დენდრიტულ უჯრედებზე...

62
ნონა ჯანიკაშვილი თბილისის სახელმწიფო სამედიცინო უნივერსიტეტის ასოცირებული პროფესორი საფრანგეთის ბურგუნდიის უნივერსიტეტის აფილირებული მეცნიერი დენდრიტულ უჯრედებზე დაფუძნებული ვაქცინები

Upload: others

Post on 19-Feb-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

ნონა ჯანიკაშვილი თბილისის სახელმწიფო სამედიცინო უნივერსიტეტის ასოცირებული პროფესორი

საფრანგეთის ბურგუნდიის უნივერსიტეტის აფილირებული მეცნიერი

დენდრიტულ უჯრედებზე დაფუძნებული ვაქცინები

Page 2: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

დენდრიტულ უჯრედებზე დაფუძნებული ვაქცინები

Page 3: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

თერაპიული მიზნით პაციენტში უჯრედების შეყვანა

დონორიდან რეციპიენტში ტრანსფუზია

Ex vivo შექმნილი/დამუშავებული უჯრედების ინექცია პაციენტში

ვის მოაფიქრდა?

უჯრედული თერაპია

Page 4: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

თერაპიული მიზნით პაციენტში უჯრედების შეყვანა

ჩარლს-ედვარდ ბრაუნ-სექვარდმა 1889 წლის 1 ივნისს

გამოაქვეყნა პირველი ცნობა „სიცოცხლის ელექსირის“ შესახებ

იგი ამტკიცებდა, რომ ძაღლების და ზღვის გოჭების სათესლის

ექსტრაქტის ინექციებმა მას გაუუმჯობესა ფიზიკური და გონებრივი შესაძლებლობები

ძალიან მალე ქიმიკოსებმა დაიწყეს „სიცოცხლის ელექსირის“,

როგორც დაბერების და მასთან ასოცირებული მრავალი

დაავადების სამკურნალო საშუალების წარმოება

საბოლოოდ ეს პლაცებოს ეფექტად ჩაითვალა

უჯრედული თერაპია

Page 5: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

თერაპიული მიზნით პაციენტში უჯრედების შეყვანა

პოლ ნიჰანსი ითვლება ცოცხალი უჯრედების თერაპიის

ფუძემდებლად

იგი სამკურნალო უჯრედებს გამოყოფდა ძროხის და ცხვრის

ემბრიონებიდან

მან პირველმა გამოიყენა ჰიპოთალამუსიდან და ჰიპოფიზიდან

მიღებული სამკურნალო ცერებრალური უჯრედები.

მოგვიანებით კი იყენებდა ღვიძლის, პანკრეასის, თირკმლის,

თიმუსისა და ელენთის უჯრედებსაც

დაიწყო უჯრედულ თერაპიაზე საუკუნოვანი მუშაობა...

უჯრედული თერაპია

Page 6: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

დღეს მსოფლიოს წამყვან სამეცნიერო კვლევით ცენტრებში

ინტენსიური მუშაობა მიმდინარეობს ახალი და გაუმჯობესებული

უჯრედული თერაპიების შესაქმნელად

ეს ერთ-ერთი წამყვანი მიმართულებაა ტრანსლაციურ ბიოსამედიცინო

კვლევებში

ზოგიერთი ახალი თერაპიული უჯრედები პრე-კლინიკური კვლევების

ეტაპზეა, ზოგიც - კლინიკურ გამოცდას გადის

უჯრედული თერაპიების დანერგვა მიმდინარეობს სიმსივნეების

მკურნალობაში, ანთებითი პროცესების რეგულაციაში,

ტრანსპლანტაციაში...

უჯრედული თერაპია

Page 7: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

დღეს მსოფლიოს წამყვან სამეცნიერო კვლევით ცენტრებში

ინტენსიური მუშაობა მიმდინარეობს ახალი და გაუმჯობესებული

უჯრედული თერაპიების შესაქმნელად

ეს ერთ-ერთი წამყვანი მიმართულებაა ტრანსლაციურ ბიოსამედიცინო

კვლევებში

ზოგიერთი ახალი თერაპიული უჯრედები პრე-კლინიკური კვლევების

ეტაპზეა, ზოგიც - კლინიკურ გამოცდას გადის

უჯრედული თერაპიების დანერგვა მიმდინარეობს სიმსივნეების

მკურნალობაში, ანთებითი პროცესების რეგულაციაში,

ტრანსპლანტაციაში...

ნუ გავიგებთ ხვალ, რა ხდება დღეს!

უჯრედული თერაპია

Page 8: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Steinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic cancer

vaccine

Ralph Steinman

The winner of the 2011 Nobel prize in medicine for DC

discovery

Steinman made himself into an extraordinary human lab experiment, testing a

series of unproven therapies, since he has been diagnosed with pancreatic

cancer

Steinman died on Friday, September 30, 2011

“Human clinical investigation is the highest form of research, it is critical to

engage in it”

დენდრიტული უჯრედები

Page 9: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

იმუნოთერაპია

დიფერენცირდება ჰემატოპოეტური უჯრედებიდან

ჰეტეროგენული პოპულაციაა თითქმის ყველა ქსოვლიში წარმოდგენილია სხვადასხვა სუბპოპულაციების სახით

მთავარი ანტიგენწარმდგენი უჯრედებია

ცენტრალურ როლს ასრულებს იმუნურ პასუხში

ტოლერანტობა აქტივაცია

პათოლოგიურ მდგომარეობაში

თერაპიული საშუალება

თერაპიის სამიზნე

იმუნოსუპრესორული გარემო

პრო-ანთებითი გარემო

დენდრიტული უჯრედები

Page 10: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

იმუნოთერაპია

დიფერენცირდება ჰემატოპოეტური უჯრედებიდან

ჰეტეროგენული პოპულაციაა თითქმის ყველა ქსოვლიში წარმოდგენილია სხვადასხვა სუბპოპულაციების სახით

მთავარი ანტიგენწარმდგენი უჯრედებია

ცენტრალურ როლს ასრულებს იმუნურ პასუხში

ტოლერანტობა აქტივაცია

პათოლოგიურ მდგომარეობაში

თერაპიული საშუალება

თერაპიის სამიზნე

იმუნოსუპრესორული გარემო

პრო-ანთებითი გარემო

დენდრიტული უჯრედები

Page 11: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

DC

NK

Macrophages

CD4+ T

CD8+ T

ლიმფური კვანძი

ანტი-სიმსივნური იმუნური პასუხი

Page 12: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

The Three Es of Cancer Immunoediting

Annual Review of Immunology

Vol. 22: 329-360 (Volume publication date April 2004)

First posted online on October 15, 2003

DOI: 10.1146/annurev.immunol.22.012703.104803

Gavin P. Dunn,1 Lloyd J. Old,2 and Robert D. Schreiber1

სამი E-ს თეორია

სიმსივნის იმუნური ზედამხედველობა

Page 13: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

ჩართულია ბუნებრივი და ადაპტაციური იმუნური პასუხი

სიმსივნის წინააღმდეგ.

NK, CTL, მაკროფაგები კლავენ

სიმსივნურ უჯრედებს.

ვითარდება სპეციფიკური

იმუნური პასუხი სიმსივნური

ანტიგენების წინააღმდეგ.

ყალიბდება იმუნური მეხსიერება.

სიმსივნური უჯრედები,

რომლებიც გაუძვრებიან

ელიმინაციას აქვთ

არაიმუნოგენური ფენოტიპი ,

განიცდიან გენეტიკური და ეპიგენეტიკური ცვლილებებს

და მრავლდებიან

არაიმუნოგენური

სიმსივნური უჯრედები,

უჯრედ-უჯრედული და ხსნადი ფაქტორების

მოქმედებით თრგუნავენ

იმუნურ პასუხს და იმუნური

დეტექციის ხარისხს.

სიმსივნე იზრდება

სიმსივნის იმუნური ზედამხედველობა

Page 14: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

სიმსივნის იმუნური ზედამხედველობა

Page 15: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

იმუნოგენურობის დაქვეითება ნეოანტიგენების ექსპრესიის დაქვეითება, მასკირება MHC I მოლეკულების დაქვეითება სუპრესორული მოლეკულების ექსპრესია და პროდუქცია ნეოანგიოგენეზი, ვასკულარიზაცია

მომწიფების შეფერხება MHC მოლეკულების დაქვეითება თანამასტიმულირებელი (B7) მოლეკულების

დაქვეითება იმუნოსუპრესორული მიელოიდური

უჯრედების ინდუქცია

ინჰიბირება ანერგია აპოპტოზი Treg-ების ინდუქცია

სიმსივნის იმუნოსუპრესია

Page 16: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

სიმსივნური უჯრედები

მოუმწიფებელი DC

ტოლეროგენული DC

მომწიფებული DC

მომწიფება

TGF-β

IL-10

VEGF

Arginase/IDO PD-L1 IL-10/TGF-β

ინჰიბირება ანერგია აპოპტოზი Treg-ების ინდუქცია

აქტივაცია

პროლიფერაცია

T Treg

DC ვაქცინა

დენდრიტული უჯრედების (DC) ვაქცინები

Page 17: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

პროფესიონალური ანტიგენ-წარმდგენი უჯრედებია

უზრუნველყოფს იმუნური პასუხის ინიციაციას

წარმოადგენს ინდუქტორს და მესენჯერს

დენდრიტული უჯრედების (DC) ვაქცინები

Page 18: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

ლეიკოციტები

მონოციტები

+ GM-CSF + IL-4

მოუმწიფებელი DC

სიმსივნური პეპტიდებით

დატვირთვა

ჩაფერონებით აქტივაცია

B7 ტრასფექცია

TLR ლიგანდებით

აქტივაცია

ციტოკინებით

აქტივაცია

დენდრიტული უჯრედების (DC) ვაქცინები

Page 19: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

ლეიკოციტები

მონოციტები

+ GM-CSF + IL-4

მოუმწიფებელი DC

სიმსივნური პეპტიდებით

დატვირთვა

ჩაფერონებით აქტივაცია

B7 ტრასფექცია

TLR ლიგანდებით

აქტივაცია

ციტოკინებით

აქტივაცია

დენდრიტული უჯრედების (DC) ვაქცინები

~25 წელია კლინიკურ ცდებში

შეზღუდული ეფექტურობით

Page 20: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

ლეიკოციტები

მონოციტები

+ GM-CSF + IL-4

მოუმწიფებელი DC

სიმსივნის მკვლელი DC

+ LPS

სიმსივნური პეპტიდებით

დატვირთვა

ჩაფერონებით აქტივაცია

B7 ტრასფექცია

TLR ლიგანდებით

აქტივაცია

ციტოკინებით

აქტივაცია

დენდრიტული უჯრედების (DC) ვაქცინები

~25 წელია კლინიკურ ცდებში

შეზღუდული ეფექტურობით

Page 21: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Team of Immunoregulation and Immunopathology

INSERM U1098 University of Burgundy

DIJON, FRANCE

Department of Pediatrics Hematology/Oncology Section

University of Arizona Tucson, AZ, USA

მკვლელი დენდრიტული უჯრედები (KDC)

Page 22: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

GM-CSF IL-4

PBMC

CD14+ positive selection

Dendritic cells

Day 5-7

Tumor cells

+/- activator

CD1a+ CD14- CD56- CD16- CD3-

KDC - მიღება

Page 23: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Via

ble

tum

or

cells

(%

)

120

100

80

60

40

20

0

Me

diu

m

Co

ntr

ol

LP

S

Fla

ge

llin

Ga

rdiq

uim

od

Po

ly I

:C

Cp

G

Pa

mC

ys

3S

K4

*

**

LPS იწვევს DC ციტოტოქსიურ აქტივობას

თაგვი

ვირთაგვა

ადამიანი

KDC - აქტივაცია

Page 24: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

100

80

60

40

20

0

120

Via

ble

tum

or

cells

(%

)

0 1 10-1 10-2 10-3 10-4

[LPS] (µg/ml)

Via

ble

tu

mo

r ce

lls (

%)

12

0 10

0 80

60

40

20

0 Control 5µg/ml 1µg/m

[LPS]

24h 48h 72h

LPS 10ng/ml

LPS

120

100

80

60

40

20

0

Control

LPS 1µg/ml

LPS 0,1µg/ml

+ - - +

24h 48h Pret.

Via

ble

tu

mo

r ce

lls (

%)

Via

ble

tum

or

cells

(%

)

100

80

60

40

20

0

120

0,5:1 1:1 2,5:1 5:1 10:1

Ratio Effector:Target

KDC - ციტოტოქსიური ფუნქცია

Page 25: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

140

100

80

60

40

20

0

120 V

iable

ce

lls (

%)

HT

29

MC

F7

HeLa

HC

T116

SW

480

B16F

10

Em

b. ce

lls

A7R

5

DC DC+LPS

*

* * *

*

**

**

**

LPS აქტივირებული DC კლავს სიმსივნურ უჯრედებს

KDC - ციტოტოქსიური ფუნქცია

Page 26: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

An

ex

in V

PI

T T+DC T+DC+LPS

KDC არ კლავს T ლიმფოციტებს

KDC - ციტოტოქსიური ფუნქცია

Page 27: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

სიმსივნის მქონე პაციენტებიდან მიღებულ KDC-ს აქვს

მომწიფებული ფენოტიპი

Eve

nts

MFI

CD40 CD80 CD83 CD86 HLA-DR

10 პაციენტი სიმსივნის მეოთხე სტადიით

KDC ფენოტიპი

KDC ფუნქცია

სიმსივნის მქონე პაციენტებიდან მიღებული KDC

Page 28: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

120

100

80

60

40

20

0

Via

ble

tu

mo

r ce

lls (

%)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Cancer patients

Medium DC DC+LPS

* *

*

* *

*

* *

*

*

სიმსივნის მქონე პაციენტებიდან მიღებული KDC

სიმსივნის მქონე პაციენტებიდან მიღებულ KDC-ს აქვს

ციტოტოქსიური აქტივობა

Page 29: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Cancer patients Healthy donors

Via

ble

tu

mo

r ce

lls (

%)

NS

სიმსივნის მქონე პაციენტებიდან მიღებული KDC

სიმსივნის მქონე პაციენტებიდან და ჯანმრთელი დონორებიდან მიღებულ მიღებულ KDC-ს აქვს ერთნაირი ციტოტოქსიური აქტივობა

Page 30: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

120

100

80

60

40

20

0

Via

ble

tum

or

cells

(%

)

Control Transwell

Medium DC DC+LPS

KDC-ის ციტოტოქსიური აქტივობა დამოკიდებულია უჯრედ-უჯრედულ კონტაქტზე

KDC - ციტოტოქსიურობის მექანიზმი

Page 31: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

KDC არ არის დამოკიდებული TNFα-ზე, TRAIL-ზე და FasL-ზე

KDC არ წარმოქმნის TRAIL და FasL

TNFα-ბლოკირება არ აფერხებს KDC-ით სიმსივნეების კვლას

KDC კლავს TNFα- TRAIL- ან FasL-რეზისტენტულ სიმსივნეებს

TNFα ? TRAIL? FasL?

KDC - ციტოტოქსიურობის მექანიზმი

Page 32: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

2,1% 4,3%

1%

3,3% 10,8%

1,3%

3,2% 5,3%

2,2% 6,9%

23,2% 8,8%

PI

An

ne

xin

V

Medium LPS DC DC+LPS

KDC იწვევს სიმსივნური უჯრედების ნეკროზს

120

100

80

60

40

20

0

Via

ble

tum

or

cells

(%

)

Medium LPS DC DC

+LPS

DC+LPS

+zVAD

NS

KDC - ციტოტოქსიურობის მექანიზმი

Page 33: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

NO / Peroxynitrites ?

Fraszczak J. et al., J Immunol 2010

Nicolas A. et al., J Immunol 2007

Serbina NV. et al., Immunity 2003

Shimamura H. et al., J Immunother 2002

KDC - ციტოტოქსიურობის მექანიზმი

Page 34: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

0

5

10

15

20

DC (d5) DC (d7)

CMH alone CMH + DC

CMH + DC + LPS

**

*

**

*

CP

ra

dic

al (A

U)

CMH (1-hydroxy-3-methoxycarbonyl

-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidine)

Peroxynitrites

CP radical

ESR spectroscopy

KDC ჭარბად გამოყოფს პეროქსინიტრიტს

KDC - ციტოტოქსიურობის მექანიზმი

Page 35: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

120

100

80

60

40

20

0

Via

ble

tum

or

cells

(%

)

HT29 HeLa HCT116 SW480

DC+LPS DC+LPS+FeTPPS

*

* *

* 140

160

Via

ble

tum

or

cells

(%

)

120

100

80

60

40

20

0

Medium LPS LPS+FeTPPS

Control DC healthy DC cancer

KDC - ციტოტოქსიურობის მექანიზმი

KDC-ის მიერ სიმსივნური უჯრედების კვლაში მონაწილეობს პეროქსინიტრიტი

Page 36: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Peroxynitrites

Tumor cells

Killer DC (KDC)

LPS

KDC - ციტოტოქსიურობის მექანიზმი

Page 37: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Peroxynitrites

Tumor cells

Killer DC (KDC)

LPS

KDC – ფუნქცირებს როგორც კლასიკური APC?

შთანთქავს სიმსივნური უჯრედების ფრაგმენტებს?

წარადგენს სიმსივნურ ანტიგენს?

იწვევს სიმსივნესპეციფიურ T ლიმფოციტებს?

Page 38: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

DC DC+LPS

GF

P-F

ITC

CD11c GFP+ სიმსივნური უჯრედები

KDC შთანთქავს მოკლული სიმსივნის უჯრედების ფრაგმენტებს

KDC - სიმსივნის ანტიგენების შთანთქმა

Page 39: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Cell Trace+ T cells Day 7-12

KDC - T ლიმფოციტების პროლიფერაცია

Cell Trace Violet

Page 40: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Channels (V 440/40-A)0 50 100 150 200 250

Nu

mb

er

05

01

00

15

02

00

ModFitLT V3.0(Win32)

Proliferation Wizard Basic Model

File: 12042011_Ly stim.fcsDate acquired: 12-APR-2011Date analyzed: 12-Apr-2011

Parent: 25.42 % at 189.00

Generation 2: 1.60 % at 169.81Generation 3: 20.55 % at 150.62Generation 4: 32.33 % at 131.43Generation 5: 19.41 % at 112.24Generation 6: 0.00 % at 93.05Generation 7: 0.59 % at 73.86Generation 8: 0.00 % at 54.67Generation 9: 0.09 % at 35.48Generation 10: 0.00 % at 16.29

Proliferation Index: 2.73Nonproliferative Fraction: 0.69Division Error Index: 1.00Spacing of generations: 19.19

For cells at generation >= 3:Upper Generation P.I.: 7.02Precursor Frequency: 0.283991

Number of Cells Analyzed: 15072Reduced Chi-Square: 4.044

ParentGeneration 2Generation 3Generation 4Generation 5Generation 6Generation 7Generation 8Generation 9Generation 10

FSC-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R1

B 780/60-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R2

Channels (V 440/40-A)0 50 100 150 200 250

Nu

mb

er

06

01

20

18

02

40

ModFitLT V3.0(Win32)

Proliferation Wizard Basic Model

File: 12042011_DC.fcsDate acquired: 12-APR-2011Date analyzed: 12-Apr-2011

Parent: 16.83 % at 189.00

Generation 2: 0.00 % at 169.81Generation 3: 7.93 % at 150.62Generation 4: 10.97 % at 131.43Generation 5: 32.01 % at 112.24Generation 6: 29.87 % at 93.05Generation 7: 2.06 % at 73.86Generation 8: 0.27 % at 54.67Generation 9: 0.06 % at 35.48Generation 10: 0.01 % at 16.29

Proliferation Index: 4.32Nonproliferative Fraction: 0.73Division Error Index: 1.00Spacing of generations: 19.19

For cells at generation >= 3:Upper Generation P.I.: 13.16Precursor Frequency: 0.273058

Number of Cells Analyzed: 16173Reduced Chi-Square: 4.083

ParentGeneration 2Generation 3Generation 4Generation 5Generation 6Generation 7Generation 8Generation 9Generation 10

FSC-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R1

B 780/60-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R2

Channels (V 440/40-A)0 50 100 150 200 250

Nu

mb

er

08

01

60

24

03

20

ModFitLT V3.0(Win32)

Proliferation Wizard Basic Model

File: 12042011_DC LPS.fcsDate acquired: 12-APR-2011Date analyzed: 12-Apr-2011

Parent: 3.55 % at 189.00

Generation 2: 1.72 % at 169.81Generation 3: 8.76 % at 150.62Generation 4: 14.33 % at 131.43Generation 5: 45.75 % at 112.24Generation 6: 25.47 % at 93.05Generation 7: 0.00 % at 73.86Generation 8: 0.39 % at 54.67Generation 9: 0.01 % at 35.48Generation 10: 0.02 % at 16.29

Proliferation Index: 8.30Nonproliferative Fraction: 0.29Division Error Index: 1.00Spacing of generations: 19.19

For cells at generation >= 3:Upper Generation P.I.: 12.40Precursor Frequency: 0.633841

Number of Cells Analyzed: 17316Reduced Chi-Square: 2.209

ParentGeneration 2Generation 3Generation 4Generation 5Generation 6Generation 7Generation 8Generation 9Generation 10

FSC-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R1

B 780/60-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R2

Channels (V 440/40-A)0 50 100 150 200 250

Nu

mb

er

07

01

40

21

02

80

ModFitLT V3.0(Win32)

Proliferation Wizard Basic Model

File: 12042011_Tu.fcsDate acquired: 12-APR-2011Date analyzed: 12-Apr-2011

Parent: 9.57 % at 189.00

Generation 2: 0.00 % at 169.81Generation 3: 8.80 % at 150.62Generation 4: 11.35 % at 131.43Generation 5: 35.03 % at 112.24Generation 6: 33.25 % at 93.05Generation 7: 1.53 % at 73.86Generation 8: 0.43 % at 54.67Generation 9: 0.00 % at 35.48Generation 10: 0.05 % at 16.29

Proliferation Index: 6.08Nonproliferative Fraction: 0.58Division Error Index: 1.00Spacing of generations: 19.19

For cells at generation >= 3:Upper Generation P.I.: 13.16Precursor Frequency: 0.418053

Number of Cells Analyzed: 17567Reduced Chi-Square: 1.810

ParentGeneration 2Generation 3Generation 4Generation 5Generation 6Generation 7Generation 8Generation 9Generation 10

FSC-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R1

B 780/60-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R2

Channels (V 440/40-A)0 50 100 150 200 250

Nu

mb

er

08

01

60

24

03

20

40

0

ModFitLT V3.0(Win32)

Proliferation Wizard Basic Model

File: 12042011_Tu LPS.fcsDate acquired: 12-APR-2011Date analyzed: 12-Apr-2011

Parent: 4.89 % at 189.00

Generation 2: 2.30 % at 169.81Generation 3: 8.94 % at 150.62Generation 4: 16.90 % at 131.43Generation 5: 46.93 % at 112.24Generation 6: 19.61 % at 93.05Generation 7: 0.00 % at 73.86Generation 8: 0.39 % at 54.67Generation 9: 0.02 % at 35.48Generation 10: 0.02 % at 16.29

Proliferation Index: 7.17Nonproliferative Fraction: 0.35Division Error Index: 1.00Spacing of generations: 19.19

For cells at generation >= 3:Upper Generation P.I.: 11.75Precursor Frequency: 0.566642

Number of Cells Analyzed: 17137Reduced Chi-Square: 2.763

ParentGeneration 2Generation 3Generation 4Generation 5Generation 6Generation 7Generation 8Generation 9Generation 10

FSC-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R1

B 780/60-A0 30 60 90 120

SS

C-A

030

60

90

120

R2

T cells

(Proliferation index = 2.73)

T + DC

(Proliferation index = 4.32)

T + DC [LPS]

(Proliferation index = 8.3)

T + DC [tu]

(Proliferation index = 6.08)

T + DC [LPS+tu]

(Proliferation index = 7.17)

სიმსივნური უჯრედების კვლის შემდეგ KDC იწვევს T ლიმფიციტების პროლიფერაციას

KDC - T ლიმფოციტების პროლიფერაცია

Page 41: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Peroxynitrites

Tumor cells

Killer DC (KDC)

LPS

Naive T cells

KDC - T ლიმფოციტების პროლიფერაცია

Page 42: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

T T+DC T+DC[LPS] T+DC[tu] T+DC[LPS+tu][T

NF

-a] ng/m

l

*

T1 melanoma cells

CTL specific to

Melan-25-36 peptide

KDC იწვევს სიმსივნე-სპეციფიკურ CTL პასუხს

KDC - სპეციფიკური T ლიმფოციტების გამოწვევა

Page 43: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Peroxynitrites

Tumor cells

Killer DC (KDC)

LPS

Naive T cells

Tumor specific T cells

KDC - სპეციფიკური T ლიმფოციტების გამოწვევა

Page 44: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Peroxynitrites

Tumor cells

Killer DC (KDC)

LPS

KDC – ფუნქცირებს როგორც კლასიკური APC?

შთანთქავს სიმსივნური უჯრედების ფრაგმენტებს

წარადგენს სიმსივნურ ანტიგენს

იწვევს სიმსივნესპეციფიურ T ლიმფოციტებს

Page 45: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Treg

იმუნოსუპრესორული უჯრედები

Page 46: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Treg

imunologiis centraluri kvlevis sakiTxs warmoadgens bolo 10-15 wlis

ganmavlobaSi

monawileobs centraluri da periferiuli tolerantobis CamoyalibebaSi

pirvelad aRmoaCines rogorc autoimunitetis makontrolebeli ujredebi

Tumca es ujredebi monawileoben simsivneebSi, infeqciur daavadebebSi,

transplantaciaSi…

იმუნოსუპრესორული უჯრედები

Page 47: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Treg არის

თიმუსური წარმოშობის -> ბუნებრივი Treg (nTreg)

პერიფერიაზე წარმოშობილი -> ინდუცირებული Treg (iTreg)

ყველაზე კარგად შესწავლილი სუბპოპულაციაა CD4+CD25+FoxP3+ Treg,

თუმცა არსებობს CD8+CD25+FoxP3+ Treg-იც

Treg იმუნოსუპრესორული უჯრედები

Page 48: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

CD4+CD25+

FoxP3+

Treg

CD4+CD25+

FoxP3+

Treg

Page 49: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Treg-ebis ricxvi gazrdilia simsivnuri pacientebis sisxlSi, linfur kvanZebSi da simsივნურ არეში

Treg-ebi Trgunaven CD8+, CD4+ T ujredebis, aseve NK da dendrituli ujredebis antisimsivnur moqmedebas

Treg-ebis ganadgureba imunoTerapiis efeqturobas uwyobs xels

Tumor volume (mm3)

CD

4C

D25/C

D4 (

%)

0

5

10

15

20

0 1000 2000 3000 4000

r2 = 0.9897

P < 0.0001

Treg იმუნოსუპრესორული უჯრედები

Page 50: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

iTreg

?

nTreg

?

CD4+ T cells

TGF-β

KDC

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 51: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

PI A

nn

exin

e V

Treg Treg + DC Treg + KDC

25.5 17.1 23.7 17.8 26.2 18.2

57.1 58.2 55.4

+ 24h

KDC: არ არის ციტოტოქსიური Treg-ის მიმართ

CD25+

Selection

Anti-CD3/28 beads

+

+ T (CellTrace)

Treg KDC

KDC: არ ცვლის Treg-ის ფუნქციას

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 52: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

iTreg

nTreg

CD4+ T cells

TGF-β

KDC

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 53: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Anti-CD3/28 Beads

+ + Naïve CD4+

IL-2 TGF-β + + KDC

9.8

LT naïve + TGF-β + KDC

FoxP3 (CD4+ CD25+)

64.5

LT naïve + TGF-β

CD4

LT naïve + TGF-β + DC

21.3 KDC აფერხებს

Treg-ების წარმოქმნას

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 54: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

35.1 18.9

T naïve + TGF-β + DCTu

T naïve + TGF-β + KDCTu

70.1

T naïve + TGF-β

CD4

FoxP3 (CD4+ CD25+)

11.7

T naïve

CD4

FoxP3 (CD4+ CD25+)

T naïve + TGF-β + DC

T naïve + TGF-β + KDC

T naïve + TGF-β T naïve

3.2 51.9 14.4 10.5

Anti-CD3/28 beads

+ + Naïve CD4+

IL-2 TGF-β + + KDC

სიმსივნის მქონე პაციენტების KDC აფერხებს Treg-ების წარმოქმნას

სიმსივნის მქონე პაციენტების KDC, სიმსივნური უჯრედების კვლის შემდეგაც, აფერხებს Treg-ების

წარმოქმნას

Tumor cells HT29

+LPS

24h

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 55: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

iTreg

nTreg

CD4+ T cells

TGF-β

KDC

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

?

Page 56: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

71.5

28.3

75.0

24.7

35.5

64.3

56.5

42.8

28.1

71.8

27.6

72.3

20.6

79.2

8.7

90.8

15.8

84.1

30.6

69.0

3.7

96.0

17.5

81.9

LT naïfs LT naïve + TGF-β

LT naïve + TGF-β + DC

LT naïve + TGF-β + KDC

Tbet

GATA-3

RORγ-t

FoxP3

CD4

23.7

76.3

64.5

35.5

21.3

78.7

10.0

90.0

Treg

Th17

Th2

Th1

In CD4+ CD25+

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 57: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

IFNγ

CD4

IL-4

IL

-17

9.98

T naïve

5.28

5.58

8.02

T naïve + TGF-β

5.76

6.46

3.57

LT naïve + TGF-β + DC

4.50

3.07

28.04

LT naïve + TGF-β + KDC

3.09

3.63

Th17

Th2

Th1

CD4

LT naïve LT naïve + TGF-β

LT naïve + TGF-β

+ DC

LT naïve + TGF-β + KDC

[IF

] (p

g/m

l)

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 58: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

iTreg

nTreg

CD4+ T cells

TGF-β

KDC

Th1

KDC-ის მოქმედება Treg-ზე

Page 59: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Peroxynitrites

Tumor cells

Killer DC (KDC)

LPS

Naive T cells

Tumor specific T cells

Th1

IFNγ

მკვლელი დენდრიტული უჯრედები (KDC)

Page 60: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

პუბლიკაციები

Fraszczak J, Trad M, Janikashvili N, Cathelin D, Lakomy D, Granci V, Morizot A, Audia S, Micheau O, Lagrost L, Katsanis E, Solary E, Larmonier N, Bonnotte B. Peroxynitrite-dependent killing of cancer cells and presentation of released tumor antigens by activated dendritic cells. Journal of Immunology, 2010; 184(4): 1876-84.

LaCasse CJ, Janikashvili N, Larmonier CB, Alizadeh D, Hanke N, Kartchner J, Situ E, Centuori S, Har-Noy M, Bonnotte B, Katsanis E, Larmonier N. T helper-1 lymphocytes induce dendritic cell tumor killing activity by an interferon--dependent mechanism. Journal of Immunology, 2011; 187(12): 6310-7.

Janikashvili N,* Lakomy D,* Fraszczak J, Trad M, Audia S, Samson M, Ciudad M, Vinit J, Vergely C, Caillot D, Foucher P, Lagrost L, Chouaib S, Katsanis E, Larmonier N, Bonnotte B. Cytotoxic dendritic cells generated from cancer patients. J Immunology, 2011. Journal of Immunology, 2011; 187(5): 2775-82.

In preparation

მკვლელი დენდრიტული უჯრედები (KDC)

Page 61: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

Team of Immunoregulation and Immunopathology

INSERM U1098 University of Burgundy

DIJON, FRANCE

Department of Pediatrics Hematology/Oncology Section

University of Arizona Tucson, AZ, USA

მადლობა!

Page 62: დენდრიტულ უჯრედებზე ...immunoschool.tsu.ge/public/img/leqcia/3leqcia.pdfSteinman's discovery of dendritic cells in 1973 led to the first therapeutic

პრაქტიკულ-ლაბორატორიული

ადამიანის მონოციტური წარმოშობის დენდრიტული უჯრედების

ex vivo მიღება და შეფასება

ტუტორი:

მარინ ტებო - INSERM U1098, ბურგუნდიის უნივერსიტეტი, საფრანგეთი