Khả năng điều chỉnh sự chuyển hóa tryptophan của các tế bào leucemia người dẫn đến sự chuyển đổi từ tế bào CD25− thành tế bào điều tiết CD25+

Blood - Tập 109 - Trang 2871-2877 - 2007
Antonio Curti1, Simona Pandolfi1, Barbara Valzasina2, Michela Aluigi1, Alessandro Isidori1, Elisa Ferri1, Valentina Salvestrini1, Giuseppina Bonanno3, Sergio Rutella3, Ilaria Durelli4, Alberto L. Horenstein4, Francesca Fiore5, Massimo Massaia5, Mario P. Colombo2, Michele Baccarani1, Roberto M. Lemoli1
1Institute of Hematology and Medical Oncology “L. & A. Seràgnoli,” University of Bologna and Stem Cell Center, S. Orsola-Malpighi Hospital, Bologna, Italy;
2Immunotherapy and Gene Therapy Unit, National Cancer Center, Milan, Italy;
3Department of Hematology, Catholic University Medical School, Rome, Italy;
4Department of Genetics, Biology and Biochemistry, Research Center on Experimental Medicine (CeRMS), University of Turin, Italy;
5Hematology Unit, University of Turin and Hematological Oncology Laboratory, CeRMS, Turin, Italy

Tóm tắt

Tóm tắt Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) là một tác nhân ức chế miễn dịch mới được biểu hiện trong một số nhóm tế bào bình thường và ác tính, bao gồm cả tế bào bệnh bạch cầu cấp tính myeloid (AML). Ở đây, chúng tôi cho thấy rằng sự biểu hiện IDO có mối tương quan với sự gia tăng các tế bào T CD4+CD25+FOXP3+ lưu hành ở bệnh nhân AML tại thời điểm chẩn đoán. Trong ống nghiệm, các tế bào IDO+ AML tăng số lượng tế bào T CD4+ CD25+ biểu hiện CTLA-4 trên bề mặt và mRNA FOXP3, và hiệu ứng này bị loại bỏ hoàn toàn bởi chất ức chế IDO, 1-methyl tryptophan (1-MT). Các tế bào T CD4+CD25+ tinh chế thu được từ sự đồng nuôi cấy với các tế bào IDO+ AML hoạt động như các tế bào điều tiết T (Treg) vì chúng không tăng sinh, không sản xuất interleukin (IL)–2 và ức chế sự tăng sinh của tế bào T chưa thành thục. Sự đồng nuôi cấy với các tế bào IDO+AML dẫn đến sự chuyển đổi CD4+CD25− thành CD4+CD25+ T cells, điều này bị 1-MT hoàn toàn loại bỏ. Hơn nữa, ở chuột, tiêm trong lách các tế bào bạch cầu/u lympho A20 IDO+ dẫn đến sự mở rộng của các tế bào Treg thật sự thông qua sự chuyển đổi của các tế bào T CD4+CD25−; hiệu ứng này bị điều trị bằng 1-MT phản tác dụng. Những dữ liệu này chỉ ra rằng các tế bào AML gây ra sự dung nạp tế bào T bằng cách chuyển đổi trực tiếp các tế bào T CD4+CD25− thành tế bào Treg CD4+CD25+ thông qua một cơ chế phụ thuộc vào IDO.

Từ khóa

#ND

Tài liệu tham khảo

Mellor AL and Munn DH. Tryptophan catabolism and T-cell tolerance: immunosuppression by starvation? Immunol Today1999; 20:469–473. 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 Med2002; 196:459–468. Grohmann U, Fallarino F, Puccetti P. Tolerance, DCs and tryptophan: much ado about IDO. Trends Immunol2003; 24:242–248. Munn DH, Sharma MD, Lee JR, et al. Potential regulatory function of human dendritic cells expressing indoleamine 2,3-dioxygenase. Science2002; 297:1867–1870. Meisel R, Zibert A, Laryea M, Gobel U, Daubener W, Dilloo D. Human bone marrow stromal cells inhibit allogeneic T-cell responses by indoleamine 2,3-dioxygenase-mediated tryptophan degradation. Blood2004; 103:4619–4621. Uyttenhove C, Pilotte L, Théate I, et al. Evidence for a tumoral immune resistance mechanism based on tryptophan degradation by indoleamine 2,3-dioxygenase. Nat Med2003; 9:1269–1274. Curti A, Aluigi M, Pandolfi S, et al. Acute myeloid leukemia cells constitutively express the immunoregulatory enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase. Leukemia2007; 21:353–355. Shevach EM. CD4+CD25+ suppressor T cells: more questions than answers. Nat Rev Immunol2002; 2:389–400. O'Garra A and Vieira P. Regulatory T cells and the mechanisms of immune system control. Nat Med2004; 10:801–805. Sakaguchi S, Sakaguchi N, Shimizu J, et al. Immunologic tolerance maintained by CD25+CD4+ regulatory T cells: their common role in controlling autoimmunity, tumor immunity, and transplantation tolerance. Immunol Rev2001; 182:18–32. Curiel TJ, Coukos G, Zou L, et al. Specific recruitment of regulatory T cells in ovarian carcinoma fosters immune privilege and predicts reduced survival. Nat Med2004; 10:942–949. Wolf AM, Wolf D, Steurer M, Gastl G, Gunsilius E, Grubeck-Loebenstein B. Increase of regulatory T cells in the peripheral blood of cancer patients. Clin Cancer Res2003; 9:606–612. Terabe M and Berzofsky JA. Immunoregulatory T cells in tumor immunity. Curr Opin Immunol2004; 16:157–162. Kudo Y, Boyd CA, Spyropoulou I, et al. Indoleamine 2,3-dioxygenase: distribution and function in the developing human placenta. J Reprod Immunol2004; 61:87–98. Munn DH, Zhou M, Attwood JT, et al. Prevention of allogeneic fetal rejection by tryptophan catabolism. Science1998; 281:1191–1193. Heikkinen J, Mottonen M, Alanen A, Lassila O. Phenotypic characterization of regulatory T cells in the human decidua. Clin Exp Immunol2004; 136:373–378. Bozza S, Fallarino F, Pitzurra L, et al. A crucial role for tryptophan catabolism at the host/Candida albicans interface. J Immunol2005; 174:2910–2918. Munn DH, Sharma MD, Hou D, et al. Expression of indoleamine 2,3-dioxygenase by plasmacytoid dendritic cells in tumor-draining lymph nodes. J Clin Invest2004; 114:280–290. Munn DH and Mellor AL. IDO and tolerance to tumors. Trends Mol Med2004; 10:15–18. Aluigi M, Fogli M, Curti A, et al. Nucleofection is an efficient non-viral transfection technique for human bone marrow-derived mesenchymal stem cells. Stem Cells2006; 24:454–461. Curti A, Ratta M, Corinti S, et al. Interleukin-11 induces Th2 polarization of human CD4+ T cells. Blood2001; 97:2758–2763. Pileri S, Gerdes J, Rivano MT, et al. Immunohistochemical determination of growth fractions in human permanent cell lines and lymphoid tumors: a critical comparison of the monoclonal antibodies OKT9 and Ki-67. Br J Haematol1987; 65:271–276. Mellor AL, Keskin DB, Johnson T, Chandler P, Munn DH. Cells expressing indoleamine 2,3-dioxygenase inhibit T cell responses. J Immunol2002; 168:3771–3776. Fontenot JD and Rudensky AY. A well-adapted regulatory contrivance: regulatory T cell development and the forkhead family transcription factor Foxp3. Nat Immunol2005; 6:321–337. Valzasina B, Piconese S, Guiducci C, Colombo MP. Tumor-induced expansion of regulatory T cells by conversion of CD4+CD25− lymphocytes is thymus and proliferation independent. Cancer Res2006; 66:4488–4495. Mellor AL and Munn DH. IDO expression by dendritic cells: tolerance and tryptophan catabolism. Nat Rev Immunol2004; 4:762–774. Dunn GP, Bruce AT, Ikeda H, Old LJ, Schreiber RD. Cancer immunoediting: from immunosurveillance to tumor escape. Nat Immunol2002; 3:991–998. Curti A, Pandolfi S, Aluigi M, et al. Interleukin-12 production by leukemia-derived dendritic cells counteracts the inhibitory effect of leukemic microenvironment on T cells. Exp Hematol2005; 33:1521–1530. Fallarino F, Grohmann U, Hwang KW, et al. Modulation of tryptophan catabolism by regulatory T cells. Nat Immunol2003; 4:1206–1212. Fallarino F, Grohmann U, Vacca C, et al. T cell apoptosis by tryptophan catabolism. Cell Death Differ2002; 9:1069–1077. Mahnke K, Qian Y, Knop J, Enk AH. Induction of CD4+/CD25+ regulatory T cells by targeting of antigens to immature dendritic cells. Blood2003; 101:4862–4869. Thorstenson KM and Khoruts A. Generation of anergic and potentially immunoregulatory CD25+CD4+ T cells in vivo after induction of peripheral tolerance with intravenous or oral antigen. J Immunol2001; 167:188–195. Buggins AG, Milojkovic D, Arno MJ, et al. Microenvironment produced by acute myeloid leukemia cells prevents T cell activation and proliferation by inhibition of NF-κB, c-Myc, and pRb pathways. J Immunol2001; 167:6021–6030. Buggins AG, Lea N, Gäken J, et al. Effect of costimulation and the microenvironment on antigen presentation by leukemic cells. Blood1999; 94:3479–3490. Chen W, Jin W, Hardegen N, et al. Conversion of peripheral CD4+CD25- naive T cells to CD4+CD25+ regulatory T cells by TGF-β induction of transcription factor Foxp3. J Exp Med2003; 198:1875–1886. Fallarino F, Grohmann U, You S, et al. The combined effects of tryptophan starvation and tryptophan catabolites down-regulate T-cell receptor zeta-chain and induce a regulatory phenotype in naive T cells. J Immunol2006; 176:6752–6761. Bronte V and Zanovello P. Regulation of immune responses by L-arginine metabolism. Nat Rev Immunol2005; 5:641–654.
Thông tin
Thông tin xuất bản

Blood

Tập 109

2871-2877

Thông tin tác giả