), ang antas ng circulating mga immune complex, ang mga pangunahing klase ng peripheral blood immunoglobulins, ang diin ay sa advanced analysis ng NK cells (Natural killers - "natural killers"), pati na rin ang pagtatasa ng activated T-lymphocytes (CD3 + HLA-DR + CD45 +) at activated cytotoxic lymphocytes (CD8 + HLA -DR + CD45 +), responsable para sa antiviral immunity. Ang pagsusuri sa mga populasyon ng cell sa itaas ay makakatulong upang maunawaan kung ang immune system ay tumutugon nang sapat sa isang impeksyon sa viral at kung ang pasyente ay nangangailangan ng immunostimulating therapy.
* Ang mga resulta ng pag-aaral ay inilabas sa pagtatapos ng isang doktor - isang allergist-immunologist, doktor ng mga medikal na agham.
T-cell leukemias
Ang bawat immunogram ay sinamahan ng isang nakasulat na opinyon ng isang immunologist.
Mahalagang Tala
Upang masuri ang mga pathology, ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay dapat ihambing sa klinikal na data at mga tagapagpahiwatig ng iba pa mga pagsubok sa laboratoryo. Dapat ding tandaan na ang klinikal na kahalagahan ng pag-aaral ay makabuluhang nadagdagan sa pamamagitan ng pagtatasa ng immunological status ng pasyente sa paglipas ng panahon.
Panitikan
- Khaitov, R. M. Allergology at immunology: pambansang patnubay / ed. R. M. Khaitova, N. I. Ilyina. - M. : GEOTAR-Media, 2009. - 656 p.
- Khaitov, R. M. Mga Alituntunin para sa Clinical Immunology. Diagnosis ng mga sakit immune system: isang gabay para sa mga doktor / R. M. Khaitov, B. V. Pinegin, A. A. Yarilin. - M. : GEOTAR-Media, 2009. - 352 p.
- Zueva E. E., Rusanova E. B., Kurtova A. V., Ryzhak A. P., Gorchakova M. V., O V. Galkina - St. Petersburg. - Tver: LLC "Publishing house "Triada", 2008. - 60 p.
- Ketlinsky, S.A. Immunology para sa isang doktor / S.A. Ketlinsky, N.M. Kalinina. SPb. : Hippocrates, 1998. - 156 p. Yarilin, A. A. Immunology: aklat-aralin / A. A. Yarilin. - M. : GEOTAR-Media, 2010. - 752 p.
- Khaitov, R. M. Immunology: Atlas / R. M. Khaitov, A. A. Yarilin, B. V. Pinegin.M. : GEOTAR-Media, 2011. - 624 p.
- Khaitov, R.M. Immunology: aklat-aralin / R.M. Khaitov. - M. : GEOTAR-Media, 2009. - 320 p.
- Khaitov, R. M. Pagtatantya katayuan ng immune Khaitov R.M., Pinegin B.V. // Immunology. - 2001. - N4. - P. 4-6.
- Whiteside, T. L. Tungkulin ng Human Natural Killer Cells sa Kalusugan at sakit / T. L. Whiteside, R. B. Herberman // Clinical at Diagnostic Laboratory Immunology. - 1994. - Vol. 1, #2. - P. 125-133.
- Ginadi, L. Differential expression ng T-cell antigens sa normal na peripheral blood lymphocytes: isang quantitative analysis sa pamamagitan ng flow cytometry / L. Ginadi, N. Farahat, E. Matutes // J. Clin. Pathol. - 1996. - Vol. 49, No. 1. - P. 539-544.
- Mercer, J.C. Mga natural na killer T-cell: mga mabilis na tumugon na kumokontrol sa kaligtasan sa sakit at sakit / J.C. Mercer, M.J. Ragin, A. Agosto // International J. Biochemistry at Cell Biology. - 2005. - Hindi. 37. - P. 1337-1343.
- Nikitin, V. Yu. Mga marker ng pag-activate sa mga T-helpers at cytotoxic lymphocytes sa iba't ibang yugto ng talamak na viral hepatitis C / V. Yu. Nikitin, I. A. Sukhina, V. N. Tsygan [et al.] // Vestn. Ros. Militar-med. acad. - 2007. - T. 17, No. 1. - S. 65-71.
- Boettler, T. T cells na may CD4 + CD25 + regulatory phenotype ay pinipigilan ang in vitro proliferation ng virus-specific CD8 + T cells sa panahon ng talamak na hepatitis C virus infection / T. Boettler, H.C. Spangenberg, C. Neumann-Haefelin // J. Virology. - 2005. - Vol. 79, No. 12. - P. 7860-7867.
- Ormandy, L.A. Tumaas na Populasyon ng Regulatory T Cells sa Peripheral Blood ng mga Pasyenteng may Hepatocellular Carcinoma / L.A. Ormandy, T. Hillemann, H. Wedemeyer // J. Cancer Res. - 2005. - Vol. 65, No. 6. - P. 2457-2464.
- Sakaguchi, S. Natural na nagaganap na FoxP3-nagpapahayag ng CD4 + CD25 + regulatory T cells sa immunological tolerance sa sarili at hindi sa sarili / S. Sakaguchi // Nature Immunol. - 2005. - Vol. 6, No. 4. - P. 345-352.
- Romagnani, S. Regulasyon ng tugon ng T cell / S. Romagnani // Clin. Exp. Allergy. - 2006. - Vol. 36. - P. 1357-1366.
- Khaidukov S. V., Mga mayor at menor de edad na populasyon ng mga lymphocytes ng peripheral blood ng tao at ang kanilang mga normative value (paraan ng multicolor cytometric analysis) / Khaidukov S. V., Zurochka A. V., Totolyan A. A., Chereshnev V. A. // Honey. immunology. - 2009. - T. 11 (2-3). - S. 227-238.
T cell receptor. Kinikilala ng mga T-cell ang antigen gamit ang dalawang uri ng membrane glycoproteins - T-cell receptors at CD3. Ang T-cell receptor ay isang heterodimer na naglalaman ng mga a- at p-chain (mga 98% ng lahat ng T-cell) o 5-chain (mga 1.5-2% ng mga cell) na may molekular na timbang na 40-50 kD. Ang T-cell receptor ay bahagi ng isang superfamily ng Ig-like cell surface molecules na kasangkot sa mga reaksyon sa pagkilala. Ang mga mekanismo ng transmembrane transmission mula sa T cell receptor ay nananatiling hindi kilala; marahil ang mga ito ay dahil sa CD3, non-covalently na nauugnay sa T-lymphocyte receptors.
Pag-activate ng T cell
Upang i-activate ang mga T cells dalawang signal mula sa macrophage ang kailangan. Ang unang signal ay ang pagtatanghal ng Ag, ang pangalawa ay ang pagtatago ng isang activating factor (IL-1). Pinasisigla ng huli ang synthesis ng IL-2 ng T-lymphocytes, na nagpapa-aktibo sa mga cell na ito (autocrine regulation). Kasabay nito, ang pagpapahayag ng mga receptor para sa IL-2 (CD25) ay tumataas sa mga lamad ng mga selulang T.
Mga subpopulasyon ng T-lymphocytes
Batay sa mga marker sa ibabaw, mayroong ilan mga subpopulasyon ng T-lymphocytes gumaganap ng iba't ibang function. Para sa Pagkita ng kaibhan ng T cell gumamit ng isang set ng monoclonal antibodies na nakakakita ng surface marker na CD-Ag [mula sa English. kumpol ng pagkakaiba-iba]. Mature lahat T cells express ibabaw CD3-Ag; bilang karagdagan dito, ang mga subpopulasyon ng T-lymphocytes ay nagpapahayag din ng iba pang CD-Ag.
CD4 + lymphocytes
Mga molekula ng lamad CD4 nagdadala ng iba't ibang populasyon ng mga cell, na may kondisyong nahahati sa regulatory (katulong) at effector (T hzt).
T-katulong[mula sa Ingles. upang makatulong] na partikular na makilala ang Ag at nakikipag-ugnayan sa mga macrophage at B cells sa panahon ng induction ng humoral immune response. Ang ratio ng CD4 + /CD8 + -cells - mahalagang parameter pagtatasa ng katayuan ng immune; V normal na kondisyon ang ratio ng CD4 + /CD8 + ay humigit-kumulang katumbas ng dalawa at sumasalamin sa nangingibabaw na impluwensya sa immune response ng mga stimulating factor. Para sa ilang mga estado ng immunodeficiency ang ratio ay nababaligtad (mas mababa sa I, iyon ay, ang CD8 + na mga cell ay nangingibabaw), na nagpapahiwatig ng nangingibabaw na impluwensya ng mga immunosuppressive effect; pinagbabatayan ang pathogenesis ng maraming immunodeficiencies (halimbawa, AIDS).
T-lymphocytes na kinikilala ng Ag"kilalanin" ang isang dayuhang epitope ng viral o tumor Ag na may kumplikadong MHC molecule sa plasma membrane ng target na cell. T HRT [T-effectors of delayed-type hypersensitivity reactions (DTH)] ang namamagitan sa mga reaksyon ng DTH.
Ang unang pag-aaral ay palaging isang bilang ng leukocyte (tingnan ang kabanata na "Hematological studies"). Ang parehong mga kamag-anak at ganap na halaga ng bilang ng mga peripheral na selula ng dugo ay sinusuri.
Pagpapasiya ng mga pangunahing populasyon (T-cells, B-cells, natural killers) at subpopulasyon ng T-lymphocytes (T-helpers, T-CTLs). Para sa pangunahing pag-aaral ng immune status at pagtuklas ng mga malubhang karamdaman ng immune system Inirerekomenda ng WHO ang pagpapasiya ng CD3, CD4, CD8, CD19, CD16+56, CD4/CD8 ratio. Pinapayagan ng pag-aaral na matukoy ang kamag-anak at ganap na bilang ng mga pangunahing populasyon ng mga lymphocytes: T-cells - CD3, B-cells - CD19, natural killers (NK) - CD3-CD16++56+, subpopulasyon ng T lymphocytes (T- helpers CD3+ CD4+, T-cytotoxic CD3+ CD8+ at ang kanilang ratio).
Paraan ng pananaliksik
Ang immunotyping ng mga lymphocytes ay isinasagawa gamit ang monoclonal antibodies sa mababaw na pagkakaiba-iba ng tonsilitis sa mga selula ng immune system, sa pamamagitan ng pamamaraan ng laser flow cytofluorometry sa flow cytometers.
Ang pagpili ng zone para sa pagsusuri ng mga lymphocytes ay ginawa ayon sa karagdagang marker CD45, na naroroon sa ibabaw ng lahat ng mga leukocytes.
Mga kondisyon para sa pagkuha at pag-iimbak ng mga sample
Ang venous blood na kinuha mula sa cubital vein sa umaga, mahigpit na walang laman ang tiyan, papunta sa vacuum system sa markang ipinahiwatig sa test tube. Ang K2EDTA ay ginagamit bilang isang anticoagulant. Pagkatapos ng sampling, ang sample tube ay dahan-dahang binabaligtad ng 8-10 beses upang paghaluin ang dugo sa anticoagulant. Imbakan at transportasyon nang mahigpit sa 18–23°C in patayong posisyon hindi hihigit sa 24 na oras
Ang pagkabigong sumunod sa mga kundisyong ito ay humahantong sa mga maling resulta.
Interpretasyon ng mga resulta
T-lymphocytes (CD3+ cells). Ang isang pagtaas ng halaga ay nagpapahiwatig ng hyperactivity ng immune system, na sinusunod sa talamak at talamak na lymphocytic leukemia. Ang isang pagtaas sa relative index ay nangyayari sa ilang mga impeksyon sa viral at bacterial sa simula ng sakit, mga exacerbations ng mga malalang sakit.
Ang pagbawas sa ganap na bilang ng T-lymphocytes ay nagpapahiwatig ng kakulangan ng cellular immunity, ibig sabihin, isang kakulangan ng cellular effector link ng immunity. Nakita sa pamamaga ng iba't ibang etiologies, malignant neoplasms, pagkatapos ng trauma, operasyon, atake sa puso, paninigarilyo, pagkuha ng cytostatics. Ang pagtaas sa kanilang bilang sa dynamics ng sakit ay isang clinically favorable sign.
B-lymphocytes (CD19+ cells) Ang pagbaba ay sinusunod sa physiological at congenital hypogammaglobulinemia at agammaglobulinemia, na may neoplasms ng immune system, paggamot na may immunosuppressants, talamak na viral at talamak na impeksyon sa bacterial, at ang kondisyon pagkatapos alisin ang pali.
NK lymphocytes na may CD3-CD16++56+ phenotype Ang mga natural killer cell (NK cells) ay isang populasyon ng malalaking butil na lymphocytes. Nagagawa nilang i-lyse ang mga target na cell na nahawaan ng mga virus at iba pang intracellular antigens, tumor cells, at iba pang mga cell na allogeneic at xenogeneic na pinagmulan.
Ang pagtaas sa bilang ng mga NK cells ay nauugnay sa pag-activate ng anti-transplant immunity, sa ilang mga kaso ito ay nabanggit sa panahon ng bronchial hika, nangyayari sa mga sakit na viral, ay nagdaragdag sa malignant neoplasms at leukemia, sa panahon ng convalescence.
Helper T-lymphocytes na may CD3+CD4+ phenotype Ang isang pagtaas sa ganap at kamag-anak na mga halaga ay sinusunod sa mga sakit na autoimmune, maaari itong kasama mga reaksiyong alerdyi, ilang mga nakakahawang sakit. Ang pagtaas na ito ay nagpapahiwatig ng pagpapasigla ng immune system sa antigen at nagsisilbing kumpirmasyon ng hyperreactive syndromes.
Ang pagbaba sa ganap at kamag-anak na bilang ng mga selulang T ay nagpapahiwatig ng isang hyporeactive syndrome na may paglabag sa regulatory link ng kaligtasan sa sakit, ay isang pathognomic sign para sa impeksyon sa HIV; nangyayari sa malalang sakit(bronchitis, pneumonia, atbp.), mga solidong tumor.
T-cytotoxic lymphocytes na may CD3+ CD8+ phenotype Ang pagtaas ay matatagpuan sa halos lahat talamak na impeksyon, viral, bacterial, protozoal na impeksyon. Ito ay katangian ng impeksyon sa HIV. Ang pagbaba ay sinusunod sa viral hepatitis, herpes, mga sakit sa autoimmune.
CD4+/CD8+ ratio Ang pag-aaral ng ratio ng CD4+/CD8+ (CD3, CD4, CD8, CD4/CD8) ay inirerekomenda lamang para sa pagsubaybay sa impeksyon sa HIV at pagkontrol sa bisa ng ARV therapy. Binibigyang-daan kang matukoy ang ganap at kamag-anak na bilang ng mga T-lymphocytes, mga subpopulasyon ng T-helper, CTL at ang kanilang ratio.
Ang saklaw ng mga halaga ay 1.2–2.6. Ang pagbaba ay sinusunod sa congenital immunodeficiencies (DiGeorge, Nezelof, Wiskott-Aldrich syndrome), viral at bacterial infection, talamak na proseso, exposure sa radiation at toxic mga kemikal na sangkap, multiple myeloma, stress, bumababa sa edad, na may mga sakit sa endocrine, mga solidong tumor. Ito ay isang pathognomic sign para sa impeksyon sa HIV (mas mababa sa 0.7).
Ang pagtaas sa halaga ng higit sa 3 - sa mga sakit na autoimmune, talamak na T-lymphoblastic leukemia, thymoma, talamak na T-leukemia.
Ang pagbabago sa ratio ay maaaring nauugnay sa bilang ng mga katulong at CTL sa isang partikular na pasyente. Halimbawa, ang pagbaba sa bilang ng mga CD4+ T cells sa talamak na pulmonya sa simula ng sakit ay humahantong sa isang pagbaba sa index, habang ang CTL ay maaaring hindi magbago.
Para sa karagdagang pananaliksik at pagtuklas ng mga pagbabago sa immune system sa mga pathologies na nangangailangan ng pagtatasa ng pagkakaroon ng isang talamak o talamak na proseso ng pamamaga at ang antas ng aktibidad nito, inirerekumenda na isama ang pagbibilang ng bilang ng mga activated T-lymphocytes na may CD3+HLA-DR+ phenotype at TNK cells na may CD3+CD16+. +56+ phenotype.
T-activated lymphocytes na may CD3+HLA-DR+ phenotype Isang marker ng late activation, isang indicator ng immune hyperreactivity. Sa pamamagitan ng pagpapahayag ng marker na ito, maaaring hatulan ng isa ang kalubhaan at lakas ng immune response. Lumilitaw sa T-lymphocytes pagkatapos ng ika-3 araw ng matinding karamdaman. Sa isang kanais-nais na kurso ng sakit, bumababa ito sa normal. Ang pagtaas ng expression sa T-lymphocytes ay maaaring maiugnay sa maraming sakit na nauugnay sa pamamaga ng lalamunan. Ang pagtaas nito ay nabanggit sa mga pasyente na may hepatitis C, pulmonya, impeksyon sa HIV, mga solidong tumor, mga sakit sa autoimmune.
ТNK lymphocytes na may CD3+CD16++CD56+ phenotype T-lymphocytes na may CD16++ CD 56+ marker sa kanilang ibabaw. Ang mga cell na ito ay may mga katangian ng parehong T at NK cells. Ang pag-aaral ay inirerekomenda bilang isang karagdagang marker para sa talamak at malalang sakit.
Ang kanilang pagbaba sa peripheral na dugo ay maaaring maobserbahan sa iba't ibang mga organ-specific na sakit at systemic autoimmune na proseso. Napansin ang pagtaas sa nagpapaalab na sakit iba't ibang etiology, mga proseso ng tumor.
Pag-aaral ng maaga at huli na mga marker ng T-lymphocyte activation (CD3+CD25+, CD3-CD56+, CD95, CD8+CD38+) Karagdagang inireseta upang masuri ang mga pagbabago sa IS sa talamak at talamak na mga sakit, para sa diagnosis, pagbabala, pagsubaybay sa kurso ng sakit at patuloy na therapy.
T-activated lymphocytes na may CD3+CD25+ phenotype, IL2 receptor Ang CD25+ ay isang early activation marker. Ang functional na estado ng T-lymphocytes (CD3+) ay napatunayan ng bilang ng mga nagpapahayag na mga receptor para sa IL2 (CD25+). Sa hyperactive syndromes, ang bilang ng mga cell na ito ay tumataas (talamak at talamak na lymphocytic leukemia, thymoma, pagtanggi sa transplant), bilang karagdagan, ang kanilang pagtaas ay maaaring magpahiwatig maagang yugto nagpapasiklab na proseso. Sa peripheral blood, maaari silang matukoy sa unang tatlong araw ng sakit. Ang pagbaba sa bilang ng mga selulang ito ay maaaring maobserbahan sa mga congenital immunodeficiencies, mga proseso ng autoimmune, impeksyon sa HIV, impeksyon sa fungal at bacterial, ionizing radiation, pagtanda, pagkalason sa mabibigat na metal.
T-cytotoxic lymphocytes na may CD8+CD38+ phenotype Ang pagkakaroon ng CD38+ sa CTL lymphocytes ay nabanggit sa mga pasyente na may iba't ibang sakit. Informative indicator para sa HIV infection, burn disease. Ang isang pagtaas sa bilang ng mga CTL na may CD8+CD38+ phenotype ay sinusunod sa talamak nagpapasiklab na proseso, oncological at ilang mga endocrine na sakit. Sa panahon ng therapy, bumababa ang rate.
Subpopulasyon ng mga natural killer na may CD3-CD56+ phenotype Ang molekula ng CD56 ay isang malagkit na molekula na malawakang kinakatawan sa nervous tissue. Bilang karagdagan sa mga natural na mamamatay, ito ay ipinahayag sa maraming uri ng mga selula, kabilang ang T-lymphocytes.
Ang pagtaas sa indicator na ito ay nagpapahiwatig ng pagpapalawak ng aktibidad ng isang partikular na clone ng mga killer cell, na may mas mababang aktibidad ng cytolytic kaysa sa mga NK cells na may CD3-CD16+ phenotype. Ang bilang ng populasyon na ito ay tumataas na may mga hematological tumor (NK-cell o T-cell lymphoma, plasma cell myeloma, aplastic large cell lymphoma), mga malalang sakit, at ilang impeksyon sa viral.
Ang pagbaba ay nabanggit sa pangunahing immunodeficiencies, mga impeksyon sa viral, sistematikong mga malalang sakit, stress, paggamot sa cytostatics at corticosteroids.
CD95+ receptor ay isa sa mga receptor para sa apoptosis. Ang apoptosis ay kumplikado biyolohikal na proseso kinakailangan upang alisin ang mga nasira, luma at nahawaang mga selula mula sa katawan. Ang CD95 receptor ay ipinahayag sa lahat ng mga selula ng immune system. Ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa kontrol ng paggana ng immune system, dahil ito ay isa sa mga receptor para sa apoptosis. Ang pagpapahayag nito sa mga selula ay tumutukoy sa kahandaan ng mga selula para sa apoptosis.
Ang pagbawas sa proporsyon ng CD95+ lymphocytes sa dugo ng mga pasyente ay nagpapahiwatig ng isang paglabag sa pagiging epektibo ng huling yugto ng pag-culling ng may depekto at nahawaang sariling mga selula, na maaaring humantong sa isang pagbabalik ng sakit, talamak ng proseso ng pathological, pag-unlad. mga sakit sa autoimmune at isang pagtaas sa posibilidad ng pagbabagong-anyo ng tumor (halimbawa, cervical cancer na may impeksyon sa papillomatous). Ang pagpapasiya ng CD95 expression ay may prognostic na halaga sa myelo- at lymphoproliferative na mga sakit.
Ang isang pagtaas sa intensity ng apoptosis ay sinusunod sa mga viral disease, septic na kondisyon, at ang paggamit ng mga narcotic na gamot.
Mga aktibong lymphocyte CD3+CDHLA-DR+, CD8+CD38+, CD3+CD25+, CD95. Ang pagsubok ay sumasalamin sa functional na estado ng T-lymphocytes at inirerekomenda para sa pagsubaybay sa kurso ng sakit at pagsubaybay sa immunotherapy para sa mga nagpapaalab na sakit ng iba't ibang etiologies.
Artikulo para sa kumpetisyon na "bio/mol/text": Pinagsama ng mga siyentipiko ang mga pamamaraan ng immunotherapy, cytotherapy at gene therapy upang i-reprogram ang T-lymphocytes sa mga potensyal na "killers" ng mga selula ng kanser. Ngunit kahit na ito ay hindi sapat - ang susunod na hakbang ay ang paglikha ng isang molekular na "switch", kung saan maaari mong ayusin ang oras at lakas ng mga aktibong T-cell. makabagong pamamaraan naglalatag ng batayan para sa kapansin-pansing pagbabawas ng malubhang (at kung minsan ay nakamamatay) na mga epekto na dulot ng binagong T-cell therapy.
Tandaan!
Ang sponsor ng nominasyon na "The Best Article on the Mechanisms of Aging and Longevity" ay ang Science for Life Extension Foundation. Ang Audience Choice Award ay na-sponsor ng Helicon.
Mga sponsor ng paligsahan: 3D Bioprinting Solutions Laboratory para sa Biotechnology Research at Visual Science Studio para sa Scientific Graphics, Animation at Modeling.
Ang gamot ay lumipat sa isang bagong antas: ang mga selula ay naging buhay na gamot
Kamakailan lamang, sa paggamot ng mga sakit sa tumor, ang espesyal na pansin ay binabayaran sa adoptive immunocytotherapy(mula sa English. adoptive- pagtanggap). Kasabay nito, ang bahagi ng mga selula ng immune system ng pasyente ay artipisyal na "nakatakda" sa mga selula ng tumor. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay upang piliin ang mga kinakailangang immune cell mula sa pasyente, iproseso ang mga ito - halimbawa, na may immune cytokines (maliit na protina na kumikilos bilang mga regulator ng dibisyon at pagkita ng kaibhan ng mga tiyak. immune cells), - at pagkatapos ay ibalik ang mga naka-activate na cell sa katawan, na makakatulong sa paglaban sa mga tumor * (Larawan 1).
* - Ang paksang ito ay isa sa pinakamainit na lugar ng clinical immunology - tingnan ang artikulong " Ang Mabuti, ang Masama, ang Pangit, o Paano Galit ang mga Lymphocytes at Wasakin ang Tumor » . - Ed.
Sa unang pagkakataon, ang paraan ng adoptive immunocytotherapy ay inilarawan noong 1988 - sa mga pasyente na may metastatic melanoma (iyon ay, kanser sa balat sa ika-apat na yugto), ang pagbabalik ng sakit ay naobserbahan sa panahon ng therapy sa kanilang mga TIL cells (tumor-infiltrating lymphocytes. ). Sa kasalukuyan, ang TIL cell-based na therapy para sa metastatic melanoma ay ang pinaka epektibong paraan paggamot ang sakit na ito dahil ang tumor regression ay nangyayari sa kalahati ng mga pasyente.
Mayroong ilang mga uri ng mga cell na ginagamit sa adoptive immunotherapy; sa mga ito, tatlo ang ginagamit sa paggamot ng mga sakit sa tumor: ang pamilyar na TIL cells (tumor infiltrating lymphocytes), LAC cells (lymphokine-activated killers), at CIK cells (cytokine-induced killers). Sa katunayan, sinusubukan din ng sariling mga T-cell ng katawan na labanan ang mga selula ng tumor, kadalasan lang ang mga selulang tumor ay masyadong matigas para sa kanila. Hindi sa kabuuan - mayroong immune oversight ng mga T cells at natural killer (NK) cells na sinusubukan ng immune system na ipagtanggol laban sa mga tumor - ngunit hindi ito 100% na proteksyon. Gayunpaman, nangyayari na ang immune surveillance ay hindi palaging sapat na malakas upang maiwasan ang pag-unlad ng mga tumor: halimbawa, sa matagal na paggamit ng mga immunosuppressant pagkatapos ng mga organ transplant, ang saklaw ng maraming mga tumor ay tumataas.
Kailangan ng guidance system
Sa kabila ng kahirapan sa pagkuha ng binagong mga cell, gayundin ang nauugnay na panganib ng malubhang epekto, gayunpaman pangunahing problema paraan ng immunocytotherapy ay ang kakulangan ng naka-target na paghahatid ng injected binagong immune cells sa tumor. Ang mga selula ng kanser ay kadalasang ginagawang halos "hindi nakikita" ng immune system, at bumubuo sila ng isang microenvironment na pumipigil sa aktibidad ng T cell at paglipat. Upang itapon ang invisibility mantle mula sa mga selula ng tumor, ang T-lymphocytes ay hindi lamang dapat i-activate, ngunit bigyan din ng kakayahang partikular na makilala ang mga selula ng tumor. Ang mga T cell ay maaaring i-reprogram sa mga pamamaraan genetic engineering sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga gene na nag-encode ng mga receptor para sa tumor antigens (TAA, tumor-associated antigens) - nilagyan ito ng sarili nitong "guidance system". Posible rin na sabay na ipakilala ang mga gene upang gawing lumalaban ang mga T cell sa immunosuppression upang madagdagan ang kaligtasan o upang mapadali ang pagpasok ng mga engineered na T cells sa tumor. Bilang resulta, maaaring makuha ang lubos na aktibong "mga hit killer" ng mga selula ng kanser.
Upang makakuha ng mga epektibong "killers" ang mga T-lymphocyte ay binago sa pamamagitan ng pagbibigay sa kanila ng mga artipisyal na chimeric antigen receptors (CAR, chimeric antigen receptors). Ang mga receptor ay chimeric, dahil ang isang bahagi (pagkilala) ay "hiniram" mula sa monoclonal antibodies, at ang bahagi na nagpapadala ng signal ay mula sa T-cell receptor (TCR). Ang extracellular na "pagkilala" na bahagi ay karaniwang ang variable na mga domain ng mabigat at magaan na kadena ng mga immunoglobulin ng kinakailangang pagtitiyak (scFv), na bumubuo ng isang antigen-binding site na tiyak para sa mga tumor cells (Fig. 2).
Figure 2. Structure ng isang chimeric antigen receptor (CAR). Ang CAR ay binubuo ng isang extracellular domain (single-chain antibody variable fragment (scFv)), na konektado sa pamamagitan ng mga chain at transmembrane domain sa isang cytoplasmic signaling region. Ang mga gene na nag-encode ng scFv ay nagmula sa mga B cells na gumagawa ng mga antibodies na tiyak para sa tumor antigen. Umiiral ang CAR bilang isang dimer, at direktang nangyayari ang pagkilala sa tumor (nang walang paglahok ng MHC). Pagguhit mula sa .
Lahat ng bago ay nakalimutan ng luma. Ang unang mga T-cell na may chimeric antigen receptor ay nakuha ng isang pangkat ng mga siyentipiko na pinamumunuan ni Propesor Eshar ( Zelig Eshhar); ang mga resulta ng trabaho ay nai-publish noong 1989. Napagtanto ni Eshar na sa pamamaraang ito, ang mga T-cell ay maaaring ma-program upang maglunsad ng mga naka-target na pag-atake.
Gayunpaman, higit sa 20 taon na ang lumipas mula nang matuklasan ang mga chimeric antigen receptors sa pagpapakilala ng teknolohiya sa pagsasanay. Sa panahong ito, ang mga chimeric antigen receptor ay napabuti - ang mga 2nd generation na CAR ay nilikha, kung saan ang isang karagdagang signaling domain ng isang co-stimulatory molecule ay ipinakilala, na nagpapahintulot para sa pinabuting pag-activate ng mga T-cell at ang kanilang pamamahagi. Ang isa pang domain ng pagbibigay ng senyas ay idinagdag sa ika-3 henerasyong CAR, na sa huli ay nadagdagan ang mga antas ng kaligtasan ng buhay at pagpaparami ng binagong mga T cells (Larawan 3). Sa huli, ang kakayahang "manghuli" ng mga selula ng tumor ay napabuti, pati na rin ang mga epekto ay nabawasan.
Larawan 4. T cell culture bottle, na, pagkatapos ng pagpapakilala ng isang bagong receptor sa kanila, ay lumaki nang humigit-kumulang 10 araw hanggang sa umabot sila ng ilang bilyon. Pagkatapos ay maaari silang iturok sa mga ugat ng pasyente. Pagguhit mula sa .
Una mga klinikal na pagsubok Ang genetically modified T-lymphocytes na nagdadala ng mga chimeric antigen receptor ay nakumpleto noong 2012. Nahulog sila sa kapalaran ng isang batang babae na nagngangalang Emily, isang pasyente na may acute lymphoblastic leukemia. Matapos maipasok muli ang genetically modified T cells sa batang babae, mabilis na lumala ang kanyang kondisyon at gumugol siya ng ilang linggo sa ward. masinsinang pagaaruga sa artipisyal na bentilasyon baga. Sa ilang mga punto, ang buhay ni Emily ay nabitin sa balanse, ngunit sa huli ay gumaling ang batang babae, at sa loob ng tatlong taon ay hindi man lang nahanap ng mga doktor ang mga selula ng kanser sa kanyang katawan.
Mga side effect ng bagong therapy
Habang ang CAR T-cell immunocytotherapy ay isang tagumpay sa larangan ng paggamot sa kanser, mayroon pa ring ilang mga panganib na maaaring nasa paligid. Dr. Carl June ( Carl June) mula sa Unibersidad ng Pennsylvania ay isa sa mga unang naglathala matagumpay na mga resulta paggamot na may binagong mga T cell, inihambing ang nangyayari sa loob ng katawan ng pasyente sa "serial killing" at "mass murder." Kapag ang bilyun-bilyong T cells na na-inject sa katawan ay nahati, sila ay makakahanap at makakapatay ng ilang kilo ng tumor. Ngunit mayroon ding maraming panganib dito - maraming mga pasyente ang dumaranas ng cytokine release syndrome (cytokine storm) - kapag ang isang T cell ay lumaban sa isang tumor cell, ito ay inilabas malaking bilang ng mga molekulang cytokine, na nagdudulot ng banta sa mismong katawan. Kaya, pitong pasyente ang namatay dahil sa sindrom na ito.
Mga side effect nauugnay sa malakas na aktibidad ng immune ng binagong mga T cells. Ang isa sa mga hadlang ay ang panganib ng mataas na toxicity, na pumipigil sa pagpapakilala katulad na paggamot sa isang regular na batayan. "Ang mga T-cell ay talagang makapangyarihang mga nilalang", sabi ni Propesor Wendell Lim ( Wendell Lim), Section Chief, Department of Cellular and Molecular Pharmacology, University of California. - "Kapag na-activate, maaari silang magdulot ng kamatayan. Kailangan namin ng isang remote control system na magpapanatili sa kapangyarihan ng mga binagong T cell na ito, at pahihintulutan silang partikular na "makausap" sa kanila at kontrolin ang mga T cell na nasa katawan." .
Kinokontrol ng mga T cell
Ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng California sa San Francisco ay lumikha ng isang molekular na "switch" kung saan maaari mong kontrolin ang mga aksyon ng genetically engineered T-lymphocytes. Tulad ng mga normal na T cells na may dalang CAR, ang mga bagong T cells na may "switch" ay makikipag-ugnayan sa mga tumor cells, ngunit hindi magpapatuloy sa "pag-atake" hanggang sa ito ay iniksyon. espesyal na paghahanda. Ang gamot na ito ay isang uri ng "tulay ng kemikal" sa loob ng mga T-cell: naglulunsad ito mga reaksyon ng immune, "i-on" ang mga ito, ginagawa silang aktibong estado. Kapag ang gamot ay tumigil sa pag-ikot sa dugo, ang mga T cell ay muling napupunta sa isang "off" na estado (Larawan 5).
Figure 5. Titratable control ng engineered T cells na may kasamang chimeric antigen receptor. Sa kumbensyonal na CAR, ang mga T cell ay isinaaktibo kapag sila ay nagbubuklod sa isang target na cell, at may panganib ng mataas na toxicity dahil sa napakalakas na immune response. Ang isang "naka-on" na CAR ay nangangailangan ng isang maliit na stimulatory molecule upang ma-trigger ang isang therapeutic function. Ang magnitude ng tugon (hal., "pumatay" ng mga target na selula) ay maaaring titrated, sa gayon ay binabawasan ang toxicity habang binabawasan ang dami ng isang maliit na stimulatory molecule. Pagguhit mula sa .
Ang pagpapakilala ng isang "control panel" sa isang T cell na may chimeric antigen receptor ay isang halimbawa ng isang simple at epektibong diskarte para sa pagsasama-sama ng sarili at autonomous na mga desisyon ng cell (halimbawa, pag-detect ng mga signal ng sakit) sa mga kinokontrol ng user mula sa sa labas. Ang rearrangement at cleavage ng mga pangunahing bahagi ng CAR ay nagbibigay ng posibilidad na "i-on" at "off" ang mga chimeric antigen receptors. Itinatampok din ng gawaing ito ang kahalagahan ng pagbuo ng mga na-optimize na "controller" ng bioinert tulad ng maliliit na molekula at liwanag, kasama ang kanilang mga bahagi ng pagtugon sa cellular, upang mapabuti ang katumpakan ng kinokontrol na therapy.
Kaya, sa pamamagitan ng wastong dosis ng gamot, posible na kontrolin ang antas ng aktibidad ng immune ng mga binagong T cells. Sa partikular, ang teknolohiyang ito ay maaaring mabawasan ang mga negatibong epekto ng cytokine release syndrome. Gayundin, kung minsan ang mga normal na cell ay nagpapahayag ng maliit na halaga ng mga protina na tina-target ng mga CAR T cells. Dahil ang binagong mga selulang T ay iniiniksyon sa daloy ng dugo at naglalakbay sa puso at baga, ang mga tisyu sa mga organo na ito ay maaaring masira bago maabot ng mga T cell ang kanilang nilalayon na mga target sa ibang bahagi ng katawan. A na may bagong teknolohiya Ang mga T cell ay nasa "off" na estado hanggang sa maabot nila ang target.
Ang immunotherapy na may mga selulang CAR T ay matagumpay laban sa mga kanser sa dugo, ngunit pagdating sa mga solidong tumor na nabubuo sa colon, suso, utak, at iba pang mga tisyu, ang binagong mga T cell ay hindi nagpapakita ng gaanong tagumpay sa ngayon. Posible na ang remote control ng mga T cell ay magbibigay-daan sa pagbuo ng mas makapangyarihang mga bersyon ng chimeric antigen receptors na magpapahintulot sa mga T cell na atakehin ang mga solidong tumor nang walang malubhang epekto.
Panitikan
- Ang Mabuti, ang Masama, ang Pangit, o Paano Galit ang mga Lymphocyte at Wasakin ang Tumor;
- Rosenberg S.A., Packard B.S., Aebersold P.M., Solomon D., Topalian S.L., Toy S.T. et al. (1988). Paggamit ng tumor-infiltrating lymphocytes at interleukin-2 sa immunotherapy ng mga pasyente na may metastatic melanoma. Isang paunang ulat. ;
- Regalado A. (2015). Ang paparating na gamot sa kanser ng Biotech. Pagsusuri sa Teknolohiya ng MIT;
- Farley P. (2015). Ang 'remote control' ng mga immune cell ay nagbubukas ng pinto sa mas ligtas, mas tumpak na mga therapy sa kanser. Unibersidad ng California San Francisco;
- Wu C., Roybal K.T., Puchner E.M., Onuffer J., Lim W.A. (2015). Remote control ng mga therapeutic T cells sa pamamagitan ng isang maliit na molecule-gated chimeric receptor. Agham. 350 , aab4077..
Sa pakikipag-ugnay sa naaangkop na antigen na ipinakita ng mga katabing macrophage, T-lymphocytes ng isang partikular na clone ay dumami, na naglalabas ng malaking bilang ng mga naka-activate, partikular na tumutugon sa mga selulang T, na tumutugon sa paggawa ng mga antibodies ng mga na-activate na mga selulang B. Ang pangunahing pagkakaiba ay hindi mga antibodies ang inilabas sa lymph, ngunit ang buong activated T cells. Pagkatapos ay pumapasok sila sa daluyan ng dugo at ipinamamahagi sa buong katawan, na dumadaan sa mga pader ng capillary patungo sa mga puwang ng tissue, mula doon pabalik sa lymph at pabalik sa dugo, na nagpapalipat-lipat sa buong katawan, minsan sa loob ng mga buwan o kahit na taon.
Ang lymphocytic memory T cells ay nabuo din, katulad ng kung paano Memory B cells sa sistema ng antibody. Nangangahulugan ito na kapag ang isang antigen ay nag-activate ng isang T-lymphocyte clone, marami sa mga bagong nabuong lymphocytes ay nananatili sa lymphoid tissue, na nagiging karagdagang T-lymphocytes ng partikular na clone na iyon; ang mga memory cell na ito ay pantay na ipinamamahagi sa buong lymphoid tissue ng buong katawan. Sa susunod na pagkakataon na ang parehong antigen ay lilitaw sa anumang bahagi ng katawan, ang mga activated T cells ay ilalabas nang mas mabilis at sa mas kaunting oras. higit pa kaysa sa unang pagkakalantad.
Antigen-presenting cells, MHC proteins at receptors para sa antigens sa T-lymphocytes. Mga tugon ng T cell sa ang pinakamataas na antas ay tiyak sa antigen, tulad ng mga tugon ng mga antibodies na itinago ng mga selulang B, at kasinghalaga rin ito sa pagprotekta laban sa impeksyon. Sa katunayan, ang mga T cell ay kinakailangan kapwa upang mag-trigger ng mga adaptive na tugon sa immune at upang lipulin ang mga sumasalakay na pathogen.
Kinikilala ng B-lymphocytes ang mga buo na antigen, habang tulad ng T-lymphocytes tumutugon lamang sa mga antigen pagkatapos nilang magbigkis sa mga partikular na molekula na tinatawag na mga protina ng MHC sa ibabaw ng mga selulang nagpapakita ng antigen sa mga tisyu ng lymphoid. Ang tatlong pangunahing uri ng antigen-presenting cells ay macrophage, B-lymphocytes, at dendritic cells. Mga selulang dendritik, ang pinakamakapangyarihan sa mga cell na nagpapakita ng antigen, ay matatagpuan sa buong katawan, at ang tanging alam nilang function ay ang pagpapakita ng mga antigen sa mga T cells.
Para sa pagpapatupad ng T-cell activation ang kanilang kaugnayan sa antigen-presenting cells ay dapat na sapat na mahaba, at ang pakikipag-ugnayan ng mga cell adhesion protein ay napakahalaga para sa pagsasakatuparan ng kundisyong ito.
Mga protina ng MHC naka-encode ng malaking grupo ng mga gene na tinatawag na major histocompatibility complex. Ang mga protina ng MHC ay nagbubuklod sa mga fragment ng peptide ng mga antigenic na protina na nasira sa loob ng mga cell na nagpapakita ng antigen at pagkatapos ay dinadala ang mga ito sa ibabaw ng cell. Mayroong dalawang uri ng MHC proteins: (1) MHC-I proteins na nagpapakita ng mga antigen sa cytotoxic T cells; (2) Mga protina ng MHC-II na nagpapakita ng mga antigen sa mga T-helpers. Ang mga partikular na function ng cytotoxic T cells at T helpers ay susunod na tinatalakay.
Mga antigen sa ibabaw ng mga cell na nagpapakita ng antigen ay nagbubuklod sa mga molekula ng receptor sa mga ibabaw ng mga selulang T sa parehong paraan na nagbubuklod sila sa mga antibodies sa protina ng plasma. Ang mga molekula ng receptor na ito ay binubuo ng isang variable na elemento, katulad ng variable na rehiyon ng isang humoral antibody, ngunit sa kasong ito, ang stem region ng variable na elemento ay mahigpit na nakagapos sa lamad ng cell T-lymphocyte. Maaaring magkaroon ng hanggang 100,000 receptor site sa isang T cell.