Các tế bào stroma tủy xương người ức chế phản ứng tế bào T allo qua cơ chế phân hủy tryptophan trung gian indoleamine 2,3-dioxygenase
Tóm tắt
Các tế bào stroma tủy xương (MSCs) ức chế các phản ứng tế bào T allo, tuy nhiên cơ chế phân tử điều hòa tác động ức chế miễn dịch của MSCs vẫn còn gây tranh cãi. Gần đây, sự biểu hiện của indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), được kích thích bởi interferon-γ (IFN-γ) và xúc tác sự chuyển đổi từ tryptophan thành kynurenine, đã được xác định là một con đường tác động ức chế tế bào T trong các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp. Ở đây, chúng tôi cho thấy các MSC người biểu hiện protein IDO và thể hiện hoạt động IDO chức năng khi được kích thích bởi IFN-γ. Các MSC ức chế phản ứng tế bào T allo trong các thí nghiệm phản ứng tế bào lympho hỗn hợp (MLRs). Đồng thời, hoạt động IDO dẫn đến sự suy giảm tryptophan và sản xuất kynurenine được phát hiện trong dịch nuôi cấy đồng Việt MSC/MLR. Việc bổ sung tryptophan hồi phục đáng kể sự phát triển tế bào T allo, qua đó xác định phân hủy tryptophan trung gian IDO là một cơ chế tác động ức chế tế bào T mới trong các MSC người. Khi sự ức chế tế bào T trung gian IDO phụ thuộc vào sự kích hoạt MSC, việc điều chỉnh hoạt động IDO có thể thay đổi các thuộc tính ức chế miễn dịch của MSC trong các ứng dụng điều trị khác nhau. (Blood. 2004;103:4619-4621)
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Prockop DJ. Marrow stromal cells as stem cells for nonhematopoietic tissues. Science. 1997;276: 71-74.
Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC, et al. Multi-lineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 1999;284: 143-147.
Asahara T, Kalka C, Isner JM. Stem cell therapy and gene transfer for regeneration. Gene Ther. 2000;7: 451-457.
Bianco P, Riminucci M, Gronthos S, Robey PG. Bone marrow stromal stem cells: nature, biology, and potential applications. Stem Cells. 2001;19: 180-192.
Bartholomew A, Sturgeon C, Siatskas M, et al. Mesenchymal stem cells suppress lymphocyte proliferation in vitro and prolong skin graft survival in vivo. Exp Hematol. 2002;30: 42-48.
Di Nicola M, Carlo-Stella C, Magni M, et al. Human bone marrow stromal cells suppress T-lymphocyte proliferation induced by cellular or nonspecific mitogenic stimuli. Blood. 2002;99: 3838-3843.
Krampera M, Glennie S, Dyson J, et al. Bone marrow mesenchymal stem cells inhibit the response of naive and memory antigen-specific T cells to their cognate peptide. Blood. 2003;101: 3722-3729.
Tse WT, Pendleton JD, Beyer WM, Egalka MC, Guinan EC. Suppression of allogeneic T-cell proliferation by human marrow stromal cells: implications in transplantation. Transplantation. 2003;75: 389-397.
Koc ON, Lazarus HM. Mesenchymal stem cells: heading into the clinic. Bone Marrow Transplant. 2001;27: 235-239.
Jorgensen C, Djouad F, Apparailly F, Noel D. Engineering mesenchymal stem cells for immunotherapy. Gene Ther. 2003;10: 928-931.
Djouad F, Plence P, Bony C, et al. Immunosuppressive effect of mesenchymal stem cells favors tumor growth in allogeneic animals. Blood. 2003;102: 3837-3844.
Munn DH, Zhou M, Attwood JT, et al. Prevention of allogeneic fetal rejection by tryptophan catabolism. Science. 1998;281: 1191-1193.
Munn DH, Shafizadeh E, Attwood JT, Bondarev I, Pashine A, Mellor AL. Inhibition of T cell proliferation by macrophage tryptophan catabolism. J Exp Med. 1999;189: 1363-1372.
Hwu P, Du MX, Lapointe R, Do M, Taylor MW, Young HA. Indoleamine 2,3-dioxygenase production by human dendritic cells results in the inhibition of T cell proliferation. J Immunol. 2000;164: 3596-3599.
Alexander AM, Crawford M, Bertera S, et al. Indoleamine 2,3-dioxygenase expression in transplanted NOD islets prolongs graft survival after adoptive transfer of diabetogenic splenocytes. Diabetes. 2002;51: 356-365.
Munn DH, Sharma MD, Lee JR, et al. Potential regulatory function of human dendritic cells expressing indoleamine 2,3-dioxygenase. Science. 2002;297: 1867-1870.
Horwitz EM, Gordon PL, Koo WK, et al. Isolated allogeneic bone marrow-derived mesenchymal cells engraft and stimulate growth in children with osteogenesis imperfecta: implications for cell therapy of bone. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99: 8932-8937.
Daubener W, Spors B, Hucke C, et al. Restriction of Toxoplasma gondii growth in human brain microvascular endothelial cells by activation of indoleamine 2,3-dioxygenase. Infect Immun. 2001;69: 6527-6531.
Daubener W, Wanagat N, Pilz K, Seghrouchni S, Fischer HG, Hadding U. A new, simple, bioassay for human IFN-gamma. J Immunol Methods. 1994;168: 39-47.
Frumento G, Rotondo R, Tonetti M, Damonte G, Benatti U, Ferrara GB. Tryptophan-derived catabolites are responsible for inhibition of T and natural killer cell proliferation induced by indoleamine 2,3-dioxygenase. J Exp Med. 2002;196: 459-468.
Terness P, Bauer TM, Rose L, et al. Inhibition of allogeneic T cell proliferation by indoleamine 2,3-dioxygenase-expressing dendritic cells: mediation of suppression by tryptophan metabolites. J Exp Med. 2002;196: 447-457.