363. P. 608-615.
44. Liu A.H., Murphy J.R. Hygiene hypothesis: fact or fiction? // J. Allergy Clin. Immunol. 2003. Vol. 111 (3). P. 471-478.
45. Lombardi V Dendritic cell modulation as a new interventional approach for the treatment of asthma // Drug News Perspect. 2009. Vol. 22 (8). P 445-451.
46. Maizels RM., Yazdanbakhsh M. Immune regulation by hel-minthes parasites: cellular and molecular mechanisms // Nat. Rev. Immunol. 2003. Vol. 3 (9). P. 733-744.
47. Matsumoto K., Inoue H., Fukuyama S., et al. Decrease of interleukin-10-producing T cells in the peripheral blood of severe unstable atopic asthmatics // Int. Arch. Allergy Immunol. 2004. Vol. 134. P. 295-302.
48. Mills K.H. Regulatory T cells: friend or foe in immunity to infection? // Nat. Rev. Immunol. 2004. Vol. 4 (11). P. 841-855.
49.MooreK.W., De WaalMalefytR., CoffmanR.L., O’GarraA. Interleukin-10 and interleukin-10 receptor // Ann. Rev. Immunol. 2001. Vol. 19. P. 683-765.
50. Nandakumar S., Miller Ch. WT, Kumaraguru U. T regulatory cells: an overview and intervention techniques to modulate allergy outcome // Clin. Mol. Allergy. 2009. Vol. 7. P. 5.
51. Peek E.J., Richards D.F., Faith A. et al. Hawrylowicz. Interleukin-10-Secreting «Regulatory» T Cells Induced by Gluco-
corticoids and 62-Agonists // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2005. Vol. 33. P. 105-111.
52. Peng G., Guo Z., Kiniwa Y. et al. Toll-like receptor 8-medi-ated reversal of CD4+ regulatory T cell function // Science. 2005. Vol. 309. P. 1380-1384.
53. Pohlers D., Beyer A., Koczan D. et al. Constitutive upregu-lation of the transforming growth factor-p pathway in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts // Arthritis. Res. Ther. 2007. Vol. 9 (3). P. R59-R65.
54. Prescott S. L., Dunstan J. A. Immune dysregulation in allergic respiratory disease: the role of T regulatory cells // Pulm. Pharmacol. Ther. 2005. Vol. 18 (3). P. 217-228.
55. Reddish M.A., Longenecker B.M. Enhancing the effect of THERATOPE STn-KLH cancer vaccine in patients with metastatic breast cancer by pretreatment with low-dose intravenous cyclophosphamide // J. Immunother. Emphasis Tumor. Immunol. 1996. Vol. 19. P 309-316.
56. Roncarolo M.G., Bacchetta R., Bordignon C. et al. Type 1 T regulatory cells // Immunol. Rev. 2001. Vol. 182. P 68-79.
57. Ruter J., Barnett B.G., Kryczek I. et al. Altering regulatory T cell function in cancer immunotherapy: a novel means to boost the efficacy of cancer vaccines // Front Biosci. 2009. Vol. 14. P. 1761-1770.
58. ScanlanM.J., SimpsonA.J., OldLJ. The cancer/testis genes: review, standardization, and commentary // Cancer Immun. 2004. Vol. 4. P. 1.
59. StassenM., Fondel S., Bopp T. et al. Human CD25+regulatory T cells: two subsets defined by the integrins alpha 4 beta 7 or alpha 4 beta 1 confer distinct suppressive properties upon CD4+ T helper cells // Eur. J. Immunol. 2004. Vol. 34 (5). P. 1303-1311.
60. Sutmuller R.P, van Duivenvoorde L.M, van Elsas A. et al. Synergism of cytotoxicT lymphocyte-associated antigen 4 blockade and depletion of CD25(+) regulatoryTcells in anti tumor therapy reveals alternative pathways for suppression of autoreactive cytotoxicT lymphocyte responses // J. Exp. Med. 2001. Vol. 194. P. 823-832.
61. Swann J.B., Smyth M.J. Immune surveillance of tumors // J. Clin. Invest. 2007. Vol. 117 (5). P. 1137-1146.
62. SzczepanskiM.J., SzajnikM., CzystowskaM. et all. Increased frequency and suppression by regulatory T cells in patients with acute myelogenous leukemia // Clin. Cancer Res. 2009. Vol. 15 (10). P. 3325-3332.
63. Szegedi A., Barath S., Nagy G., et al. Regulatory T cells in atopic dermatitis: epidermal dendritic cell clusters may contribute to their local expansion // Br. J Dermatol. 2009. Vol. 160. P. 984-993.
64. TodaM., LeungD.Y., MoletS. et al. Polarized in vivo expression of IL-11 and IL-17 between acute and chronic skin lesions // J. Allergy Clin. Immunol. 2003. Vol. 111 (4). P. 875-881.
65. Tokuno K., Hazama S., Yoshino S. et al. Increased prevalence of regulatory T-cells in the peripheral blood of patients with gastrointestinal cancer // Anticancer Res. 2009. Vol. 29 (5). P. 1527-1532.
66. Verhagen J., AkdisM., Traidl-Hoffmann C. et al. Absence of T-regulatory cell expression and function in atopic dermatitis skin // J. Allergy Clin. Immunol. 2006. Vol. 117 (1). P. 176-183.
67. Wang H.Y., Peng G., Guo Z. et al. Recognition of a new ARTC1 peptide ligand uniquely expressed in tumor cells by anti-genspecific CD4+ regulatory T cells // J. Immunol. 2005. Vol. 174. P. 2661-2670.
68. Wang L.H., Lin Y.H., Yang J., Guo W. Insufficient increment of CD4+CD25+ regulatory T cells after stimulation in vitro with allergen in allergic asthma // Int. Arch. Allergy Immunol. 2009. Vol. 148. P. 199-210.
69. Wei W., Liu Y., Wang Y. et al. Induction of CD4CD25(+) Foxp3(+)IL-10(+) T Cells in HDM-Allergic Asthmatic Children with or without SIT // Int. Arch. Allergy Immunol. 2010. Vol. 153. P. 19-26.
70. WeinerH.L. Induction and mechanism of action of transforming growth factor-beta-secreting Th3 regulatory cells // Immunol. Rev. 2001. Vol. 182. P. 207-214.
71. Xie Y., Bai O., Yuan J. et al. Tumor apoptotic bodies inhibit CTL responses and antitumor immunity via membrane-bound transforming growth factor-beta1 inducing CD8+ T-cell anergy and CD4+ Tr1 cell responses // Cancer Res. 2009. Vol. 69 (19). P. 7756-7766.
72. Xu Y.Q., Gao Y.D., Yang J., Guo W. A defect of CD4+CD25+ regulatory T cells in inducing interleukin-10 production from CD4+ T cells under CD46 costimulation in asthma patients // J. Asthma. 2010. V. 47 (4). P. 367-373.
73. Zhang Y.L., Li J., Mo H.Y. et al. Different subsets of tumor infiltrating lymphocytes correlate with NPC progression in different ways // Mol. Cancer. 2010. Vol. 9 (1). P. 4.
74. Zheng S.G., Gray J.D., Ohtsuka K. et al. Generation ex vivo of TGF-beta-producing regulatory T cells from CD4+CD25- precursors // J. Immunol. 2002. Vol. 169 (8). P. 4183-4189.
75. ZitvogelL., Apetoh L., Ghiringhelli F., Kroemer G. Immunological aspects of cancer chemotherapy // Nat. Rev. Immunol. 2008. Vol. 8. P 59-73.
Поступила 31.03.10
