Dendritik Hücreler ve Bağışıklık Kontrol Noktası İnhibitörleri

Kemoterapi ve radyoterapi, günümüzde hala kanser tedavilerinin temel direkleri olmaya devam etmektedir. Bununla birlikte, bu geleneksel tedavilerin bağışıklık kontrol noktası reseptörlerini hedefleyen immünoterapilerle kombinasyonu, özellikle immünojenik kanserli hastalarda, hastanın klinik sonuçlarını büyük ölçüde artırır. Bağışıklık kontrol noktaları, bağışıklık tepkilerini modüle eden T hücreleri tarafından ifade edilen birlikte uyarıcı ve ortak inhibe edici reseptörler ailesinden oluşur. Bu reseptörlerden gelen sinyal, çeşitli bağışıklık ve bağışıklık olmayan hücrelerin yüzeyinde bulunan özel ligandlarla etkileşimlerine bağlıdır.
Bu düzenleyici yollar, tümör mikro ortamında eksprese edilen ve T hücresi immünosupresyonu ile sonuçlanan kanser sırasında immün baskılamanın başlıca nedenidir. Protein 4’ü bloke eden monoklonal antikorlar, iki ko-inhibitör immün kontrol noktası reseptörü, birçok maligniteye karşı rutin tedavi ve daha fazla terapötik molekülün üyelerine karşı tedavi haline gelmiştir.

Dendritik Hücreler (DC) ve PD-1

PD-1, aktive edilmiş T hücreleri tarafından ifade edilir ve iki ligand ile etkileşime girer. PD-1 angajmanı, T hücre proliferasyonunun ve fonksiyonunun aşağı regülasyonuyla sonuçlanır. Bu inhibe edici yol, tümör hücreleri tarafından hücre yüzeylerinde PD-L1 ekspresyonu yoluyla T hücrelerinin saldırısından kaçmak için kullanılır. Anti-PD-1 / PD-L1 tedavileri, yüksek PD-L1 eksprese eden tümörleri olan hastalar üzerinde önemli etkiler göstermiş ve tümörle ilişkili CD8 + ‘nın efektör işlevlerini artırmıştır. Bugüne kadar, iki anti-PD-1 mAb ve üç anti-PD-L1 mAb, gelişmiş melanom, küçük hücreli olmayan akciğer kanseri gibi kanserlerin tedavisi için onaylanmıştır.
PD-1 için ligandlar DC üzerinde bol miktarda bulunur. PD-L1 ekspresyonu, pDC ve cDC alt grupları üzerindedir, inflamatuar uyaranlara yanıt olarak ve platin bazlı kemoterapi ilaçlarına maruz kalmanın ardından yukarı regüle edilir. Ayrıca PD-L1, hem pDC hem de multipl miyelom hastalarının kemik iliğinden izole edilen multipl miyelom hücrelerinde ölçülen yüksek PD-L1 ekspresyonu ile örneklendiği üzere, tümörleri infiltre eden DC’de yüksek oranda eksprese edilir. PD-L2, yalnızca aktivasyondan sonra cDC’de düşük seviyelerde saptanabilir ve moDC tarafından yüksek oranda ifade edilir. PD-L2’nin farklı TME’lerde DC tarafından da ifade edilip edilmediği ve anti-PD-L2 tedavilerinin etkisi henüz tanımlanmamıştır. cDC1, anti-PD-1 / PD-L1 mAb tedavilerinin etkinliğinde kritik bir rol oynar.
Bu, cDC1 eksikliği olan farelerin, anti-PD-L1 veya anti-PD-1 anti-CTLA4 mAb kombinasyonu kullanarak bağışıklık kontrol noktası blokajına yanıt vermediğini bildiren birkaç fare çalışmasıyla tutarlıdır. Ayrıca, antijen çapraz sunumunda kusurlu cDC1’e sahip fareler, CTL yanıtları oluşturmada başarısız olur ve anti-PD-1 blokajına yanıt vermez. Anti-PD-1 tedavisinin başarısı ayrıca TME’deki cDC1 ve T hücreleri arasındaki çapraz konuşmaya da bağlıdır. Fare modellerinde anti-PD-1 tedavisi, T hücre efektör fonksiyonlarını güçlendiren tümör infiltre eden cDC1 tarafından IL-12 üretimini indükler. Melanom hastalarında, tümör lezyonlarında bir IL-12 plazmidin klinik elektroporasyonu, CTL gen imzasını güçlendirir. Böylece bu sitokinin CTL yanıtlarını desteklemedeki rolünü doğrular.
Ligandlarına ek olarak, kanser sırasında PD-1 reseptörünün DC üzerinde ifadesi rapor edilmiştir. Hepatoselüler karsinom hastalarında, periferik kan cDC1, cDC2 ve pDC’de saptanabilir PD-1 seviyeleri bildirilirken, PD-1 yalnızca sağlıklı donörlerde cDC1’de mevcuttur. Bu, PD-1 ve DC markeri CD11c’nin birlikte ekspresyonunu gösteren kanserli karaciğer dokularının mikroskopi analizleri ile doğrulanmıştır. Bu veriler doğrultusunda, küçük hücreli olmayan akciğer kanseri hastalarının tümörlerinden izole edilen CD11c + DC’de PD-1 ve PD-L1’in birlikte ekspresyonu tespit edilmiştir. Bununla birlikte, bu durumda, PD-1, kanser hastalarının veya sağlıklı donörlerin PBMC’sinden izole edilen DC’de yoktur. Bu da PD-1’in, immünosupresif tümör ortamına yanıt olarak DC üzerinde lokal olarak yukarı regüle edildiğini düşündürür.
Fare çalışmaları, PD-1’in DC üzerindeki inhibitör rolünü desteklemektedir. Ancak bu bulgu, PD-1’in hücre zarında hem PD-L1 hem de PD-L2 ile cis- etkileşimleri kurabildiğini ortaya koyan yeni bir çalışma ile çelişmektedir. PD-L1 / PD-1 cis – etkileşimi, T hücrelerinde PD-L1’in PD-1’e bağlanmasını bozar, böylece T hücresi aktivitelerinin artmasına neden olur. Ancak bu mekanizmanın DC’de kanser ortamında var olup olmadığı bilinmemektedir. PD-L1 / CD80 cis- etkileşimi, PD-L1’in T hücreleri üzerindeki PD-1’e bağlanmasını sınırlar ve sonuçta T hücre immün yanıtlarını teşvik eder. Toplamda bu veriler, DC ve T hücrelerinin arayüzünde PD-L1 ve PD-1 arasındaki trans -etkileşimler T hücresi immün baskılamasını teşvik eder.
Ayrıca, PD-L1 ve DC üzerindeki diğer moleküller arasındaki cis- etkileşimlerinin zıt etkiler gösterdiği ve potansiyel olarak kanser bağışıklığını teşvik eder. Anti-PD-1 / PD-L1 tedavisini DC bazlı aşılar veya DC in situ hedefleyen veya bir DC büyüme faktörü içeren aşılar ile birleştirmek, kanser hastalarında kontrol noktası blokajına verilen yanıtları artırmak için mantıksal bir stratejidir. Farelerde yapılan birkaç çalışma, bu tür bir kombinasyonun, farklı aşı tipleri tarafından indüklenen antijene özgü T hücresi bağışıklık yanıtını artırarak daha yüksek korumaya yol açtığını bildirilmiştir. Anti-PD-1 mAb Pembolizumab veya Nivolumab ile kombinasyon halinde peptidler veya viral vektörler içeren çeşitli aşılar, ilerlemiş katı kanserler, melanom ve Human Papillomavirus 16-İlişkili Kanseri olan hastalarla yapılan erken klinik denemelerde cesaret verici sonuçlar göstermiştir.

Dendritik Hücreler (DC) ve CTLA4

Birlikte inhibe edici bağışıklık kontrol noktası CTLA4, düzenleyici T hücreleri (Treg) tarafından ve aktivasyon üzerine efektör T hücreleri tarafından yapısal olarak ifade edilir. CTLA4, ortak uyarıcı reseptör CD28’e oldukça benzerdir ve aynı ligandlar CD80 ve CD86’yı, ancak çok daha yüksek bir afinite ile bağlar. Bu nedenle CTLA4, ligand bağlanması için CD28’i geride bırakır ve T hücre fonksiyonlarının CD28 aracılı birlikte uyarılmasını azaltır. CTLA4 blokajı, efektör T hücrelerinin aktivasyonunu artırarak ve TME’deki Treg’i tüketerek anti-tümör bağışıklığını destekler. MAb Ipilimumab ve tremelimumab bloke eden CTLA4 metastatik melanom, renal hücreli karsinom ve kolorektal kanserin tedavisi için onaylanmıştır. T hücreleri üzerindeki CTLA4, CTLA4 ligandlarını hücre yüzeylerinden çıkararak DC fonksiyonlarını doğrudan değiştirir. İnsan moDC’si CTLA4 + T hücreleri ile birlikte kültürlendiğinde, DC üzerindeki CD80 / 86 seviyeleri CTLA4’e bağımlı bir şekilde hızla azalır. Trans-endositoz adı verilen bu mekanizma, CTLA4 ligandlarının reseptör tarafından fiziksel olarak yakalanmasını ve bozunmasını içerir.
Bu süreç TCR angajmanı tarafından yukarı düzenlenir. Fare in vivo çalışmaları, trans-endositozun öncelikle düzenleyici T hücreleri tarafından gerçekleştirildiği ve göç eden cDC1 ve cDC2’yi etkilediği gösterilmektedir. Ek olarak, DC üzerinde CD80 / CD86 ile CTLA4 etkileşimi, ters sinyalleşme yoluyla immünosupresyonu indükler. Çözünür CTLA4 veya agonistik anti-CD80 / 86 Ab ile uyarılan MoDC, allojenik T hücresi aktivasyonunu inhibe edebilen indolamin 2,3-dioksijenaz (IDO) üretmiştir. IDO, insan pDC’si tarafından ifade edilir, bu nedenle, fare pDC’sinde bildirildiği gibi, bu alt kümede benzer immünosüpresif yolakların CD80 / 86’nın aşağı akışında indüklenmesi muhtemeldir. MoDC, CTLA4-CD80 / 86 etkileşimi yoluyla düzenlenmelerinin yanı sıra, TLR uyarıcıları ile aktivasyon üzerine CTLA4 molekülünü de ifade eder. Bu hücrelerin agonistik bir anti-CTLA4 Ab ile tedavisi, artmış IL-10 üretimini indüklerken, IL-8 ve IL-12 ekspresyonunu azaltır ve T hücresi stimülasyon kapasitesini düşürür. MoDC ayrıca hücre dışı mikroveziküllerde CTLA4 salgılayabilir. Mikroveziküler CTLA4’ün moDC’de CD80 ve CD86’yı aşağı regüle ettiği gösterilmiştir.
Anti-CTLA4 mAb’nin kanser aşıları ile kombine yaklaşımları kliniklerde test edilmiş ve karışık sonuçlar vermiştir. Melanom hastalarında, anti-CTLA4 Ipilimumab ile kombinasyon halinde peptid aşıları, tek başına Ipilimumab ile karşılaştırıldığında daha iyi klinik sonuçlar göstermemiştir. Bununla birlikte, DC aşılarını kullanan diğer stratejiler umut verici sonuçlar sağlamıştır. Örneğin, Tremelimumab ile birlikte tümör peptidi ile atılan otolog moDC’nin melanom hastalarına birlikte uygulanması, objektif ve kalıcı tümör yanıtları ile sonuçlanmıştır. Ayrıca, Ipilimumab ve sentetik mRNA ile elektropore edilmiş moDC kullanan bir faz II çalışması yapılmıştır. Bu çalışmada, ileri düzey melanom hastalarında test edilmiş ve oldukça dayanıklı tümör yanıtının cesaret verici bir oranını gösterilmiştir.
Dendritik Hücreler (DC) ve TIM-3
T hücresi immünoglobulin müsin-3, tüm T hücresi popülasyonlarının yanı sıra B hücreleri ve çok çeşitli miyeloid hücreler tarafından ifade edilen ortak inhibitör bir bağışıklık kontrol noktası reseptörüdür. Galectin-9, CEACAM-1, HMGB1 ve fosfatidilserin dahil olmak üzere dört TIM-3 ligandı tanımlanmıştır. TIM-3’ün tümör infiltre eden T hücreleri üzerine bağlanması, yorgunluğu indükler ve tümör bağışıklığını baskılar. Klinik öncesi çalışmalar, çeşitli malignite tiplerine karşı anti-TIM-3 antikorlarını bloke etmenin yüksek terapötik aktiviteleri bildirilmiştir. Fakat TIM-3 inhibitörleri ile klinik çalışmalar halen devam etmektedir.
Periferal kandan gelen cDC1 ve cDC2’de ve meme tümör biyopsilerinden tümörle ilişkili cDC1 ve cDC2’de yüksek TIM-3 ekspresyonu bildirilmiştir. Fare modelleri, cDC1’de TIM-3’ün bloke edilmesinin T hücresi kemoatraktan CXCL9’da bir artışa yol açtığı göstermiştir. Ayrıca, TIM-3’ü eksprese eden cDC1, insan göğüs kanseri biyopsilerinde CXCL9 ekspresyonu ile korelasyon göstermiştir ve CD8 + T hücre infiltrasyonu ile pozitif olarak ilişkilendirilmiştişr. Bu veriler, bu kanserlerde TIM-3 blokajının TME’ye CD8 + T hücresi alımını potansiyel olarak artırabileceğini düşündürmektedir.

Dendritik Hücreler (DC) ve LAG-3

Lenfosit aktivasyon geni-3, APC’lerdeki MHCII moleküllerini ligand olarak tanıyan aktive T hücreleri ve NK hücreleri üzerinde ifade edilen ortak inhibe edici bir bağışıklık kontrol noktası reseptörüdür. LAG3, T hücresi aktivasyonunu negatif olarak düzenler ve TME’deki tükenmiş T hücrelerinde sıklıkla PD-1 ile birlikte eksprese edilir. LAG-3’ü hedefleyen birkaç kanser immünoterapisi şu anda klinik gelişimin farklı aşamalarındadır. MHCII ve LAG-3 arasındaki etkileşim, sadece T hücrelerinde etkilere sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda DC’lerde uyarıcı olan ters sinyallemeyi de indükler. Bu, birlikte uyarıcı moleküllerin yukarı regülasyonu, birkaç pro-enflamatuar sitokin ve kemokin üretimi ve artan allojenik T hücresi aktivasyonu ile gösterildiği gibi moDC’yi aktive eden çözünebilir LAG-3-Ig füzyon proteini kullanılarak gösterilmiştir. Bununla birlikte, Ab aracılı MHCII ligasyonu moDC’yi aktive etmez, bu nedenle MHCII: LAG-3 etkileşiminin bu süreçte gerekli olduğunu gösterir.
Kemoterapi ilacı Paklitaksel ile kombinasyon halinde çözünür LAG-3-Ig füzyon proteini, bir faz I / II denemesi sırasında metastatik göğüs karsinomunda yüksek klinik aktivite göstermiştir. Bu tedavi aynı zamanda monositlerin, pDC ve cDC’lerin sayısı ve aktivasyonundaki artışla kanıtlandığı üzere hastaların APC’sini güçlü bir şekilde uyarır. Özellikle, LAG-3’ün kendisinin, özellikle sağlıklı donörlerde dolaşan pDC’nin bir alt popülasyonu tarafından DC tarafından ifade edildiği bulunmuştur. LAG-3 + pDC, melanom hastalarının tümör lezyonlarında ve tümörü drene eden lenf düğümlerinde de bulunur ve immünosupresif ortama katkıda bulunduğu düşünülmektedir. LAG-3’ün pDC’ye bağlanması, TLR sinyallemesinden bağımsız olarak, düşük IFN ve yüksek IL-6 ekspresyonunu indükleyen bir aktive edici sinyal sağlar. Bu nedenle, kanser immünoterapilerindeki LAG-3’e özgü mAb, hem T hücrelerinde hem de DC’de LAG-3 sinyallemesini inhibe ederek anti-tümör immün yanıtını artırabilir.

Dendritik Hücreler (DC) ve ICOS

Uyarılabilir T hücresi kostimülatör (ICOS), birlikte uyarıcı bağışıklık kontrol noktası reseptör ailesine aittir. Ve CD28’e benzer şekilde, T hücrelerinin çoğalmasını ve efektör fonksiyonlarını geliştirir. ICOS, aktive edilmiş T hücrelerinde ve temel olarak Treg alt popülasyonunda ifade edilirken, ICOS-L APC’nin yüzeyinde mevcuttur. T hücreleri üzerinde yüksek ICOS ekspresyonu, özellikle anti-CTLA4 tedavileri sırasında gözlemlenmiştir ve agonistik ICOS’a özgü mAb’nin birlikte uygulanması, CTLA4 blokajına yönelik etkinliği daha da artırmaktadır.
pDC, ICOS stimülasyonu yoluyla immünosupresyonu indükleyebilir. ICOS-L, TLR uyaranlarına veya IL-3’e yanıt olarak insan kanı pDC’si tarafından güçlü bir şekilde yukarı regüle edilir. PDC’nin allojenik T hücreleri ile ortak kültürleri, ICOS-L-ICOS etkileşiminin aracılık ettiği bir mekanizma yoluyla IL-10 ekspresyonunu indükler. Ve yumurtalık karsinomundan izole edilen pDC ile benzer gözlemler bildirilmiştir. Dahası, pDC, ICOS stimülasyonu yoluyla Treg proliferasyonunu indükleyebilir. Bu mekanizma, ICOS-L + pDC’nin yakın çevresinde yumurtalık, göğüs, karaciğer ve mide tümör dokularında dramatik ICOS + Treg birikimini açıklar.

Kaynakça:
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10073291/
sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu