Клетки цитокин-индуцированных клеток-киллеров ( CIK ) представляют собой группу иммунных эффекторных клеток, имеющих смешанный фенотип, подобный фенотипу Т- и естественных клеток-киллеров (NK) . Они генерируются путем инкубации ex vivo мононуклеарных клеток периферической крови человека (PBMC) или мононуклеарных клеток пуповинной крови с интерфероном-гамма ( IFN-γ ), антителом против CD3 , рекомбинантным человеческим интерлейкином (IL)-1 и рекомбинантным человеческим интерлейкином (IL)-2 .
Обычно иммунные клетки обнаруживают главный комплекс гистосовместимости (MHC), представленный на инфицированных клеточных поверхностях, вызывая высвобождение цитокинов , вызывая лизис или апоптоз . Однако клетки CIK обладают способностью распознавать инфицированные или даже злокачественные клетки при отсутствии антител и MHC, что позволяет осуществлять быструю и беспристрастную иммунную реакцию. Это имеет особое значение, поскольку вредные клетки, у которых отсутствуют маркеры MHC, не могут быть отслежены и атакованы другими иммунными клетками, такими как Т-лимфоциты . [1] [2] [3] В качестве особой особенности, терминально дифференцированные клетки CD3+CD56+ CIK обладают способностью как к MHC-ограниченной, так и к MHC-неограниченной противоопухолевой цитотоксичности . Эти свойства, в частности, сделали клетки CIK привлекательными в качестве потенциальной терапии рака и вирусных инфекций . [4]
Новый подкласс NK-клеток был создан как in vitro, так и in vivo. Эти NK-клетки, называемые цитокин-индуцированными клетками памяти, подобными естественным клеткам-киллерам, индуцируются с помощью цитокинов, чаще всего смеси IL-12, IL-15 и IL-18. Эти NK-клетки активируются этими цитокинами, чтобы стимулировать инфекцию и вызывать адаптивный иммунный ответ. При совместном культивировании с целевыми клетками, такими как опухолевые мишени, эти NK-клетки обладают способностями памяти и более адаптивны и эффективны в создании защиты.
Они получили название «цитокин-индуцированные киллеры», поскольку культивирование с определенными цитокинами является обязательным для созревания в терминально дифференцированные клетки CIK. Некоторые источники также называют их естественными клетками-киллерами Т-клетками из-за их тесной связи с NK-клетками . Другие предлагают классифицировать клетки CIK как подмножество клеток NKT . [5]
Было показано, что лимфоциты , подвергаясь воздействию интерферона-гамма, антитела к CD3, интерлейкина-1 и интерлейкина-2 , способны лизировать свежие, некультивированные раковые клетки, как первичные, так и метастатические. Клетки CIK реагируют на эти лимфокины , в частности IL-2 , лизируя опухолевые клетки, которые, как уже было известно, были устойчивы к активности NK-клеток или LAK-клеток.
Мононуклеарные клетки периферической крови или мононуклеарные клетки пуповинной крови извлекаются либо из периферической крови , либо из пуповинной крови, например, путем простого забора крови . Извлеченные клетки подвергаются ex vivo воздействию интерферона-гамма , антитела к CD3 , интерлейкина-1 и интерлейкина-2 по чувствительному ко времени графику. Эти цитокины сильно стимулируют пролиферацию и созревание в клетки CIK. [1] [2] [4] [6] После завершения созревания клетки CIK переливаются донору в аутологичных условиях или разным реципиентам в аллогенных условиях. Кроме того, было показано, что клетки CIK имеют соответствующую экспрессию FcγRIIIa (CD16a), которую можно использовать в сочетании с клиническими моноклональными антителами для перенаправления их активности антигенспецифическим образом. Действительно, взаимодействие CD16a с клетками CD3+CD56+ привело к мощной антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности (ADCC) как in vitro, так и in vivo против рака яичников. [7] [8] Недавно была продемонстрирована эффективность комбинированного подхода (CIK + Cetuximab) против трижды негативного рака молочной железы (TNBC), агрессивной опухоли, которая все еще требует терапевтических возможностей. Были созданы различные примитивные и метастатические мышиные модели рака TNBC, и лечение клетками CIK плюс цетуксимаб значительно сдерживало рост примитивной опухоли у мышей, как в ксенотрансплантатах опухоли, полученных от пациента, так и в моделях клеточной линии MDA-MB-231. Более того, этот подход почти полностью устранил распространение метастазов и значительно улучшил выживаемость. Антигенспецифические mAb способствовали инфильтрации опухолевой и метастазирующей ткани клетками CIK и привели к обогащению подгруппы CD16a+. Данные подчеркивают потенциал этой новой стратегии иммунотерапии, в рамках которой неспецифическая популяция цитотоксических клеток может быть преобразована в опухолеспецифические эффекторы с клинически значимыми антителами, что обеспечивает не только терапевтический вариант для ТНРМЖ, но и действенную альтернативу более сложным подходам, основанным на клетках, сконструированных на основе химерных антигенных рецепторов.
Механизм действия клеток CIK отличается от механизма действия естественных клеток-киллеров или клеток LAK, поскольку они способны лизировать клетки, которые не могут лизировать клетки NK и клетки LAK.
Клетки CIK имеют, как ключевую особенность, двойной фенотип, подобный фенотипу Т-клеток и NK-клеток . Это уникальное сочетание возможностей Т-клеток и NK-клеток оказывает мощную и широко не ограниченную MHC противоопухолевую цитотоксичность против широкого спектра раковых клеток. [2] [4] До сих пор точные механизмы распознавания опухолей и направленной цитотоксичности клеток CIK полностью не изучены. Помимо распознавания через TCR / CD3 , распознавание опухолей, подобное NK-клеткам, опосредуется зависимыми от контакта клетка-клетка NKG2D , DNAM-1 и NKp30 . Эти рецепторы и поверхностные маркеры обеспечивают возможность действовать против клеток, которые не проявляют главный комплекс гистосовместимости , как было показано по способности вызывать лизис в неиммуногенных, аллогенных и сингенных опухолях. В частности, солидные и гематологические опухолевые клетки имеют тенденцию к сверхэкспрессии лигандов NKG2D , что делает их желанной мишенью цитолиза , опосредованного клетками CIK . Распознавание специфично для опухолевых и вирусных клеток, поскольку клетки CIK не проявляют активности против здоровых клеток. [1] [2] [3] [4]
Было показано, что иммуномодулирующие Treg-клетки подавляют функцию клеток CIK. [9]
Клетки CIK, наряду с введением ИЛ-2, экспериментально использовались для лечения рака у мышей и людей с низкой токсичностью .
В большом количестве исследований фазы I и фазы II аутологичные и аллогенные клетки CIK продемонстрировали высокий цитотоксический потенциал против широкого спектра различных опухолевых образований, тогда как побочные эффекты были лишь незначительными. Во многих случаях лечение клетками CIK приводило к полной ремиссии опухолевой нагрузки, увеличению продолжительности выживания и улучшению качества жизни , даже на поздних стадиях заболевания. В настоящее время использование лечения клетками CIK ограничено клиническими исследованиями , но этот терапевтический подход может также принести пользу пациентам в качестве метода лечения первой линии в будущем. [10] [11]
Международный регистр клеток CIK (IRCC) был основан в 2011 году как независимая организация, занимающаяся сбором данных о клинических испытаниях с использованием клеток CIK и последующим анализом для определения новейшего состояния клинических исследований клеток CIK. Особое внимание уделяется оценке эффективности клеток CIK в клинических испытаниях и побочных эффектах. [10] [11]
В исследованиях исследователям удалось трансфицировать клетки ex-vivo генами цитокинов , например, IL -2 . Клетки CIK с модифицированным геном показали повышенную скорость пролиферации и повышенную токсичность . [12] Клетки CIK с трансфицированным геном были впервые применены в 1999 году для лечения десяти пациентов с метастатической стадией заболевания. [13]
Растет количество доказательств того, что взаимодействие с дендритными клетками (ДК) или, скорее, вакцинированными ДК дополнительно повышает противоопухолевую эффективность клеток CIK, а совместное культивирование дополнительно снижает количество Treg в культуре клеток CIK, что приводит к усилению экспансии и частоты клеток CD3+CD56+ в амплифицированной популяции клеток. [14] [15]
Исследования in vitro показали, что клетки CIK, перенаправленные химерными антигенными рецепторами со специфичностью антител, определяемой для различных опухолевых антигенов, показали улучшенную селективность и активацию при нацеливании на антигенпрезентирующие опухолевые клетки. [16] [17]
Активность клеток CIK in vitro и in vivo в сочетании с биспецифическими антителами , связывающими цитотоксические эффекторные клетки со злокачественными мишенями, была повышена по сравнению с клетками CIK, взятыми отдельно. [18] [19]
Клетки CIK были впервые описаны Инго Г. Х. Шмидтом-Вольфом в 1991 году [1] , который также провел первое клиническое исследование с использованием клеток CIK при лечении онкологических больных в 1994 году [13].
[Rosato Antonio, Sommaggio Roberta (август 2017 г.). «Цитокины для индукции противоопухолевых эффекторов: парадигма цитокин-индуцированных клеток-киллеров (CIK)». Cytokine Growth Factor Rev. 36: 99–105. doi:10.1016/j.cytogfr.2017.06.003. PMID 28629761.]