EFFICACY OF WHOLE-CELLULAR GM-CSF-SECRETING ANTI-TUMOR VACCINE A. E. Berezhnoy

реклама
47
БИОТЕРАПИЯ
УДК 615.371/.372:616-006.81-097
A. E. Berezhnoy1, N. S. Saprykina2, A. Yu. Baryshnikov2, S. S. Larin1, A. M. Kozlov2
EFFICACY OF WHOLE-CELLULAR GM-CSF-SECRETING
ANTI-TUMOR VACCINE
1
Institute of Gene Biology RAS, Moscow
N. N. Blokhin Russian Cancer Research Center RAMS, Moscow
2
ABSTRACT
Using a B16 melanoma model in C57Bl/6 mice and S91-M3 melanoma model in DBA/2 mice, we compared
the ability of GM-CSF-secreting vaccines to stimulate anti-tumor immunity in syngeneic, allogeneic, and bystander
schemes.
C57Bl/6 mice vaccinated with GM-CSF modified M3cells (MG) failed to generate anti-tumor immunity after
allogeneic vaccination, whereas syngeneic vaccination with GM-CSF modified B16 cells (BG) and bystander vaccination with a mixture of B16-F10 and MG cells protected the same mice against tumor challenge. This may be
due to recognition of a tumor antigen which is expressed by B16 but not by M3 cells.
In contrast, DBA/2 mice vaccinated with BG cells were able to generate potent anti-tumor immunity.
Syngeneic vaccination with MG cells and bystander vaccination protected mice very well. Our data shows different
levels of immunosensitivity of B16 and S91-M3 mouse melanoma models which may be explained by differences
in MHC I expression and, as a consequence, differences in immune rejection mechanisms.
Key words: cancer vaccine, GM-CSF, melanoma.
А. Е. Бережной1, Н. С. Сапрыкина2, А. Ю. Барышников2, С. С. Ларин1, А. М. Козлов2
ИЗУЧЕНИЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТИ ВАКЦИН
НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ
ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК, СЕКРЕТИРУЮЩИХ ГМ-КСФ
1
2
Институт биологии гена РАН, Москва
ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН, Москва
РЕЗЮМЕ
Проведено сравнительное изучение способности вакцин на основе генно-модифицированных опухолевых клеток, секретирующих ГМ-КСФ, стимулировать противоопухолевый иммунный ответ при применении различных схем иммунизации на моделях меланомы В16, трансплантированной мышам C57Bl/6, и меланомы S91-M3, трансплантированной мышам DBA/2.
Иммунизация мышей C57Bl/6 аллогенной вакциной на основе генно-модифицированных клеток М3
(MG) не стимулировала противоопухолевого иммунного ответа, однако сингенная вакцинация генномодифицированными клетками В16 (BG) и введением смешанной вакцины на основе клеток B16-F10 и MG
оказывала протективное действие против трансплантации опухоли. Это может быть связано с возможностью распознавания опухолевого антигена, который экспрессируют клетки В16, но не экспрессируют М3.
У мышей DBA/2, иммунизированных клетками BG, была отмечена способность к индукции противоопухолевого иммунитета. Сингенная вакцинация клетками MG и смешанной вакциной оказывала значительное протективное действие. Результаты исследования показали разный уровень иммуночувствительности мышиных моделей меланомы В16 и S91-M3, что может объясняться разным уровнем экспрессии МНС
I и в результате этого различиями в иммунном ответе.
Ключевые слова: противоопухолевые вакцины, меланома, ГМ-КСФ.
№ 4/том 5/2006
РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
48
БИОТЕРАПИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Современные данные достоверно подтверждают
способность иммунной системы не только бороться с
инфекционными заболеваниями, но и подавлять рост
опухолей, в некоторых случаях обусловливая стойкую
ремиссию опухолевого процесса у пациентов. Противоопухолевый эффект иммунотерапии связан с цитотоксическим действием лимфоцитов в отношении
опухолевых клеток и воздействием секретируемых
лимфоцитами цитокинов, нарушающим формирование опухолевой стромы [4].
Данные, свидетельствующие о способности иммунной системы ингибировать развитие опухолевого
процесса, обусловили многочисленные попытки терапевтического применения противоопухолевой иммунотерапии, одним из направлений которой стали противоопухолевые вакцины. Опыт клинического применения одной из наиболее перспективных вакцин – на
основе транзиторно трансфицированных аутологичных опухолевых клеток пациентов, секретирующих
гранулоцитарно-макрофагальный
колониестимулирующий фактор, – подтвердил эффективность такого
вида биотерапии для различных человеческих опухолей. В то же время технологические аспекты создания
персонализированных вакцин стали причиной, по которой данный метод не получил широкого распространения [1].
Анализ терапевтического противоопухолевого
иммунного ответа показал, что мишенью противоопухолевых Т-клеток и антител являются опухолевые
клетки, экспрессирующие опухолеассоциированные
антигены, часть которых являются общими для многих опухолей [6]. Одновременно было показано, что
противоопухолевый иммунный ответ при вакцинации
формируется в результате презентации опухолевых
антигенов собственными антигенпрезентирующими
клетками пациента, в то время, как вводимые клетки
вакцины являются источником необходимых антигенов [3]. Общность антигенов разных опухолей и вовлечение собственных антигенпрезентирующих клеток обосновали возможность применения вакцин, созданных на базе аллогенных опухолевых клеток.
При этом существует возможность подбора для
иммунизации конкретных пациентов противоопухолевых вакцин на основе аллогенных клеток, антигенный спектр которых включает антигены, экспрессируемые клетками опухоли пациента. Коллекция клеточных линий, пригодных для создания вакцин,
насчитывает тысячи разных образцов и продолжает
пополняться новыми линиями. В результате создается
впечатление, что аллогенные клетки способны при
надлежащем подборе полностью представлять антигенный состав опухоли и выступать в роли универсального средства иммунотерапии опухолей.
В настоящей работе мы проанализировали эффективность иммунного ответа, индуцируемого противоопухолевыми вакцинами при аллогенном и сингенном
применении. Разработанная нами модель позволила
изучить значимость основных характеристик вакцины
№ 4/том 5/2006
– антигенного состава и количества продуцируемого
цитокина в условиях аллогенного и сингенного применения. На основании полученных результатов можно
сделать заключение о перспективах возможного клинического применения вакцин на основе генетически
модифицированных аллогенных опухолевых клеток.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Клеточные линии и их культивирование
Клетки меланом мышей B16 (клон F10) и Клаудмана S91 (клон M-3) любезно предоставлены профессором М. Бернстилом (IMP, Вена, Австрия). Клетки
ГМ-КСФ-секретирующего клона BG получены в нашей лаборатории ранее путем стабильной трансфекции клеток линии B16-F10 генетической конструкцией, кодирующей кДНК ГМ-КСФ мыши. В работе использованы варианты клеток BG – BG10 и BG50,
секретирующие 10 и 50 нг (106 клеток за 24 ч) ГМ-КСФ
соответственно. Аналогично клетки ГМ-КСФсекретирующего клона MG также были получены при
помощи стабильной трансфекции клеток линии M-3
той же генетической конструкцией. В работе использованы клетки клонов MG10 и MG50, секретирующие
10 и 50 нг ГМ-КСФ соответственно.
Гамма-облучение в дозе 50 Гр вызывает стабильное прекращение пролиферации клеток клонов и исходных клеточных линий, при этом не менее 50 %
клеток сохраняют жизнеспособность на 10-й день
культивирования in vitro. Продукция рекомбинантного цитокина не снижается после инактивации клеток
ионизирующим облучением.
Обе исходные клеточные линии и клетки стабильно трансфицированных клонов культивировали в
стандартных условиях в среде DMEM с добавлением
10%-ной
телячьей
эмбриональной
сыворотки
(HyClone, США), 100 МЕ/мл пенициллина и 100
мкг/мл стрептомицина (Invitrogen, США) при 37 °С и
5 % СО2.
Экспериментальные животные
Эксперименты проведены с использованием мышей линий C57Bl/6 (гаплотип H-2b) и DBA/2 (гаплотип
H-2d). Все животные получены из питомника лабораторных животных РАМН «Столбовая». В экспериментах использованы самцы 8–12-недельного возраста
массой 20-25 г.
Иммунизация мышей
Непосредственно перед началом иммунизации
клетки линий B16-F10 и S91-M3, клонов MG и BG
снимали с поверхности культурального пластика раствором трипсина и двукратно отмывали в полной среде DMEM. Далее клетки переносили во флаконы для
облучения в концентрации 107 клеток в мл и облучали
в дозе 50 Гр на установке АГАТ-Р (60Co) в клинике
экспериментальной терапии ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. После облучения клетки дважды отмывали бессывороточной средой, ресуспендировали в
этой среде в концентрации 107 клеток в мл и вводили
РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
49
БИОТЕРАПИЯ
экспериментальным животным подкожно в область
левой подмышечной впадины по 106 клеток в 100 мкл
суспензии.
Трансплантация опухолевых клеток
и учет динамики роста опухоли
Клетки для трансплантации предварительно выращивали in vitro в стандартных условиях. Непосредственно перед введением клетки, находящиеся в логарифмической фазе роста, снимали с поверхности культурального пластика раствором трипсина, дважды отмывали в
среде DMEM и ресуспендировали в среде 199 в концентрации 106 клеток в мл для B16-F10, либо же 107 клеток в
мл для M3. Животным линии C57Bl/6 трансплантировали
105 клеток линии B16-F10 (количество, эквивалентное
100 TDmin) в 100 мкл суспензии подкожно в область правой подмышечной впадины. Для индукции опухолей у
мышей линии DBA/2 использовали 106 клеток линии
M-3, что также соответствует 100 минимальным трансплантационным дозам. Через 5 дней после трансплантации и далее через каждые 2–3 дня животных обследовали на наличие пальпируемых опухолей в области введения клеток. Отмечали сроки достижения линейного
размера опухолей 15 мм в любом измерении, а также
сроки гибели животных.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Изучение эффективности применения
вакцины на основе клеток BG10
в режиме профилактической иммунотерапии
3 группы мышей линии C57Bl/6 и 3 группы мышей
ʤ
линии DBA/2 иммунизировали инактивированными
клетками клона BG10 по методике, описанной в разделе «Материалы и методы». Иммунизация животных
осуществлялась одинаково в сингенном и аллогенном
экспериментах.
Через 7 дней после вакцинации мышам линии
C57Bl/6 подкожно в область противоположной подмышечной впадины трансплантировали 10 5 живых
сингенных опухолевых клеток B16-F10, находящихся в логарифмической фазе роста, в 100 мкл
бессывороточной среды 199. По той же схеме мышам линии DBA/2 трансплантировали по 10 6 клеток линии М-3. Выживаемость животных приведена на рис. 1.
Нами не установлено какого-либо влияния сингенной вакцинации клетками BG10 на продолжительность жизни животных после трансплантации им низкоиммуногенных клеток линии B16-F10 (см. рис. 1, А).
Применение тех же клеток мышам линии DBA/2 в
режиме аллогенной профилактики оказало выраженное влияние на рост опухолей после трансплантации
животным высокоиммуногенных клеток линии М-3:
объем опухолей у иммунизированных животных оказался в среднем в 4 раза меньше, нежели у животных
контрольной группы на протяжении всего периода
наблюдения (данные не приводятся). Как видно из
рис. 1, Б, мыши, иммунизированные клоном BG10 в
режиме аллогенной профилактики, выживали в среднем в 2 раза дольше по сравнению как с невакцинированными животными, так и с животными, вакцинированными клетками линии B16-F10.
ʥ
Рис. 1. Влияние сингенной и аллогенной иммунизации мышей клетками BG10 на выживаемость экспериментальных животных:
А – выживаемость мышей линии C57Bl/6, иммунизированных сингенными клетками BG10 (пунктирная
линия, круглые маркеры), клетками линии B16-F10 (пунктирная линия, треугольные маркеры) и не вакцинированных (непрерывная линия, квадратные маркеры) после трансплантации им 10 5 живых опухолевых
клеток линии B16-F10;
Б – выживаемость так же иммунизированных мышей линии DBA/2 после трансплантации 106 клеток
линии М-3.
№ 4/том 5/2006
РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
50
БИОТЕРАПИЯ
Изучение эффективности применения
клеток MG10 в режиме
профилактической иммунотерапии
Чтобы изучить влияние аллогенной стимуляции
на формирование противоопухолевого иммунного
ответа, мы создали ГМ-КСФ-секретирующий клон
клеток линии M-3 (MG10) и изучили противоопухолевую эффективность вакцины на основе этих клеток
в сингенной системе на мышах линии DBA/2 и в аллогенной – на мышах линии C57Bl/6.
В представляемом эксперименте 3 группы мышей
линии DBA/2 и 3 группы мышей линии C57Bl/6 были
иммунизированы инактивированными клетками ГМКСФ-секретирующего клона MG10 либо же клетками
исходной линии M-3. На 7-е сут после иммунизации
экспериментальным животным трансплантировали
живые сингенные опухолевые клетки. Выживаемость
мышей представлена на рис. 2.
ʤ
Влияние количества
секретируемого клетками вакцины ГМ-КСФ
на эффективность сингенной
и аллогенной иммунопрофилактики
Чтобы оценить влияние количества секретируемого
опухолевыми клетками ГМ-КСФ на эффективность иммунопрофилактики, мы воспроизвели выполненный ранее эксперимент с применением клеток более продуктивных клонов (BG50 и MG50). Животных линии C57Bl/6
иммунизировали сингенной вакциной на основе клеток
клонов BG50 или BG10, другие группы животных были
иммунизированы аллогенными клетками MG50 или
MG10. Через 7 дней после вакцинации всем животным
трансплантировали сингенные опухолевые клетки линии
B16-F10. Выживаемость мышей приведена на рис. 3.
Из приводимого графика видно, что сингенная вакцинация мышей линии C57Bl/6 клетками BG50 снижает
скорость роста опухоли и увеличивает продолжитель-
ʥ
Рис. 2. Влияние сингенной и аллогенной иммунизации мышей клетками MG10 на выживаемость экспериментальных животных:
А – выживаемость мышей линии C57Bl/6, иммунизированных аллогенными клетками MG10 (пунктирная
линия, круглые маркеры), клетками линии M-3 (пунктирная линия, треугольные маркеры) и не вакцинированных (непрерывная линия, квадратные маркеры) после трансплантации им 105 живых опухолевых клеток
линии B16-F10;
Б – выживаемость иммунизированных мышей линии DBA/2 после трансплантации 106 клеток линии М-3.
Как видно из приведенных графиков, иммунизация
мышей сингенными клетками оказывала выраженное
воздействие на рост опухоли у мышей после трансплантации высокоиммуногенных клеток меланомы M3: у мышей, вакцинированных сингенными клетками
клона MG10, рост опухолей значительно замедлялся,
кроме этого, вакцинация в 30 % случаев полностью
подавляла трансплантацию опухолевых клеток.
Применение вакцины на основе клеток MG10 для
аллогенной иммунизации не влияло на рост опухоли у
мышей линии C57Bl/6, формирующейся в результате
трансплантации низкоиммуногенных клеток линии
B16-F10, и выживаемость подопытных животных.
№ 4/том 5/2006
ность жизни экспериментальных животных. Мыши,
вакцинированные клетками BG10, не показали достоверных отличий в выживаемости. Таким образом, эффективность сингенной вакцины, используемой для
подавления роста опухолей, формирующихся в результате трансплантации низкоиммуногенных клеток
B16-F10, напрямую зависела от продуктивности клона,
используемого для иммунизации.
Аллогенная иммунизация вакциной на основе
MG10, продуцирующей 10 нг ГМ-КСФ, против опухолей, индуцируемых трансплантацией низкоиммуногенных клеток B16-F10, была недостаточно эффективной. В результате проведенного эксперимента поРОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
51
БИОТЕРАПИЯ
ʤ
ʥ
Рис. 3. Влияние повышения количества секретируемого клетками вакцины ГМ-КСФ на эффективность сингенной и аллогенной иммунизации:
А – выживаемость мышей линии C57Bl/6, иммунизированных сингенными клетками BG50 (пунктирная
линия, крестообразные маркеры), клетками BG10 (пунктирная линия, круглые маркеры), клетками линии M-3
(пунктирная линия, треугольные маркеры) и не вакцинированных (непрерывная линия, квадратные маркеры)
после трансплантации им 105 живых опухолевых клеток линии B16-F10;
Б – выживаемость мышей линии C57Bl/6, иммунизированных аллогенными MG50, MG10 или M-3 (обозначения аналогичны предыдущим) после трансплантации им 105 живых опухолевых клеток линии B16-F10.
казано, что увеличение продуктивности клеток аллогенной вакцины (MG50) не повлияло на выживаемость экспериментальных животных.
Повышение эффективности иммунотерапии
аллогенными генно-модифицированными
клетками при помощи добавление в состав
вакцины сингенных опухолевых клеток
Сингенная вакцинация приводила к подавлению
роста опухолей, формирующихся в результате трансплантации низкоиммуногенных клеток линии B16-F10,
если клетки вакцины продуцировали не менее 50 нг
рекомбинантного ГМ-КСФ. При применении аллогенной вакцины на основе клеток, секретирующих
такое количество ГМ-КСФ, не было выявлено позитивных эффектов иммунотерапии. Поскольку одна из
функциональных составляющих аллогенной вакцины,
а именно, секретируемый ГМ-КСФ, соответствовал
необходимым условиям для эффективной иммунизации, основной гипотезой недостаточной активности
вакцины стало несоответствие антигенного состава
опухолей, формирующихся в результате трансплантации клеток B16-F10, и вакцины на основе клеток M-3.
Чтобы проверить данную гипотезу, мы совместили
в одном препарате инактивированные клетки линии
B16-F10, которые могли служить источником необходимых антигенов, и инактивированные клетки линии
MG50, секретирующие рекомбинантный ГМ-КСФ, и
провели иммунизацию мышей различными вакцинами:
только клетками MG50, смесью клеток MG50 c клетка№ 4/том 5/2006
ми B16-F10 (по 5×105 клеток каждой линии) или смесью инактивированных клеток B16-F10 и М-3. Через 7
дней после иммунизации мышам трансплантировали
по 105 живых клеток линии B16-F10.
Выживаемость животных представлена на рис. 4.
На представленных графиках отчетливо видно, что
введение в состав вакцины клеток B16-F10 существенно повышает эффективность вакцинации, что выражается в увеличении продолжительности жизни
экспериментальных животных. Примечательно, что у
животных, иммунизированных клетками B16-F10 в
смеси с клетками М-3, индуцированные опухоли также росли медленнее, нежели у не вакцинированных
животных, однако между этими группами достоверных различий в выживаемости нет. Вакцинация клетками MG, как и в серии предшествовавших экспериментов, не вызывала достоверного увеличения сроков
выживаемости или замедления роста опухолей.
ОБСУЖДЕНИЕ
Неожиданным результатом работы оказалась низкая эффективность вакцины на основе клона BG10 в
режиме сингенной противоопухолевой вакцинации.
Наши данные согласуются с результатами группы
Е. Jaffee, в которых показано, что сингенная вакцинация против опухолей, формирующихся в результате
трансплантации клеток B16-F10, эффективна только в
том случае, если клетки, используемые для иммунизации, секретируют более 35 нг ГМ-КСФ на 106 клеток за 24 ч [5]. Поскольку клон BG10 секретировал
РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
52
БИОТЕРАПИЯ
Рис. 4. Повышение эффективности аллогенной
вакцины при помощи введения в состав вакцины сингенных клеток в качестве источника опухолевых антигенов:
представлена выживаемость мышей линии
C57Bl/6, иммунизированных аллогенными клетками
MG50 (пунктирная линия, ромбовидные маркеры),
смесью клеток B16-F10 и клеток MG50 (пунктирная
линия, круглые маркеры), смесью клеток B16-F10 и
клеток M-3 (пунктирная линия, треугольные маркеры)
и не вакцинированных (непрерывная линия, квадратные маркеры) после трансплантации им 105 живых
опухолевых клеток линии B16-F10.
втрое меньшее количество цитокина (10 нг), то вероятной причиной недостаточной эффективности сингенной вакцинации является сравнительно низкий
уровень продуктивности использованного клона.
В ходе работы была выявлена высокая эффективность аллогенной вакцинации мышей линии DBA/2
клетками BG10. Это дало основание заключить, что:
• аллогенность клеток не является препятствием
для иммунизации;
• иммунизация животных аллогенными клетками
может стимулировать иммунный ответ на сингенные опухолевые клетки.
Хотя способность аллогенных клеток стимулировать иммунный ответ против сингенной опухоли ранее была показана другими исследователями на других модельных системах [8], в нашей работе впервые
использована модельная система, наиболее близко
отражающая режимы предполагаемого клинического
использования аллогенной вакцинотерапии. Вследствие этого полученные эффекты могут наиболее адекватно отражать возможные эффекты клинического
применения ГМ-КСФ-продуцирующей вакцины.
Примечательно, что в нашей работе аллогенная
иммунопрофилактика в отношении высокоиммуногенных опухолей оказалась более эффективной, нежели
сингенная профилактика в отношении низкоиммуно№ 4/том 5/2006
генных опухолей. Речь может идти о различиях в чувствительности модельных систем либо же о том, что
ответ на аллоантигены усиливает формирование противоопухолевого иммунного ответа. Чтобы прояснить
этот вопрос, мы создали вакцину на основе клеток
ГМ-КСФ-секретирующего клона высокоиммуногенной
меланомы M-3, которые сингенны для мышей линии
DBA/2 и, напротив, аллогенны для мышей линии
C57Bl/6. Полученные клетки MG10 обладали способностью секретировать равное количество рекомбинантного ГМ-КСФ и были аналогичны клеткам BG10.
Применение клеток MG10 оказалось эффективным
в режиме сингенной иммунопрофилактики против опухолей, формирующихся в результате трансплантации
высокоиммуногенных клеток меланомы M-3. Напротив, иммунизация мышей линии C57Bl/6 аллогенными
клетками MG10 не оказывала влияния на эффективность индукции и динамику роста опухолей, а также
выживаемость животных после трансплантации им
низкоиммуногенных клеток линии B16-F10. Из полученных результатов можно заключить, что эффект аллогенной стимуляции в изучаемых системах не имеет
ведущего значения для формирования противоопухолевого иммунитета. Напротив, выбор системы для
оценки противоопухолевой активности имеет решающее значение. Модель на основе трансплантируемых
высокоиммуногенных клеток линии M-3 оказалась
чувствительной как к аллогенной, так и к сингенной
вакцинации, в то время, как опухоли, формирующиеся
в результате трансплантации низкоиммуногенных клеток B16-F10 у мышей линии C57Bl/6, оказались резистентными к обоим видам иммунизации.
Возможной причиной различной чувствительности опухолевых клеток к отторжению являются различия в экспрессии антигенов главного комплекса
гистосовместимости. Клетки линии B16-F10 не экспрессируют достаточного количества антигенов MHC
I класса [7], это делает их мало чувствительными к
отторжению, опосредованному CD8+-лимфоцитами, и
тем самым повышает резистентность к иммунотерапии. Клетки М-3 экспрессируют значительное количество молекул MHC I класса, что делает возможным
отторжение этих клеток под действием цитотоксических Т-лимфоцитов.
Секретируемый рекомбинантный цитокин придает инактивированным клеткам низкоиммуногенных
опухолей свойства вакцины [2]. В изученном нами
диапазоне продуктивности количество продуцируемого клетками сингенной вакцины рекомбинантного
ГМ-КСФ напрямую определяло эффективность вакцинации.
Неожиданно данная закономерность не подтвердилась при вакцинации животных аллогенными клетками: вакцина на основе модифицированных клеток
линии М-3, продуцирующих в точности такое же количество ГМ-КСФ, что и сингенный клон BG50, оказалась не эффективной и была не способна ни замедлять роста опухолей, ни влиять на продолжительность
жизни экспериментальных животных. Поскольку меРОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
БИОТЕРАПИЯ
ханизм действия вакцин основывается на том, что
вводимый препарат является одновременно источником антигенов и комплекса факторов, стимулирующих формирование иммунного ответа на вводимые
антигены, и в данном случае иммуностимулирующий
эффект ГМ-КСФ был заведомо достаточен для формирования иммунного ответа, неэффективность аллогенной вакцины может обусловливаться свойствами
антигенного состава клеток линии М-3.
Включение в состав вакцины клеток сингенной
клеточной линии, экспрессирующей дополнительные
антигены, позволило получить противоопухолевый
эффект от использования аллогенной генномодифицированной вакцины, которая не была эффективна в качестве самостоятельного препарата. Важным фактором является то, что иммунного ответа на
опухолевые антигены, которые совпадают в клетках
вакцины и опухоли, недостаточно для подавления
роста опухолей, формирующихся в результате трансплантации клеток линии B16-F10.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Трансплантируемые клетки линии B16-F10 представляют собой более сложную мишень для противоопухолевого иммунного ответа, чем клетки меланомы
М-3, и тем самым являются более адекватной моделью, позволяющей моделировать ситуации низкоиммуногенных опухолей, преобладающих в клинической
практике. Как показали эксперименты, различия между моделями обусловлены в большей степени различиями в свойствах трансплантируемых клеток
B16-F10 и M-3.
Эффективность сингенной иммунизации против
низкоиммуногенных опухолей напрямую зависит от
количества ГМ-КСФ, продуцируемого клетками вакцины. Эффективность аллогенной вакцины, кроме
этого, определяется соответствием антигенного состава клеток вакцины и трансплантируемых опухолевых
клеток. Добавление в состав аллогенной вакцины сингенных клеток в качестве источника опухолевых антигенов делает такую вакцину эффективной в отношении опухолей, которые были устойчивы к аллогенной вакцинации.
53
Работа была выполнена при финансовой поддержке правительства г. Москвы в рамках Московской антираковой программы. Авторы выражают
благодарность руководителю и сотрудникам НИИ
ЭДиТО ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН за любезно предоставленную возможность использовать облучатель АГАТ-Р.
ЛИТЕРАТУРА
1. Borrello I., Pardoll D. GM-CSF-based cellular
vaccines: a review of the clinical experience // Cytokine
Growth Factor Rev. – 2002. – Vol. 13, No 2. – P. 185–93.
2. Dranoff G., Jaffee E., Lazenby A. et al. Vaccination
with irradiated tumor cells engineered to secrete murine
granulocyte-macrophage colony-stimulating factor stimulates
potent, specific, and long-lasting anti-tumor immunity // Proc
Natl Acad Sci U S A. – 1993. – Vol. 90, No 8. – P. 3539–43.
3. Huang A. Y, Golumbek P., Ahmadzadeh M. et al.
Role of bone marrow-derived cells in presenting MHC
class I-restricted tumor antigens // Science. – 1994. – Vol.
264. – P. 961–5.
4. Ibe S., Qin Z., Schuler T. et al. Tumor rejection
by disturbing tumor stroma cell interactions // J. Exp.
Med. – 2001. – Vol. 194, No 11. – P. 1549–59.
5. Jaffee E. M., Pardoll D. M. Considerations for the
clinical development of cytokine gene-transduced tumor cell
vaccines // Methods. – 1997. – Vol. 12, No 2. – P. 143–53.
6. Knuth A., Wolfel T., Klehmann E. et al. Cytolytic
T-cell clones against an autologous human melanoma:
specificity study and definition of three antigens by immunoselection // Proc Natl Acad Sci U S A. – 1989. –Vol.
86. – P. 2804–8.
7. Peter I., Mezzacasa A., LeDonne P. et al. Comparative analysis of immunocritical melanoma markers in
the mouse melanoma cell lines B16, K1735 and S91-M3
// Melanoma Res. – 2001. – Vol. 11, No 1. – P. 21–30.
8. Thomas M. C., Greten T. F., Pardoll D. M., Jaffee E. M. Enhanced tumor protection by granulocytemacrophage colony-stimulating factor expression at the
site of an allogeneic vaccine // Hum Gene Ther. – 1998. –
Vol. 9, No 6. – P. 835–43.
Поступила 15.12.2006.
№ 4/том 5/2006
РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
Скачать