Μελέτη μηχανισμών ενεργοποίησης ανθρωπίνων μονοπυρήνων κυτταρικών πληθυσμών με προθυμοσίνη α

Abstract

In the framework of this thesis, the effect of prothymosin a on the proliferation and cytotoxic functions of anti-CD3 stimulated human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and its utility as a stimulating agent in adoptive immunotherapy protocols was investigated. The mechanisms by which prothymosin a mediates its immunomodulatory effects, were also explored. Anti-CD3 stimulated PBMC from healthy individuals and cancer patients showed increased proliferative responses and cytotoxic ability against tumor cell lines when incubated with prothymosin a. The effect was more prominent in the case of PBMC isolated from cancer patients. Prothymosin a also potentiated cytotoxicity against autologous cancer cells, but not against autologous blast cells. This phenomenon was non-MHC restricted and was mediated through CD8+ and CD56+ lymphocytes. Secretion of IL- lß, IL-2 and TNF-a, (but not IL-7 and GM-CSF) was significantly increased in the presence of prothymosin a; none of these cytokines however is solely responsible for the augmented cytotoxicity. CD2, CD 18, CD54, CD49f and perforin expression was also enhanced and a direct involvement of these antigens in the cytotoxic process induced by prothymosin a was demonstrated. The ratio of CD8, CD4, and CD56 subpopulations did not change while surface expression of CD25 was up-regulated in all types of cells in the presence of prothymosin a, which thereby exhibited a stimulatory effect on CD4+ T-lymphocytes as well. Furthermore, a neutral effect on the balance between Type1 and Type2 immune responses was observed. In conclusion, data in the present thesis strongly substantiate the role of prothymosin a as an immunomodulatory agent and promote its prospective use in clinical trials for cancer immunotherapy.

Στα πλαίσια της παρούσης διατριβής εξετάστηκε η επίδραση της προθυμοσίνης α σε ενεργοποιημένα με αντί-CD3 μονοκλωνικό αντίσωμα ανθρώπινα μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος και η δυνατότητα χρησιμοποίησης της σε πρωτόκολλα ανοσοθεραπείας σε ασθενείς με καρκίνο. Επίσης εξετάσθηκαν οι μηχανισμοί μέσω των οποίων ασκεί την ανοσορυθμιστική δράση. Η προθυμοσίνη α βρέθηκε να αυξάνει τον ρυθμό πολλαπλασιασμού και την κυτταροτοξική δράση των ενεργοποιημένων με αντί-CD3 μονοκλωνικό αντίσωμα ανθρώπινων λεμφοκυττάρων προερχόμενα από υγιείς δότες και ασθενείς με καρκίνο. Το ανοσοενισχυτικό αποτέλεσμα της προθυμοσίνης α είναι εντονότερο σε λεμφοκύτταρα προερχόμενα από καρκινοπαθείς, τα οποία εμφανίζουν χαμηλότερο βαθμό ενεργοποίησης από τα λεμφοκύτταρα των υγιών. Επιπλέον αυξάνεται η κυτταροτοξικότητα εναντίον αυτόλογων καρκινικών κυττάρων και όχι εναντίον βλαστικών κυττάρων. Η αυξημένη κυτταροτοξική δράση που επάγεται από την προθυμοσίνη α, είναι μη εξαρτώμενη από μόρια του Μείζονος Συμπλέγματος Ιστοσυμβατότητας και μεσολαβείται από CD8+ και CD56+ κύτταρα. Στο υπερκείμενο κυτταροκαλλιεργειών με προθυμοσίνη α ήταν σημαντικά αυξημένη η συγκέντρωση των κυτταροκινών IL-1 β, IL-2 και TNF-α. Η δράση της προθυμοσίνης α όμως δεν υποκαθίσταται από τις συγκεκριμένες κυτταροκίνες καθώς καμία από μόνη της, δεν αυξάνει την κυτταροτοξική δράση των λεμφοκυττάρων στον ίδιο βαθμό. Τα λεμφοκύτταρα παρουσίασαν αυξημένη έκφραση των CD2, CD18, CD54, CD49f και της ενδοκυτταρικής περφορίνης, και σχετίζονται άμεσα με την αυξημένη κυτταροτοξική δράση των λεμφοκυττάρων. Η έκφραση του CD25 αυξάνεται σε όλους τους υποπληθυσμούς των Τ-λεμφοκυττάρων και η αναλογία των CD4+, CD8+, και CD56+ κυττάρων δεν μεταβάλλεται ενδεικτικό ανοσοενισχυτικής δράσης της προθυμοσίνης α και στα CD4+ κύτταρα. Επιπλέον, δεν παρατηρείται μεταβολή της ισορροπίας Thl / Th2 καθώς οι συγκεντρώσεις των κυτταροκινών IL-6, IL-12, και IFN-γ δεν μεταβάλλονται παρουσία της προθυμοσίνης α. Η ικανότητα της προθυμοσίνης α να αυξάνει την κυτταροτοξική ικανότητα των λεμφοκυττάρων εναντίον ετερόλογων και αυτόλογων καρκινικών κυττάρων, χωρίς να μεταβάλλει το λειτουργικό τους πρόγραμμα, την καθιστά υποψήφιο μόριο για κλινικές δοκιμές στην ανοσοθεραπεία του καρκίνου.