Что такое дендритные клетки
Активация иммунитета, дендритные клетки и лимфоциты
Дендритные клетки и лимфоциты
«Боевая» и «самоконтролирующая» функции иммунной системы
Те или иные механизмы иммунной защиты есть практически у всех животных. Эти механизмы сильно различаются по своей структуре, сложности, эффективности и, главное, по соотношению врожденных и приобретенных компонентов. У беспозвоночных преобладает врожденный иммунитет, хотя это далеко не абсолютное правило. У позвоночных вдобавок к врожденным защитным механизмам развилась необычайно сложная адаптивная иммунная система, способная приспосабливаться (адаптироваться) к всевозможным новым инфекциям, вырабатывать новые средства борьбы с ними и обладающая к тому же хорошей памятью (именно благодаря иммунной памяти мы получаем стойкий иммунитет ко многим болезням, однажды переболев ими).
У всех «высших» позвоночных основными компонентами адаптивной иммунной системы являются лимфоциты двух типов: B и T (см.: B cell, T cell). Каждый зрелый лимфоцит производит один (и только один) тип рецепторов, причем каждый рецептор способен распознавать чужеродные молекулы (антигены) строго определенного типа. Рецепторы B-лимфоцитов называются антителами, они могут отделяться от поверхности лимфоцита и самостоятельно атаковать «врагов» (например, бактерий). Рецепторы Т-лимфоцитов (Т-клеточные рецепторы) по своей структуре похожи на антитела, но они прочно приделаны к поверхности Т-лимфоцита и не расплываются свободно в окружающей среде, подобно антителам.
В ходе развития (созревания) лимфоцитов происходит сложная перестройка их генома. Суть ее состоит в том, что из имеющегося в геноме набора «заготовок» комбинаторным путем формируются зрелые, готовые к использованию гены антител или Т-клеточных рецепторов. Возникает огромное разнообразие лимфоцитов, производящих сотни тысяч и миллионы разных иммунных рецепторов. Среди этих рецепторов неизбежно появляются и опасные для организма, готовые наброситься на свои собственные антигены. Лимфоциты, производящие такие рецепторы, отбраковываются; остальные сохраняются. В результате организм получает огромный набор лимфоцитов, способных распознавать чуть ли не любые чужеродные белки и углеводы. Когда в организм проникает инфекция (например, бактерии), те B-лимфоциты, чьи антитела проявляют наибольшее сродство к поверхностным веществам (антигенам) данной бактерии, дополнительно «подгоняют» гены своих антител к этим антигенам путем соматического гипермутирования.
T- и B-лимфоциты высших позвоночных обмениваются между собой разнообразными химическими сигналами (см. ниже интерлейкины). В соответствии с этим у разных типов лимфоцитов активны строго определенные гены, ответственные за прием и передачу этих сигналов.
Более подробно о цитокинах см. в отдельном разделе:
Одно из главных функциональных различий В- и Т-лимфоцитов состоит в том, что первые специализируются в первую очередь на борьбе с инфекциями путем массового производства антител, а вторые — в большей степени «разведчики» и специалисты по тонкому различению «своих» и «чужих» антигенов; в частности, они внимательно следят за тем, чтобы B-лимфоциты по ошибке не начали производить аутоиммунные антитела, атакующие собственные клетки организма.
Разделение труда между лимфоцитами неизбежно вытекает из самой «идеи» производства огромного количества разнообразных иммунных рецепторов комбинаторным путем. С одной стороны, благодаря этой технологии позвоночные успешнее, чем любые другие животные, противостоят разнообразным инфекциям. Вряд ли без этого наши предки смогли бы стать теплокровными, то есть превратиться в ходячий термостат с питательной средой для микробов. С другой, такая иммунная система должна находиться под строжайшим контролем, иначе она мгновенно убьет свой собственный организм. Кто же может проконтролировать, какой антиген распознал тот или иной лимфоцит, точно ли этот антиген чужой и не будет ли для организма вреда, если данный лимфоцит начнет размножаться? Кроме другого лимфоцита, никто в этом не разберется. Иммунная система должна контролировать себя сама.
Активация иммунитета и Дендритные клетки
Источник: «Наука и жизнь» №11, 2011
Автор: Ольга Белоконева, кандидат химических наук
В 2011 году Нобелевская премия по физиологии и медицине присуждена Брюсу Бойтлеру и Жюлю Хоффманну за открытие механизмов активации врождённого иммунитета, и Ральфу Штайнману за открытие дендритных клеток и их роли в активации адаптивного иммунитета. Эти исследования называют революционными, поскольку открытие врождённого иммунитета в корне изменило представление о функционировании иммунной системы.
В природе существуют две линии защиты, два вида иммунитета.
Процесс выработки антител запускается не сразу, у него есть определённый инкубационный период, зависящий от типа патогена. Зато, если уж процесс активации пошёл, как только та же самая инфекция попытается проникнуть в организм ещё раз, B-клетки моментально отреагируют выработкой антител, и инфекция будет уничтожена немедленно, не причинив никакого вреда. Именно поэтому на некоторые виды инфекций у человека вырабатывается иммунитет на всю оставшуюся жизнь.
А вот система врождённого иммунитета неспецифична и не обладает «долгосрочной памятью», поскольку реагирует на некие молекулярные структуры, присущие всем патогенным микроорганизмам. Эти структуры получили название «патоген-ассоциированные молекулярные образы» (pathogen-associated molecular patterns — PAMP ). Такими PAMP служат молекулы, входящие в состав клеточной мембраны бактерий. Несмотря на химические различия, все эти структуры обладают следующими свойствами: они синтезируются только микроорганизмами (в клетках животных их нет, поэтому распознавание PAMP расценивается иммунной системой как сигнал к началу борьбы с чужаком); они характерны для целого ряда патогенов, а не только для одного; эти структуры являются важными для жизнедеятельности бактерии, поэтому в процессе эволюции они меняются очень медленно (иначе иммунная система просто не успевала бы настраивать распознавание). Если бактерии удаётся прорвать «первую линию обороны» и избежать уничтожения макрофагами или гранулоцитами, то в борьбу должна включиться система приобретённого иммунитета.
Каким образом система врождённого иммунитета подаёт знак системе приобретённого иммунитета на выработку специфических антител? Вот за решение этого ключевого вопроса иммунологии и присуждена Нобелевская премия 2011 года.
В 1973 году Ральф Штайнман открыл новый вид клеток, которые назвал дендритными, поскольку внешне они напоминали дендриты нейронов. Клетки обнаружились во всех тканях организма, которые соприкасались с внешней средой: в коже, лёгких, слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта. Сначала исследователь предположил (в ту пору это вызвало скептицизм многих учёных), а затем и доказал, что дендритные клетки служат посредниками между врождённым и приобретённым иммунитетом. То есть «первая линия обороны» подаёт через них сигнал, который активирует T-клетки и запускает каскад выработки антител B-клетками (дополнительно о врожденном иммунитет см. здесь → ).
Дендритные клетки (англ. Dendritic cells, DC) – это популяция особых клеток иммунной системы костно-мозгового происхождения, функция которых заключается в презентации «вражеских» антигенов другим клеткам иммунной системы. Таким способом они активируют адаптивный иммунитет. По научному, такие клетки-посредники называются антигенпрезентирующими (АПК). См. механизм действия на рис. 1 и рис. 2 ).
Как оказалось позже, дендритные клетки (так же как и макрофаги и эпителиальные клетки) имеют на клеточной поверхности специальные белковые комплексы — рецепторы. Гены, кодирующие эти рецепторы, аналогичны Toll-генам плодовой мушки дрозофилы (от нем. toll — сногсшибательный, безумный), играющим ключевую роль в эмбриогенезе. В 1996 году Жюль Хоффманн обнаружил, что у мушек с «выключенным» Toll-геном полностью отсутствовал иммунитет и они погибали от любой грибковой инфекции. Хоффманн предположил, что ген Tollважен не только для развития эмбриона, он ещё играет ключевую роль в иммунной системе. Как оказалось, этот ген кодирует специальные рецепторы, распознающие молекулы в структуре мембран бактериальных патогенов (PAMP), посылая биохимический сигнал на устранение «чужака». Их назвали « Toll-подобные рецепторы » (англ. Toll-like).
При взаимодействии РАМР с Toll-подобным рецептором на поверхности дендритной клетки появляются белки-антигены, которые и запускают адаптивный иммунный ответ T-клеток. У человека обнаружен десяток таких Toll-подобных рецепторов. Некоторые из них находятся на поверхности клеток, другие «плавают» в клеточной цитоплазме. Конечным результатом взаимодействия PAMP с этими рецепторами является активация T-клеток. На клеточном уровне происходит активация фагоцитов: они начинают продуцировать активные формы кислорода, а следовательно, более интенсивно переваривать «обрывки» клеточных стенок чужеродных бактерий.
Таким образом, открытие врождённого иммунитета привело к появлению новых подходов в профилактике и лечении заболеваний, в разработке новых вакцин и противоопухолевых препаратов.
Активация адаптивной иммунной системы
Небольшая доля активированной B-клетки (и активированной TH-клетки) будет развиваться в клетки памяти, чтобы обеспечить длительный иммунитет.
См. дополнительно:
B- и T-лимфоциты. Общая характеристика
1. Общая характеристика B-лимфоцитов
После связывания антигена с рецепторами B-клетки клетка активируется. Активация B-клеток состоит из двух фаз: пролиферации и дифференцировки; все процессы индуцируются контактом с антигеном и T- хелперами.
В результате пролиферации увеличивается число клеток, способных реагировать с введенным в организм антигеном. Значение пролиферации велико, поскольку в неиммунизированном организме очень мало B-клеток, специфичных для определенных антигенов.
Каждый лимфоцит, относящийся к B-лимфоцитам и дифференцирующийся в костном мозге, запрограмирован на образование антител только одной специфичности.
Молекулы антител не синтезируются никакими другими клетками организма, и все их многообразие обусловлено образованием нескольких миллионов клонов B-клеток. Они (молекулы антител) экспрессируются на поверхностной мембране лимфоцита и функционируют как рецепторы. При этом на поверхности каждого лимфоцита экспрессируется около ста тысяч молекул антител. Кроме того, B-лимфоциты секретируют в кровоток продуцированные ими молекулы антител, являющиеся измененными формами поверхностных рецепторов этих лимфоцитов.
Антитела формируются до появления антигена, и антиген сам отбирает для себя антитела. Как только антиген проникает в организм человека, он встречается буквально с войском лимфоцитов, несущих различные антитела, причем у каждого есть свой индивидуальный распознающий участок. Антиген соединяется только с теми рецепторами, которые в точности ему соответствуют. Лимфоциты, связавшие антиген, получают пусковой сигнал и дифференцируются в плазматические клетки, продуцирующие антитела. Поскольку лимфоцит запрограммирован на синтез антител только одной специфичности, антитела, секретируемые плазматической клеткой, будут идентичны своему оригиналу, т.е. поверхностному рецептору лимфоцита и, следовательно, будут хорошо связываться с антигеном. Так антиген сам отбирает антитела, распознающие его с высокой эффективностью.
2. Общая характеристика T-лимфоцитов
Дополнительно см.:
T-лимфоциты подразделяются на ряд подклассов. Главные из них это две различные, неперекрывающиеся субпопуляции: клетки одной из них несут маркер CD4 и в основном «помогают» в осуществлении иммунного ответа или индуцируют его ( T-хелперы ), клетки другой несут маркер CD8 и обладают преимущественно цитотоксической активностью (цитотоксические T-лимфоциты ( T-киллеры )). При этом, Т-хелперы стимулируют выработку антител, а Т-супрессоры тормозят её.
Отдельно стоит отметить т.н. NK-клетки (естественные киллеры или натуральные киллеры)
Дополнительно о Т- и В-лимфоцитах см. здесь →
Дополнительно см.:
К разделам:
Будьте здоровы!
ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ
Дендритные клетки
Дендритные клетки (ДК), названные так из-за их «древовидной», имеющей отростки (дендриты), формы, являются антигенпрепрезентирующими клетками (АПК) иммунной системы, то есть обрабатывают антигенный материал и представляют его на своей поверхности для Т-клеток иммунной системы. Они служат связующим звеном между врожденной и приобретенной иммунными системами.
Пауль Лангерганс впервые описал ДК, найденные в человеческой коже в 1868 году, но ошибочно принял их за нервные клетки. Ральф Штейнман и Занвил Кон открыли ДК в 1973 году, но идея о том, что ДК имеют уникальную роль в иммунной системе, десятки лет воспринималась скептически. В XXI веке стало понятно, как именно ДК инициируют приобретенные иммунные ответы. Сейчас все более очевидным становится их вклад в индукцию толерантности к аутоантигенам. Изучаются связи и сигнальные пути ДК с другими иммунными клетками, их роль в развитии различных патологий, разрабатываются лекарства и вакцины против некоторых патогенов, опухолей и аутоиммунных заболеваний. В знак признания важности открытия дендритных клеток Ральф Штайнман был удостоен нескольких престижных премий, в том числе международной премии Фонда Гарднера в 2003 году, премии Альберта Ласкера в 2007 году и Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2011 году.
ДК — это образующиеся в костном мозге лейкоциты, которые являются наиболее эффективным типом антигенпредставляющих клеток. ДК также могут быть получены in vitro из костного мозга и крови с использованием различных комбинаций факторов роста, таких как гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF) и Flt3-лиганд. ДК специализированы для захвата и обработки антигенов, превращения белков в пептиды и их представления на основных комплексах гистосовместимости (MHC-II), распознаваемых Т-клетками. Они являются гетерогенной, т. е. разнородной по происхождению и составу, группой клеток, включающей в себя миелоидную (или классическую, открытую Штайнманом) и плазмоцитоидную субпопуляции. Отдельно в классической субпопуляции выделяют ДК лимфоидной и нелимфоидной ткани, а также те самые клетки Лангерганса кожи. Хотя все ДК способны поглощать, обрабатывать и представлять антигены наивным Т-клеткам, вышеперечисленные подвиды имеют свои четкие фенотипические маркеры и различаются по местоположению, миграционным путям, специфическим иммунологическим функциям, а также по наличию зависимости их образования от инфекций или воспалительных стимулов.
Рисунок 1 | Транскрипционный контроль дифференциации ДК. На иллюстрации изображена тепловая карта цитокинов, TLR и некоторых факторов транскрипции, которые экспрессируются в миелоидной линии, начиная от обычных миелоидных предшественников (CMP) до предшественников гранулоцитов макрофагов (GMP), предшественников макрофагов ДК (MDP), общих предшественников ДК (CDPs), циркулирующих кДК-предшественников (pre-cDCs), моноцитов, плазмоцитоидных ДК (pDCs) и клеток лимфоидной ткани CD8+ и CD11b+ ДК.
Плазмоцитоидные ДК (пДК) представляют собой небольшую субпопуляцию, происхождение которой сходно с классической, но их жизненный цикл протекает иначе. Они накапливаются преимущественно в крови и лимфоидных тканях и попадают в лимфатические узлы через кровоток, экспрессируют низкие уровни MHC-II, костимулирующих молекул и интегрина CD11c в неактивном состоянии, а также узкий диапазон паттерн-распознающих рецепторов (PRR), которые включают в себя Toll-подобные рецепторы (TLR) 7 и 9. При распознавании чужеродных нуклеиновых кислот пДК продуцируют интерфероны типа I и приобретают способность представлять чужеродные антигены.
Классические ДК (кДК) являются субпопуляцией тканевых гемопоэтических клеток, которые заполняют большинство лимфоидных и нелимфоидных тканей. Они более тонко ощущают тканевые повреждения, захватывая связанные с окружающей средой и чужеродными клетками антигены, обрабатывая и представляя их Т-лимфоцитам. Благодаря этому кДК индуцируют иммунитет к любым чужеродным антигенам, нарушающим целостность тканей, и обеспечивают толерантность к аутоантигенам. Они отлично подходят для выполнения этих функций из-за нескольких ключевых особенностей:
Дендритные клетки присутствуют в тканях, контактирующих с внешней средой — например, в коже (где имеется специализированный тип дендритных клеток — клетки Лангерганса), слизистых оболочках дыхательных путей, легких, желудка и кишечника. Также они могут быть обнаружены в незрелом состоянии в крови и соединительной ткани. Зрелые/активные формы ДК мигрируют в лимфоузлы.
Таблица 1 | Фенотипы мышиных кДК лимфоидной и нелимфоидной тканей.
Дефицит дендритных клеток у человека
У людей описано три генетических синдрома дефицита ДК. Первый — синдром дефицита DCML, вызван мутацией GATA-связывающего фактора 2 (GATA2), ведущей к полному отсутствию ДК, циркулирующих моноцитов, B- и NK-лимфоцитов, но не влияющей на гранулоциты и тромбоциты. Этот синдром также связан с отсутствием лимфоидных предшественников и уменьшением предшественников гранулоцит-макрофагов (GMP), что указывает на то, что дефицит GATA2 предотвращает дифференциацию этих предшественников в ДК. У пациентов с DCML значительно (примерно в 100 раз) был повышен уровень сывороточного FLT3L без признаков миелопролиферации.
Второй синдром связан с мутациями регуляторного фактора интерферона 8 (IRF8), который участвует в дифференциации общего миелоидного предшественника в ДК и моноциты. У одного пациента с ноль-мутацией IRF8 наблюдалось увеличенное количество гранулоцитов, полное отсутствие циркулирующих моноцитов, пДК, кДК и дермальных ДК, а также недостаточная продукция IL-12. Интересно, что эпидермальные клетки Лангерганса у этого пациента присутствовали в нормальном количестве, из чего можно сделать предположение, что эпидермальные клетки Лангерганса и кДК имеют различное происхождение. Другой вид мутации IRF8, наблюдаемой у двух пациентов, приводил к уменьшению количества CD1c+ кДК в крови и дефектам в продукции IL-12, но нарушения образования гранулоцитов, моноцитов или пДК не происходило.
Третий синдром связан с мутацией аденилаткиназы 2-фосфотрансферазы, необходимой для нуклеотидного гомеостаза. Эта мутация вызывает особую форму тяжелого комбинированного иммунодефицита, известную как ретикулярный дисгенез. Синдром характеризуется нарушением образования всех зародышевых клеток крови, включая нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, кДК и клетки Лангерганса.
Иммунотерапия
Использование иммунорегуляторных возможностей дендритных клеток имеет большие перспективы в лечении онкозаболеваний, аутоиммунных заболеваний и профилактики отторжения трансплантата. Манипуляции с ДК могут превратить их в наиболее эффективный адъювант для усиления иммунной защиты хозяина. Было показано, что злокачественные новообразования подавляют ДК, выделяя противовоспалительные цитокины, такие как IL-10, чем обусловливают образование супрессивных Т-клеток. Для того, чтобы подорвать эти механизмы, можно создать нацеленные на опухолевые антигены ДК ex vivo и ввести их пациенту для повышения иммунитета к опухолевым клеткам. Дендритные клеточные вакцины, создаваемые таким образом, безопасны, имеют минимум побочных эффектов и в целом выглядят как выполнимый, перспективный и эффективный метод лечения.
Источники:
Клеточные технологии в иммунотерапии злокачественных новообразований: дендритные клетки
Изучение механизмов иммунного ускользания опухоли показало, что рост, метастазирование и прогноз злокачественного новообразования зависят от функционирования иммунной системы пациента [1]. В настоящее время ведутся интенсивные работы по разработке и внедрению методов лечения, которые основаны на активации компонентов клеточного и гуморального противоопухолевого иммунитета. Одним из наиболее изученных и клинически эффективных методов является вакцинация с помощью дендритных клеток.
Дендритные клетки (ДК) — компонент клеточного звена врожденного иммунитета, выполняют антигенпрезентирующую и регуляторную функцию [2].
В организме человека ДК представлены гетерогенной популяцией, не имеющей одного общего антигенного маркера. Выделяют два основных типа ДК, которые в отечественной литературе называются миелоидными ДК (мДК) и плазмоцитоидными ДК (пДК), в зависимости от клетки-предшественницы (Рис. 1) [3].
Рисунок 1 | Образование и дифференцировка подтипов ДК (подробности в тексте) [3].
MDP — общий предшественник клеток миелопоэза; LMPP — общий предшественник лимфопоэза; pDC — пДК; conventional dendritic cells — мДК; monocyte derived cells — ДК, дифференцирующиеся из моноцитов.
Большинство ДК образуются из клетки-предшественника миелопоэза и представляют собой мДК, поэтому в зарубежной литературе для них введено понятие «конвенциональные ДК» (conventional DC). Часть ДК образуются из клетки-предшественницы лимфопоэза — это пДК [3]. Кроме того, было показано, что моноциты при определенных условиях могут трансформироваться в дендритные клетки [4], а также неопределенной остается классификационное положение резидуальных тканевых моноцитов (например, клеток Лангханса) [2].
После завершения дифференцировки ДК покидают костный мозг и с током крови достигают периферических органов и лимфатических узлов [3]. По некоторым данным, период полужизни ДК составляет от 5 до 7 дней в селезенке, лимфатических узлах, печени и почках, но может достигать и 25 дней (например, в легких) [5,6].
В отсутствие специфических медиаторов воспаления, фрагментов микробных клеток или других активаторов, дендритные клетки находятся в «спящем» состоянии (толерогенная форма), что выражается в продукции ими иммуносупрессорных молекул и индукции Treg лимфоцитов. В случае попадания в межклеточную среду активаторов ДК превращаются в зрелую форму и модулируют компоненты врожденного и адаптивного иммунитета, а также выполняют антигенпрезентирующую функцию (Рис. 2). При этом ДК мигрируют с периферии в регионарные лимфатические узлы [7].
Рисунок 2 | Две основных формы существования дендритных клеток: «спящая»/толерогенная и активная/зрелая форма (пояснения в тексте).
Зрелые ДК могут иметь разнообразный набор антигенов, но важнейшим является наличие молекул главного комплекса гистосовместимости II класса (MHC-II), с помощью которых ДК могут активировать CD8+ и CD4+ лимфоциты, запуская адаптивный иммунный ответ. Для модуляции работы клеток иммунной системы на поверхности ДК имеются различные рецепторы и костимуляторы, представленные на рисунке 3.
Рисунок 3 | Основные рецепторы зрелой ДК.
CD86, CD80 — костимуляторы передачи сигнала Т-лимфоцитам;
CD40 — стимулирует продукцию ИЛ-12 и ИФН-γ Т-хелперами;
А — молекулы межклеточной адгезии;
TLR — toll-like рецепторы, необходимы для захвата антигенов;
К — рецепторы к компонентам комплемента;
Кроме стандартного для антигенпрезентирующих клеток (АПК) представления антигена через MHC-II, ДК способны встраивать захваченный антиген в MHC-I, напрямую активируя CD8+ лимфоциты [7].
Рисунок 4 | Взаимодействие ДК с Т-лимфоцитами. Комплексы антиген+MHC-I и MHC-II распознаются рецепторами Т-лимфоцитов (TCR), при этом ДК выделяет медиаторы, способствующие дифференцировки CD4+ клеток либо в Th1, либо в Th2.
ДК участвуют во всех типах специфических иммунных реакций, в том числе и в противоопухолевом иммунитете [8]. Способность активировать клеточное звено иммунитета и высокая эффективность передачи антигена позволяет выделить ДК среди других АПК в качестве потенциальной мишени для противоопухолевой терапии.
Терапия с использованием ДК получила название «вакцинация дендритными клетками». Суть метода заключается в создании искусственного активного специфического иммунитета в отношении опухоли, однако для большей эффективности вводятся не сами антигены злокачественных клеток, а индуцированные ДК [9]. При этом ДК не просто выполняют роль АПК, а еще и выделяют ряд цитокинов (ИЛ-12, ИЛ-6, ИФН-γ, ФНО-α), которые потенцируют пролиферацию и созревание иммунокомпетентных клеток [8, 9]. Протокол иммунотерапии ДК включает следующие этапы: забор ДК или их предшественников у пациента; индукцию их превращения в незрелые ДК; стимуляцию «созревания ДК»; введение клеток в организм пациента (Рис. 5) [9, 10]
Рисунок 5 | Этапы иммунотерапии с использованием ДК (подробности в тексте) [9].
Небольшое количество ДК можно получить непосредственным выделением из периферической крови пациента, однако их количество и фенотип могут быть неподходящими для эффективной иммунотерапии [11, 12]. Кроме того, ДК могут быть получены из клеток-предшественников, экспрессирующих CD34+, которые изолируют из костного мозга, периферической или пуповинной крови [13, 14]. Однако стандартным и наиболее эффективным методом является получение ДК из моноцитов периферической крови пациента, в связи с простотой метода и большим количеством получаемых клеток [9, 10]. Ряд исследований показал высокую эффективность ДК, полученных из моноцитов при иммунотерапии злокачественных опухолей [15–17].
Для превращения моноцитов в незрелые дендритные клетки их инкубируют со смесью цитокинов, которая содержит гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) и один из цитокинов, ИЛ-4, ФНО-α или ИФН-α. ГМ-КСФ поддерживает пролиферацию и жизнеспособность клеток миелоидного ростка, а дополнительные цитокины способствуют дифференцировке в незрелые ДК. Незрелые ДК «нагружают» опухолевыми антигенами — инкубируют в среде, содержащей опухоль-специфичные пептиды, нуклеиновые кислоты, лизаты опухолевых клеток. В настоящее время вопрос оптимального варианта антигенной «нагрузки» ДК остается открытым. Активно изучается и показал хорошие результаты метод с использованием цельных опухолевых клеток и совместного культивирования ДК и опухоли [18, 19].После этого начинается «созревание» ДК. Этот этап необходим для экспрессии ДК рецепторов, необходимых для выполнения антигенпрезентирующей функции, кроме того, зрелые ДК начинают секретировать регуляторные цитокины. Для индукции созревания обычно используются различные комбинации ФНО-α с цитокинами, такими как ИЛ-1β, ИЛ-6, PGE2, ИЛ-18, интерфероны и лиганды TLR [9].
Зрелые ДК вводят в организм пациента внутрикожно, внутривенно, в лимфатические узлы или напрямую в опухолевый очаг [10].
Внедрение вакцин на основе ДК в клиническую практику началось в середине 90-х годов. Это были вакцины на основе ДК моноцитарного происхождения, культивированных со специфичными антигенами меланомы, такими как MART-1/Melan A и gp100 [20–22]. Кроме того, испытывались вакцины против В-клеточной лимфомы, миеломы, острого миелобластного лейкоза, рака предстательной железы и гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) [20, 23–27]. Результаты исследований показали безопасность и иммуногенность вакцин на основе ДК. В случае ГЦК и меланомы удалось добиться активации CD8+-лимфоцитов не позднее 7 дня от начала терапии. В большинстве исследований принимали участие пациенты на поздних стадиях опухолевого процесса, однако у 10 % удалось добиться стойкой ремиссии заболевания. Кроме моноцитарных ДК, клинические испытания прошли вакцины на основе ДК, полученных из CD34+-клеток, а также плазмоцитоидные ДК. В обоих случаях вакцины обладали клинической эффективностью и были безопасны [28, 29].
В последнее время идет работа в области повышения эффективности доставки ДК в лимфатические узлы с помощью инъекций напрямую в лимфатические сосуды [30], а также в области сочетания вакцин из ДК и других вариантов иммунотерапии, например, блокады иммунологических контрольных «точек» (checkpoint blockade) [31].