ОБЗОР
НАТУРАЛЬНЫЕ КИЛЛЕРЫ Т-КЛЕТКИ (НКТ), ИММУНОФЕНОТИПИЧЕСКАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, АКТИВАЦИЯ, ЗНАЧЕНИЕ В ПРАКТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ
© 2007 г. Н.К. Ахматова1, Е.А. Лебединская2, О.В. Лебединская2, М.В. Киселевский3
1ГУ НИИ вакцин и сывороток им И.И. Мечникова РАМН, Москва, Россия; 2ГОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия» МЗ РФ, Пермь, Россия; 3 Российский Онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина РАМН, Москва, Россия
Поступил: 20.10.07 г. Принят: 05.11.07 г.
Натуральные киллеры Т-клетки (НКТ) — уникальный подтип Т-лимфоцитов, вовлеченный в регуляцию иммунного ответа и ассоциированный с числом заболеваний, включая рак, аутоиммунные нарушения и инфекции. НКТ играют важную роль в развитии местного противоопухолевого и противоинфекционного иммунитета. Данная субпопуляция составляет значительную часть лимфоцитов, инфильтрирующих опухоли и паратумораль-ные участки у онкологических больных. Активация этих клеток может значительно усилить их цитотоксический потенциал. НКТ, учитывая их функциональные особенности, могут быть использованы для целей адоптивной иммунотерапии злокачественных и инфекционных заболеваний.
Ключевые слова: НКТ клетки, ИЛ-12, цитокины, иммунофенотип
Иммунофенотипическая и функциональная характеристики, активация, значение в практической медицине
В последние годы появились экспериментальные исследования, позволившие выделить особую субпопуляцию лимфоцитов — так называемые натуральные киллеры Т-клетки. Это уникальный подтип Т-лимфоцитов, вовлечённый в процессы регуляции иммунного ответа и связанный с большим количеством заболеваний, включая онкологические, аутоиммунные и инфекционные. Они способны оказывать как активизирующее, так и угнетающее действие на иммунный ответ посредством стимуляции секреции регуляторных цитокинов клетками Th1 и Th2 и, таким образом, могут рассматриваться в качестве эффекторов для различных видов клеточной терапии [1, 2, 3, 4].
НКТ-клетки экспрессируют на мембране как маркеры Т-клеток (CD3), так и натуральных киллеров (CD16, CD57, CD161 или NK1.1 у мышей) [5 — 7]. НКТ по иммунофенотипу подразделяются на два подтипа: CD4+ и CD4-, хотя у человека и обезьян НКТ могут экспрессировать антиген CD8 [5-10].
НКТ-клетки распознают гликолипидные антигены лучше, чем пептидные. Они реагируют с неполиморфными МНС 1-подобными анти-генпрезентирующими молекулами СБЫ [11, 12]. Некоторые исследователи, основываясь на данных иммунофенотипирования, разделяют НКТ-клетки на «классические» (СБЫ-ре-стриктирорванные) и «неклассические», которые экспрессируют на своей поверхности различные Т-клеточные рецепторы и генерация которых не зависит от наличия на их поверхности СБЫ [10, 12, 14]. Очевидным является то, что НКТ-клетки охватывают гетерогенную популяцию Т-лимфоцитов.
Наиболее хорошо изучены НКТ-клетки печени. Печень включает в себя большинство компонентов врождённой иммунной системы (натуральные киллеры, НКТ-клетки, дендритные клетки, макрофаги и др.) и небольшую часть эффекторов специфического иммунитета (Т-клетки) (рис. 1) [5, 6, 14—16]. Печень является основным кроветворным органом в гепатолиенальный период эмбрионального развития, однако и после рождения её гемопоэтическая функция в ряде случаев сохраняется [17, 18]. Печень взрослого человека содержит стволовые клетки (с-ки+) и является органом внетимической генерации
Адрес: E-mail: anelly@mail.ru
□ Лимфоциты
□ Пролимфоциты
■ Пиронинофил. лимфоциты
ПИ Бласты
0 Макрофаги
0 Зрелые гранулоциты
Рис. 1. Схема взаимодействия иммунокомпетентных клеток печени
Т-клеток, НК-клеток и даже гранулоцитов. В детстве количество внетимических Т-клеток невелико, но с возрастом оно увеличивается. Внетимическая генерация Т-лимфоцитов в печени происходит при участии Т-клеточных рецепторов (TCR), включая маркёры НКТ клеток (NK1.1+ TCR) [8, 18].
Основные сведения о внутрипечёночной активации НКТ-клеток и их взаимодействии с другими звеньями иммунной системы органа были получены в экспериментах на мышах [7, 19, 20]. НКТ-клетки составляют основную часть Т-клеточной популяции печени мышей, но в тимусе, костном мозге, лимфатических узлах и крови их содержание не превышает 1% [5, 6, 10, 19, 21]. НКТ мышей характеризуются как CD4+, CD4-CD8- (двойные негативные) ав Т-клетки (Va14/Ja18 + ), CD1d+ НКТ [21]. Мышиные Va14/Ja18+ НКТ клетки составляют 30 — 50% от общего пула Т-лимфо-цитов печени и обладают потенциальной противоопухолевой активностью [6, 19, 21].
Генерация НКТ печени происходит под действием интерлейкина-12, секретируемого антигенпрезентирующими клетками (макрофагами, купферовскими и дендритными клетками) в ответ на воздействие инфекционных и вирусных агентов, эндотоксинов, а также злокачественно трансформированных клеток [6, 7, 19, 20] (рис.1). Активация НКТ печени сопровождается экспрессией активаци-онной молекулы CD69, усилением их цитото-ксичности и выработки ИФНу [22].
Стимулятором НКТ-клеток является также гликосфинголипид, выделенный из океанической губки Agelas mauritianus, — а-галакто-зил керамид (а-GalCer), системное введение которого приводит к повреждению печени [19, 21, 23, 24 — 26]. Инъекция а-GalCer мышам сопровождается формированием венуляр-ных фибриновых тромбов и мультифокаль-ных инфарктов. Похожая картина описывается при сверхостром (опосредованном анти-
телами) или остром (клеточном) отторжении печёночных аллотрансплантатов. Сходные, но более выраженные нарушения отмечены у HBs-инфицированных мышей и представляют собой гепатоцеллюлярные повреждения с обширным апоптозом гепатоцитов и воспалительной инфильтрацией [6]. Авторы связывают описанную патоморфологическую картину с активацией НКТ-клеток под действием а-галактозил керамида, сопровождающейся высвобождением ФНОа и ИФНу [6, 7, 16, 21, 22]. Активация НКТ клеток а-GalCer оказывает терапевтический эффект при заболеваниях, вызванных Cryptococcus neoformans или вирусном энцефаломиокардите и ингибирует развитие интрагепатоцитной стадии Plasmodium yoelii и Plasmodium bergheri у мышей [27]. Таким образом, активация НКТ а-GalCer может иметь клиническое значение при инфекционных заболеваниях и злокачественных новообразованиях [28 — 30].
Механизм активации НКТ а-галактозил ке-рамидом предположительно имеет следующий характер: а-GalCer эффективно связывается с CD1d, а комплекс гликолипида с CD1d связывается с TCR, приводя к активации этих клеток [31, 32]. Существует представление, что НКТ, активированные а-GalCer, не обладают способностью к прямому кил-лингу опухолевых клеток и непосредственно не взаимодействуют с ними как эффекторы. Вместе с тем они могут рекрутировать и активировать другие эффекторы — НК и ЦТЛ посредством выработки ИФНу [2, 33 — 35].
Отмечена возможность стимуляции НКТ посредством различных гликолипидов и ли-пополисахаридов, при этом активированные TCR-лигандами НКТ отвечают выраженной продукцией цитокинов в течение 1—2 часов [5, 36, 37].
Оптимальная стимуляция НКТ требует прямого контакта с дендритными клетками (ДК) через CD40-CD40-лигандное взаимодей-
ствие и продукцию ИЛ-12 ДК [38 — 40]. В частности, было показано, что производные липо-полисахаридов при системном введении вызывают у мышей регрессию метастазов в печени [19]. Рассматриваемый антиметастатический эффект связывали с активацией НК печени посредством увеличения секреции ИЛ-12 вследствие активизации дендритных клеток печени липополисахаридами [20].
Продуцируемый дендритными клетками ИЛ-12 является наиболее важным цитокином, индуцирующим выработку ИФНу НКТ-клет-ками. Причём существуют данные, что ИЛ-12 активированные НКТ функционируют как эффекторы 1-го типа, продуцирующие ИФНу, в то время как а^а1Сег активированные НКТ в ряде случаев могут функционировать как эффекторы врождённого иммунитета 2-го типа, продуцируя в дополнение к ИФНу также ИЛ-4 и ИЛ-13 [41-48].
Способность НКТ-клеток секретировать иммуносупрессивные цитокины ИЛ-4, ИЛ-10 и ИЛ-13 вызвала предположение о том, что эти клетки могут супрессировать клеточный иммунный ответ. В частности, экспериментальные данные показывают, что НКТ могут вызывать толерантность к аллотрансплантату [2, 45].
НКТ-клетки в печени живут недолго: они активируются, выполняют свои эффектор-ные функции и погибают в пределах нескольких часов, как правило, в результате апопто-за. Этот факт частично объясняет уменьшение численности НКТ в печени, родственное истощению СБ8+. Возможно, существуют и другие механизмы гибели НКТ, включая нарушение их генерации вследствие модуляции СБЫ, изменения лигандного связывания, дисбаланса гомеостаза цитокинов [16].
Большое количество исследований, проводимых в экспериментах на мышах, показало, что именно НКТ-клетки печени играют наиболее важную роль в формировании противоопухолевого иммунитета. В частности, обнаружена инфильтрация НКТ-клетками ткани печени, пораженной опухолевым процессом, особенно параметастатических участков этого органа [6, 7, 15, 16, 19-22]
Процесс инфильтрации мононуклеарны-ми лейкоцитами печени мышей линии СВА с имплантированной в печень опухолью яичника САО-1 был прослежен в экспериментальных исследованиях нашей группой [49, 50]. На 14-е сутки после имплантации опухолевых клеток в печени мышей обнаруживали опухолевые узлы овальной фор-
мы от 3 до 5 мм в диаметре, прорастающие в окружающие ткани.
Морфологическое изучение серийных срезов органа выявило в интактных участках печени экспериментальных животных лейкоцитарные инфильтраты, концентрирующиеся, в основном, в соединительнотканных прослойках вокруг сосудов портального тракта. Инфильтраты были невелики по размеру, содержали умеренное количество лейкоцитарных клеток.
Иная картина наблюдалась в паратумо-ральных участках и в самих опухолевых узлах печени мышей-опухоленосителей. В области портальных трактов были видны обширные сливные, а среди печёночных клеток — умеренные по размеру, но концентрированные скопления лимфоцитов с примесью макрофагов, нейтрофилов, эозинофилов и одиночных плазмоцитов. Особенно много нейтрофилов отмечено в околонекротических участках.
Иммуноцитохимическое исследование поражённой опухолевым п
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.