PROTINÁDOROVPROTINÁDOROVÁ IMUNITAÁ IMUNITA

ÚvodÚvod Vliv infekce na nádorové bujeníVliv infekce na nádorové bujení Nádorové antigenyNádorové antigeny Mechanismy protinádorové imunityMechanismy protinádorové imunity Mechanismy odolnosti nádorůMechanismy odolnosti nádorů Terapie nádorůTerapie nádorů

ÚVODÚVOD

Třetí nejčastější příčina smrtiTřetí nejčastější příčina smrti Příčina:Příčina:

Vyšší věkVyšší věk Změněné potravní zvyklostiZměněné potravní zvyklosti Expozice fyzikálním a chemickým faktorůmExpozice fyzikálním a chemickým faktorům

Důsledek – toxický účinek na DNA Důsledek – toxický účinek na DNA člověkačlověka Mutace DNAMutace DNA Poškození enzymů, které zpracovávají Poškození enzymů, které zpracovávají

informace z DNAinformace z DNA

Poškození DNAPoškození DNA Exogenní faktoryExogenní faktory

Ionizující zářeníIonizující záření UV světloUV světlo Chemické sloučeniny: cigaretový kouř, Chemické sloučeniny: cigaretový kouř,

potraviny, pracovní prostředípotraviny, pracovní prostředí InfekceInfekce

Endogenní faktoryEndogenní faktory Vrozené genetické poruchyVrozené genetické poruchy Kyslíkové radikály Kyslíkové radikály

Důsledek poškození DNA – zlomy, Důsledek poškození DNA – zlomy, inzerce, delece, mutace…mění smysl inzerce, delece, mutace…mění smysl kodónůkodónů

Opravné machanismy DNA – žádný Opravné machanismy DNA – žádný není universální…vznik geneticky není universální…vznik geneticky podmíněných nádorůpodmíněných nádorů

Charakteristika nádorové buňkyCharakteristika nádorové buňky Ztráta schopnosti apoptózyZtráta schopnosti apoptózy Schopnost nekonečného děleníSchopnost nekonečného dělení Schopnost invadovatSchopnost invadovat

V genomu normální buňky – V genomu normální buňky – protoonkogenyprotoonkogeny Bílkoviny pro přenos signálů z povrchu Bílkoviny pro přenos signálů z povrchu

buňky do jádra a cytoplazmy – ragulace buňky do jádra a cytoplazmy – ragulace růstu a diferenciace buňkyrůstu a diferenciace buňky

Mohou se změnit na - Mohou se změnit na - abnormální abnormální onkogenyonkogeny Jejich produkty se podílejí na maligní Jejich produkty se podílejí na maligní

transformaci buňkytransformaci buňky

Přeměna protoonkogenů na Přeměna protoonkogenů na onkogeny = onkogeny = první nutná podmínka první nutná podmínka pro maligní transformaci buňkypro maligní transformaci buňky Inzerce retrovirůInzerce retrovirů Mutace protoonkogenůMutace protoonkogenů Amplifikace protoonkogenůAmplifikace protoonkogenů Translokace protoonkogenůTranslokace protoonkogenů

Druhá podmínka pro maligní Druhá podmínka pro maligní transformacitransformaci buňkybuňky – porucha v – porucha v tumorsuprimujících genech = tumorsuprimujících genech = antionkogenyantionkogeny Jsou blokovány, inaktivovány, dysfunkčníJsou blokovány, inaktivovány, dysfunkční Příklad: gen pro protein p53 – stimuluje Příklad: gen pro protein p53 – stimuluje

apoptózu buněk s příliš poškozeným apoptózu buněk s příliš poškozeným genomem; jeho funkci negativně genomem; jeho funkci negativně ovlivňuje EBV ovlivňuje EBV

VLIV INFEKCE NA VLIV INFEKCE NA NÁDOROVÉ BUJENÍNÁDOROVÉ BUJENÍ

Druhá nejčastější příčina (po kouření), 15% Druhá nejčastější příčina (po kouření), 15% všech případůvšech případů

Působení infekcePůsobení infekce Přímá maligní transformace buňkyPřímá maligní transformace buňky Chronická zánětlivá reakce Chronická zánětlivá reakce

kyslíkové radikálykyslíkové radikály Proliferační aktivita buněk – nedostatek času na Proliferační aktivita buněk – nedostatek času na

opravu DNAopravu DNA Imunosupresivní účinkyImunosupresivní účinky

Jednoznačný průkaz…infekce =Jednoznačný průkaz…infekce =>> maligní maligní transformace je obtížnýtransformace je obtížný

VIROVÉ INFEKCEVIROVÉ INFEKCE EBVEBV : lymfomy, Hodgkinova choroba, : lymfomy, Hodgkinova choroba,

nasoferynfeální karcinom, Burkittův lymfomnasoferynfeální karcinom, Burkittův lymfom HHV-8HHV-8 : Kaposhiho sarkom, B-NHL : Kaposhiho sarkom, B-NHL Papilomaviry Papilomaviry : karcinom děložního čípku, : karcinom děložního čípku,

účast genů E6 a E7…rozklad p53účast genů E6 a E7…rozklad p53 Virus hepatitidy BVirus hepatitidy B : hepatocelulární karcinom : hepatocelulární karcinom RetroviryRetroviry

HTLV-1HTLV-1 ( (HHuman uman TThymus-derived-cellhymus-derived-cell L Leukemia eukemia VVirus) :T-leukemieirus) :T-leukemie

HIV-1HIV-1

BAKTERIÁLNÍ INFEKCEBAKTERIÁLNÍ INFEKCE Helicobacter pyloriHelicobacter pylori : chronická : chronická

gastritida – zánětlivá reakce – aktivita gastritida – zánětlivá reakce – aktivita NEU – poškození genomu epitelových NEU – poškození genomu epitelových buněk žaludku - adenokarcinombuněk žaludku - adenokarcinom

NÁDOROVÉ ANTIGENYNÁDOROVÉ ANTIGENY

Předpoklad pro rozpoznání nádorové Předpoklad pro rozpoznání nádorové buňky imunitním systémembuňky imunitním systémem

Dvě kategorie nádorových AgDvě kategorie nádorových Ag Ag Ag specifickéspecifické pro nádory (Tumor pro nádory (Tumor

Specific Ag, Specific Ag, TSATSA)) Ag Ag asociovanéasociované s nádory (Tumor s nádory (Tumor

Associated Ag, Associated Ag, TAATAA))

Ag specifické pro nádory (TSA)Ag specifické pro nádory (TSA) Na membránách normálních buněk se Na membránách normálních buněk se

nevyskytují, mohou vznikat abnormálním nevyskytují, mohou vznikat abnormálním štěpením normálních proteinůštěpením normálních proteinů

Komplex HLA+abnormální fragment Komplex HLA+abnormální fragment proteinuproteinu buňkybuňky

Nádory vyvolané chemikáliemiNádory vyvolané chemikáliemi Filadelfský chromosom- translokace 9.-22. chr…protein Filadelfský chromosom- translokace 9.-22. chr…protein

Bcr-AblBcr-Abl Komplex HLA+fragment onkogenního viruKomplex HLA+fragment onkogenního viru Abnormální glykoproteinyAbnormální glykoproteiny – sializace – sializace TCR, BCRTCR, BCR

Ag asociované s nádory (TAA)Ag asociované s nádory (TAA) Vyskytují se i na normálních buňkách – různá síla Vyskytují se i na normálních buňkách – různá síla

exprese, různé časové období exprese, různé časové období Diagnostické znaky – markeryDiagnostické znaky – markery Onkofetální AgOnkofetální Ag – normálně na embryonálních – normálně na embryonálních

buňkách, abnormálně na nádorech GITbuňkách, abnormálně na nádorech GIT αα- fetoprotein- fetoprotein (AFP) : karcinom jater (AFP) : karcinom jater Karcinoembryonální AgKarcinoembryonální Ag (CEA) : karcinom tlustého (CEA) : karcinom tlustého

střevastřeva Melanomové Ag Melanomové Ag : MAGE-1, Melan-A: MAGE-1, Melan-A Ag Ag HER2/neuHER2/neu : receptor pro růstový hormon na : receptor pro růstový hormon na

epiteliíchepiteliích EPCAMEPCAM : na metastázách : na metastázách Ag leukemických buněk : Ag leukemických buněk : CALLACALLA (Common Acute (Common Acute

Lymfoblastoid Leukemia Ag) = CD10, pre-B-lyLymfoblastoid Leukemia Ag) = CD10, pre-B-ly

MECHANISMY MECHANISMY PROTINÁDOROVÉ PROTINÁDOROVÉ

IMUNITYIMUNITY Imunitní reakce – poslední bariéraImunitní reakce – poslední bariéra Genetická porucha – Genetická porucha – opravné mechanismyopravné mechanismy Vyšší věk – akumulace genetických chybVyšší věk – akumulace genetických chyb Maligní buňka odvozena od normální – Maligní buňka odvozena od normální –

nastavena imunologická toleranacenastavena imunologická toleranace Imunitní dozorImunitní dozor – hypotéza: nádory vznikají – hypotéza: nádory vznikají

z malého počtu buněk, které unikly z malého počtu buněk, které unikly imunitnímu dozoru a nebyly odstraněny T-ly imunitnímu dozoru a nebyly odstraněny T-ly (tzn. (tzn. Ag specifickou imunitní raekcíAg specifickou imunitní raekcí))

NESPRÁVNÁNESPRÁVNÁ: lidé s poruchou funkce T-ly : lidé s poruchou funkce T-ly jsou stejně často postiženi nádorem, jako jsou stejně často postiženi nádorem, jako lidé bez poruchy T-lylidé bez poruchy T-ly

Současná představa: za únik nádoru z Současná představa: za únik nádoru z imunitního dozoru je zodpovědná porucha v imunitního dozoru je zodpovědná porucha v prezentaci nádorových Ag na prezentaci nádorových Ag na dendritických dendritických buňkáchbuňkách T-lymfocytům (tzn. T-lymfocytům (tzn. Ag Ag nespecifickounespecifickou imunitní reakcíimunitní reakcí))

K účinné prezentaci Ag je třeba, aby DC byla K účinné prezentaci Ag je třeba, aby DC byla aktivovánaaktivována Nádorová tkáň – hypoxie – nekróza – zánět - Nádorová tkáň – hypoxie – nekróza – zánět -

aktivaceaktivace Abnormální Ag rozpoznávány jako „nebezpečné Abnormální Ag rozpoznávány jako „nebezpečné

vzory“ – zánět –aktivacevzory“ – zánět –aktivace Cooley : těžká bakteriální infekce vedla k Cooley : těžká bakteriální infekce vedla k

remisi nádorového onemocněníremisi nádorového onemocnění (devitalizace)(devitalizace)

Další složky nespecifické imunitní Další složky nespecifické imunitní odpovědiodpovědi NK buňkyNK buňky : cytolýza po převládnutí : cytolýza po převládnutí

aktivačních signálůaktivačních signálů Chybění molekul HLA I.tř.Chybění molekul HLA I.tř.

Interferonový systémInterferonový systém : : antiproliferativní, cytotoxický vliv na antiproliferativní, cytotoxický vliv na nádorové buňkynádorové buňky INFINFγγ – vyzrávání DC – vyzrávání DC

MECANISMY ODOLNOSTI MECANISMY ODOLNOSTI NÁDORŮ VŮČI NÁDORŮ VŮČI

IMUNITNÍMU SYSTÉMUIMUNITNÍMU SYSTÉMU Často analogické jako únikové Často analogické jako únikové

mechanismy mikroorganismůmechanismy mikroorganismů Ztráta nádorových AgZtráta nádorových Ag Nízká exprese nádorových AgNízká exprese nádorových Ag Zamaskování nádorových AgZamaskování nádorových Ag Nádorové buňky nejsou profesionální APC – Nádorové buňky nejsou profesionální APC –

nemají CD80, CD86 – navozují útlum Tc, Th1nemají CD80, CD86 – navozují útlum Tc, Th1 Protinádorové Ab podporují růst nádoruProtinádorové Ab podporují růst nádoru Produkce faktorů, které inaktivují T-ly a DCProdukce faktorů, které inaktivují T-ly a DC Nádorové buňky expromují FasL – indukce Nádorové buňky expromují FasL – indukce

apoptózy protinádorových T-lyapoptózy protinádorových T-ly

TERAPIE NÁDORŮTERAPIE NÁDORŮ

Základ: chirurgické odstranění, Základ: chirurgické odstranění, chemoterapie, radioterapiechemoterapie, radioterapie

ImunoterapieImunoterapie Indukce protinádorové imunityIndukce protinádorové imunity Cílené směřování léčivaCílené směřování léčiva Odstranění minimální reziduální Odstranění minimální reziduální

chorobychoroby

Imunoterapie pomocí protilátekImunoterapie pomocí protilátek – Ab – Ab slouží jako nosič léčiva, nebo se využívá slouží jako nosič léčiva, nebo se využívá jejich fyziologických funkcí (opsonizace, jejich fyziologických funkcí (opsonizace, indukce ADCC, aktivace komplementu)indukce ADCC, aktivace komplementu) Monoklonální Ab proti nádorovým AgMonoklonální Ab proti nádorovým Ag : :

monoAb proti nádorovému Ag+toxin…do místa monoAb proti nádorovému Ag+toxin…do místa nádoru; komplikace-poškozovány zdravé buňky; nádoru; komplikace-poškozovány zdravé buňky; Hercepin, Rituximab(anti-CD20)Hercepin, Rituximab(anti-CD20)

Bispecifické AbBispecifické Ab -dvě vazebná místa: proti -dvě vazebná místa: proti nádorovému Ag + proti CD2, CD3, CD16nádorovému Ag + proti CD2, CD3, CD16

Čištění buněk KDČištění buněk KD pro autologní transplantaci pro autologní transplantaci

Imunoterapie založená na Imunoterapie založená na buněčných mechanismech buněčných mechanismech – slouží – slouží k aktivaci buněk imunitního systémuk aktivaci buněk imunitního systému Nespecifická stimulace zánětuNespecifická stimulace zánětu – –

mykobakteriální vakcinamykobakteriální vakcina Stimulace buněk LAK a TILStimulace buněk LAK a TIL

LAKLAK(Lymfokine Activated Killers): (Lymfokine Activated Killers): stimulace T-ly a NK působením IL-12, někdy stimulace T-ly a NK působením IL-12, někdy potlačí růst nádorupotlačí růst nádoru

TILTIL(Tumor Infiltrating Lymphocytes)- ly z (Tumor Infiltrating Lymphocytes)- ly z nádoru + cytokiny, účinější než LAKnádoru + cytokiny, účinější než LAK

Zlepšení Ag prezentující funkce Zlepšení Ag prezentující funkce nádorových buněknádorových buněk – in vitro úprava – in vitro úprava genomu tak, aby exprimovaly genomu tak, aby exprimovaly kostimulační molekuly + cytostatika…kostimulační molekuly + cytostatika…návrat pacientovinávrat pacientovi

Nádorové vakcinyNádorové vakciny – stimulace Tc nebo – stimulace Tc nebo Th1 působením TAA…autoimunitaTh1 působením TAA…autoimunita

Imunoterapie dendritickými Imunoterapie dendritickými buňkamibuňkami – z PK monocyty + IL-4….DC – z PK monocyty + IL-4….DC + nádorové Ag…návrat pacientovi+ nádorové Ag…návrat pacientovi

Nádorové „kmenové Nádorové „kmenové buňky“buňky“

Původní model vzniku nádoru – Původní model vzniku nádoru – akumulace mutací v jedné buňce – akumulace mutací v jedné buňce – maligní transformace – nádorové buňky maligní transformace – nádorové buňky klon buňky původníklon buňky původní všechny by měly být schopny vyvolat nádor všechny by měly být schopny vyvolat nádor

Experimentální model – pouze některé Experimentální model – pouze některé buňky vyvolají leukemii, většina buněk buňky vyvolají leukemii, většina buněk po několika děleních hyne po několika děleních hyne

„„nádorové kmenové buňky“nádorové kmenové buňky“ Zdroj nepřetržitě vznikajících buněk nádoruZdroj nepřetržitě vznikajících buněk nádoru Většinou v klidovém stavu – odolnější k léčběVětšinou v klidovém stavu – odolnější k léčbě Lépe opravují DNALépe opravují DNA Dávají vznik agresivnější formě nádoru, která Dávají vznik agresivnější formě nádoru, která

se objevuje po prvotním vyléčeníse objevuje po prvotním vyléčení Specifické povrchové molekuly:Specifické povrchové molekuly:

CD133 – tvorba panožekCD133 – tvorba panožek Receptory pro chemokinyReceptory pro chemokiny CD44 – prostup do zdravých tkáníCD44 – prostup do zdravých tkání________________________________________________________________________________________________________Hermann (2007) – odstranění kmenových buněk Hermann (2007) – odstranění kmenových buněk

rakoviny slinivkyrakoviny slinivky břišní – potlačení tvorby metastázbřišní – potlačení tvorby metastáz