Imunoeditace

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
(přesměrováno z Immunoediting)

Imunoeditace nádorů popisuje vztah mezi nádorovými buňkami a buňkami imunitního systému. Nádor je velmi heterogenní prostředí sestávající z nádorových i nenádorových buněk. Mezi nenádorové buňky se řadí především buňky imunitního systému, např. makrofágy, NK buňky, T lymfocyty atd a dále např. fibroblasty. Pojem imunoeditace zahrnuje tři fáze - eliminace, ustanovení rovnováhy a únik imunitnímu systému. Tyto fáze nejsou striktně rozděleny, nýbrž se navzájem prolínají a jednotlivé buňky nádoru se mohou v jednom okamžiku nacházet v různých fázích.

Eliminace[editovat | editovat zdroj]

Nádorová buňka vzniká mutagenezí či virovou onkogenezí z buňky zdravé. Zpočátku jsou nádorové buňky rozpoznávány a eliminovány imunitním systémem, čehož se účastní jako vrozená, tak adaptivní imunita.[1] Hlavní roli v rozpoznávání a eliminaci nádorových buněk hrají cytotoxické T lymfocyty, které rozpoznávají nádorové antigeny prezentované komplexem MHC I[2].Důležitým cytokinem ve fázi eliminace je Interferon γ, který se účastní mnoha imunitních dějů, např. aktivace Makrofágů [3][4], které mohou následně eliminovat nádorové buňky produkcí dusíkatých radikálů [5]. Většina nádorových buněk je v této fázi eliminována, jsou ovšem i takové, kterým se podaří eliminaci vyhnout a dostávají se tak do fáze rovnováhy.

Ustanovení rovnováhy[editovat | editovat zdroj]

Další fází je ustanovení rovnováhy mezi buňkami nádorovými a buňkami imunitního systému. Jedná se o imunitu dočasnou a dynamickou. Nádorové buňky v dynamické rovnováze jsou imunogenní, na rozdíl od buněk nacházejících se ve fázi úniku imunitního systému, které vykazují sníženou imunogenicitu[6].V této fázi nedochází ani k přílišnému růstu nádorů, ani k eliminaci nádorových buněk. Imunitní odpověď je vedena především získanou imunitou a to hlavně CD4+ T lymfocyty a CD8+ T lymfocyty, z cytokinů jsou to pak IFN-γ, IL-12 a IL-23. IL-12 a IL-23 působí antagonisticky, kdy IL-12 podporuje Th1 buňky, čímž zabraňuje nádorovému bujení, oproti tomu IL-23 podporuje přetrvávání a růst nádorů[7].V téhle fázi může nádor přetrvávat dlouho dobu.

Únik imunitnímu systému[editovat | editovat zdroj]

Nádorová buňka může porušit danou rovnováhu tím, že si vyvine mechanismus, kterým se skryje imunitnímu systému. Pokud se nádorovým buňkám podaří vyhnout se pomocí daných mechanismů imunitnímu systému, dochází k růstu nádoru. Mezi způsoby, jakými nádory mohou unikat imunitnímu systému patří:

  1. Snížení či úplná ztráta exprese klasických MHC I [8]
  2. Zvýšení exprese neklasických MHC I
  3. Ustanovení nádorového mikroprostředí [9]
  4. Produkce cytokinů způsobující apoptózu aktivovaných T lymfocytů [10]
  5. Genomová nestabilita [11][12]

Snížená exprese MHC I[editovat | editovat zdroj]

  • Snížení exprese klasických MHC I (HLA-A, HLA-B a HLA-C) je jedním z nejdůležitějších mechanismů úniku imunitnímu systému. Dochází k němu až u 90 % nádorů [13]. Komplex MHC I je důležitý pro prezentaci antigenních peptidů cytotoxickým T lymfocytům. Při snížení exprese MHC I nejsou T lymfocyty schopny vést efektivní imunitní odpověď, proto jsou nádorové buňky schopny uniknout imunitnímu systému. Ke snížení MHC I dochází nejrůznějšími způsoby. Často je způsobeno epigenetickými změnami a to především změnami v metylaci[14] a acetylaci[15]. Dále může být snížení způsobeno například změnami v expresi určitých transkripčních genů[16], změnami v expresi onkoproteinů[17] či změnami ve strukturách genů/chromozomů[18].

Neklasické MHC I[editovat | editovat zdroj]

  • U některých nádorů dochází při snížení exprese klasických MHC zároveň ke zvýšení exprese neklasických MHC I (HLA-E, HLA-F a HLA-G).[19] HLA-E a HLA-G mohou poté interagovat s NK buňkami a bránit tak jejich aktivaci [20][21]. Nádorové buňky jsou pak schopny unikat imunitní odpovědi vedené buňkami NK [22].

Nádorové mikroprostředí[editovat | editovat zdroj]

  • Nádorové mikroprostředí je oblast obklopující samotné nádorové buňky. V případě některých nádorů tvoří samotné nádorové buňky pouze menšinu buněk v nádoru [23]. Buňky nádorového mikroprostředí napomáhají rozvoji nádoru například produkcí růstových faktorů[24] či faktorů zodpovědných za neovaskularizaci [25].

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. STREET, Shayna E. A.; TRAPANI, Joseph A.; MACGREGOR, Duncan. Suppression of Lymphoma and Epithelial Malignancies Effected by Interferon γ. Journal of Experimental Medicine. 2002-07-01, roč. 196, čís. 1, s. 129–134. PMID 12093877. Dostupné online [cit. 2017-08-08]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.20020063. PMID 12093877. (anglicky) 
  2. DUPAGE, Michel; MAZUMDAR, Claire; SCHMIDT, Leah M. Expression of tumour-specific antigens underlies cancer immunoediting. Nature. Roč. 482, čís. 7385, s. 405–409. Dostupné online. DOI 10.1038/nature10803. PMID 22318517. 
  3. SHANKARAN, Vijay; IKEDA, Hiroaki; BRUCE, Allen T. Nature. Roč. 410, čís. 6832, s. 1107–1111. Dostupné online. DOI 10.1038/35074122. 
  4. O’SULLIVAN, Timothy; SADDAWI-KONEFKA, Robert; VERMI, William. Cancer immunoediting by the innate immune system in the absence of adaptive immunity. Journal of Experimental Medicine. 2012-09-24, roč. 209, čís. 10, s. 1869–1882. PMID 22927549. Dostupné online [cit. 2017-08-08]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.20112738. PMID 22927549. (anglicky) 
  5. HIBBS, J. B.; TAINTOR, R. R.; VAVRIN, Z. Nitric oxide: a cytotoxic activated macrophage effector molecule. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1988-11-30, roč. 157, čís. 1, s. 87–94. PMID 3196352. Dostupné online [cit. 2017-08-08]. ISSN 0006-291X. PMID 3196352. 
  6. KOEBEL, Catherine M.; VERMI, William; SWANN, Jeremy B. Adaptive immunity maintains occult cancer in an equilibrium state. Nature. Roč. 450, čís. 7171, s. 903–907. Dostupné online. DOI 10.1038/nature06309. 
  7. TENG, Michele W. L.; VESELY, Matthew D.; DURET, Helene. Opposing Roles for IL-23 and IL-12 in Maintaining Occult Cancer in an Equilibrium State. Cancer Research. 2012-08-14, roč. 72, čís. 16, s. 3987–3996. Dostupné online [cit. 2017-01-04]. DOI 10.1158/0008-5472.can-12-1337. 
  8. APTSIAURI, Natalia; GARCIA-LORA, Angel Miguel; CABRERA, Teresa. HLA Class I Expression in Human Cancer. [s.l.]: Springer, New York, NY Dostupné online. DOI 10.1007/978-1-4614-6543-0_2. S. 13–30. (anglicky) DOI: 10.1007/978-1-4614-6543-0_2. 
  9. BALKWILL, Frances R.; CAPASSO, Melania; HAGEMANN, Thorsten. The tumor microenvironment at a glance. J Cell Sci. 2012-12-01, roč. 125, čís. 23, s. 5591–5596. PMID 23420197. Dostupné online [cit. 2017-08-08]. ISSN 0021-9533. DOI 10.1242/jcs.116392. PMID 23420197. (anglicky) 
  10. DONG, Haidong; STROME, Scott E.; SALOMAO, Diva R. Tumor-associated B7-H1 promotes T-cell apoptosis: A potential mechanism of immune evasion. Nature Medicine. Dostupné online. DOI 10.1038/nm730. 
  11. SREEKANTAIAH, C.; LADANYI, M.; RODRIGUEZ, E. Chromosomal aberrations in soft tissue tumors. Relevance to diagnosis, classification, and molecular mechanisms.. The American Journal of Pathology. June 1994, roč. 144, čís. 6, s. 1121–1134. PMID 8203453 PMCID: PMC1887449. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 0002-9440. PMID 8203453. 
  12. ALBERTSON, Donna G; COLLINS, Colin; MCCORMICK, Frank. Chromosome aberrations in solid tumors. Nature Genetics. Roč. 34, čís. 4, s. 369–376. Dostupné online. DOI 10.1038/ng1215. 
  13. GARRIDO, Federico; ROMERO, Irene; APTSIAURI, Natalia. Generation of MHC class I diversity in primary tumors and selection of the malignant phenotype. International Journal of Cancer. 2016-01-15, roč. 138, čís. 2, s. 271–280. Dostupné online [cit. 2017-08-08]. ISSN 1097-0215. DOI 10.1002/ijc.29375. (anglicky) 
  14. NIE, Y.; YANG, G.; SONG, Y. DNA hypermethylation is a mechanism for loss of expression of the HLA class I genes in human esophageal squamous cell carcinomas. Carcinogenesis. October 2001, roč. 22, čís. 10, s. 1615–1623. PMID 11577000. Dostupné online [cit. 2017-08-09]. ISSN 0143-3334. PMID 11577000. 
  15. SETIADI, A. Francesca; OMILUSIK, Kyla; DAVID, Muriel D. Epigenetic enhancement of antigen processing and presentation promotes immune recognition of tumors. Cancer Research. 2008-12-01, roč. 68, čís. 23, s. 9601–9607. PMID 19047136. Dostupné online [cit. 2017-08-09]. ISSN 1538-7445. DOI 10.1158/0008-5472.CAN-07-5270. PMID 19047136. 
  16. VERSTEEG, R.; NOORDERMEER, I. A.; KRÜSE-WOLTERS, M. c-myc down-regulates class I HLA expression in human melanomas. The EMBO journal. April 1988, roč. 7, čís. 4, s. 1023–1029. PMID 3402430 PMCID: PMC454430. Dostupné online [cit. 2017-08-09]. ISSN 0261-4189. PMID 3402430. 
  17. SLAMON, D. J.; CLARK, G. M.; WONG, S. G. Human breast cancer: correlation of relapse and survival with amplification of the HER-2/neu oncogene. Science (New York, N.Y.). 1987-01-09, roč. 235, čís. 4785, s. 177–182. PMID 3798106. Dostupné online [cit. 2017-08-09]. ISSN 0036-8075. PMID 3798106. 
  18. MALENO, Isabel; CABRERA, Carmen Maria; CABRERA, Teresa. Distribution of HLA class I altered phenotypes in colorectal carcinomas: high frequency of HLA haplotype loss associated with loss of heterozygosity in chromosome region 6p21. Immunogenetics. July 2004, roč. 56, čís. 4, s. 244–253. PMID 15258706. Dostupné online [cit. 2017-08-09]. ISSN 0093-7711. DOI 10.1007/s00251-004-0692-z. PMID 15258706. 
  19. MARÍN, Rosario; RUIZ-CABELLO, Francisco; PEDRINACI, Susana. Analysis of HLA-E expression in human tumors. Immunogenetics. February 2003, roč. 54, čís. 11, s. 767–775. PMID 12618909. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 0093-7711. DOI 10.1007/s00251-002-0526-9. PMID 12618909. 
  20. BORREGO, F.; ULBRECHT, M.; WEISS, E. H. Recognition of human histocompatibility leukocyte antigen (HLA)-E complexed with HLA class I signal sequence-derived peptides by CD94/NKG2 confers protection from natural killer cell-mediated lysis. The Journal of Experimental Medicine. 1998-03-02, roč. 187, čís. 5, s. 813–818. PMID 9480992 PMCID: PMC2212178. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 0022-1007. PMID 9480992. 
  21. ROUAS-FREISS, N.; MARCHAL, R. E.; KIRSZENBAUM, M. The alpha1 domain of HLA-G1 and HLA-G2 inhibits cytotoxicity induced by natural killer cells: is HLA-G the public ligand for natural killer cell inhibitory receptors?. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1997-05-13, roč. 94, čís. 10, s. 5249–5254. PMID 9144223 PMCID: PMC24664. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 0027-8424. PMID 9144223. 
  22. PAUL, P.; ROUAS-FREISS, N.; KHALIL-DAHER, I. HLA-G expression in melanoma: a way for tumor cells to escape from immunosurveillance. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1998-04-14, roč. 95, čís. 8, s. 4510–4515. PMID 9539768 PMCID: PMC22520. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 0027-8424. PMID 9539768. 
  23. ALDINUCCI, Donatella; GLOGHINI, Annunziata; PINTO, Antonio. The classical Hodgkin's lymphoma microenvironment and its role in promoting tumour growth and immune escape. The Journal of Pathology. 2010-07-01, roč. 221, čís. 3, s. 248–263. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 1096-9896. DOI 10.1002/path.2711. (anglicky) 
  24. NORMANNO, Nicola; DE LUCA, Antonella; BIANCO, Caterina. Epidermal growth factor receptor (EGFR) signaling in cancer. Gene. 2006-01-17, roč. 366, čís. 1, s. 2–16. PMID 16377102. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 0378-1119. DOI 10.1016/j.gene.2005.10.018. PMID 16377102. 
  25. CARMELIET, Peter. VEGF as a key mediator of angiogenesis in cancer. Oncology. 2005, roč. 69 Suppl 3, s. 4–10. PMID 16301830. Dostupné online [cit. 2017-08-29]. ISSN 0030-2414. DOI 10.1159/000088478. PMID 16301830.