Mechanisms and risks of immunotherapy using blocking anti-CTLA-4 mAb for the induction of antileukemic effects after allogeneic bone marrow transplantation in mice

Korte inhoud:Voor deze thesis bestudeerden wij het effect van blokkering van de CTLA- 4 receptor op graft-versus-leukemie (GvL) effecten en graft-versus-host ziekte (GVHZ) in een beenmerg transplantatie (BMT) model in de muis met een mineure histocompatibiliteitsantigen-mismatch. We vonden dat blokker ing van de CTLA-4 receptor antileukemisch effect kan induceren zonder Gv HZ, maar dat dit gepaard gaat met mogelijks lethale auto-immuniteit. Wij onderzochten de immuun mechanismen die de pathognese van dit fenomeen k unnen verklaren. Blokkering van de CTLA-4 receptor, op een vroeg tijdstip na de BMT leidd e tot acute GVHZ. Blokkering van de CTLA-4 receptor op een later tijdsti p na de BMT leidde tot een mogelijks lethaal syndroom met lymfoprolifera tie in milt en lymfeknopen, maar anderzijds met een stabiel gemengd T ce ll chimerisme, met onveranderde frekwenties van allo-reactieve T cellen en zonder anti-gastheer of anti-donor reactiviteit in vitro. Wij zage n een lymfoproliferatieve aandoening die verschillende organen aantastte met auto-immune hepatitis en met circulerende auto-antistoffen. De lymf ocyten van behandelde dieren vertoonden ex vivo een spontane prolifer atie en een belangrijke proliferatie als ze gestimuleerd werden met dend ritische cellen (DC) afkomstig van het beenmerg van een gastheer-type mu is en gepulst met weefsel-specifieke antigenen, ook afkomstig van speeks elklieren van een gastheer-type muis. Beide fenomenen werden exclusief g emedieerd door T cellen van gastheer en niet van donor oorsprong, hetgee n een auto-immune pathogenese ondersteunt. Deze specifieke in vitro p roliferatie van T cellen afkomstig van de gastheer vonden we ook terug a ls we dezelfde gastheer DC pulsten met peptides afkomstig van de BW5147 leukemie-cellijn. Deze cellijn werd in vivo gebruikt om na te gaan of we een antileukemisch effect konden induceren door het blokkeren van de CTLA-4 receptor. Wij vonden dat behandelde dieren die BW5147 toegediend kregen niet kwamen te overlijden ten gevolge van leukemie-infiltratie m aar wel ten gevolge van auto-immuniteit. Wij besloten dus dat we inderda ad een antileukemisch effect kunnen induceren door het blokkeren van de CTLA-4 receptor en dat dit niet gepaard ging met het ontstaan of inducer en van GvHZ maar wel tot stand kwam in de context van een auto-immuun sy ndroom. Zowel het antileukemisch als het auto-immune effect waren afhank elijk van de allogene BMT aangezien dieren die een syngene BMT kregen no ch antileukemische activiteit noch overte klinsche auto-immuniteit verto onden. Deze bevindingen tonen aan dat CTLA-4-blokkering potentieel bezit om antileukemische effecten te induceren na allogene BMT op voorwaarde dat de auto-immune effecten onder controle gehouden kunnen worden of con troleerbaar zijn. In patiënten die behandeld worden met anti-CTLA-4 antistoffen voor solid e of hematologische tumoren, worden ook vaak auto-immuun-gemedieerde nev eneffecten gezien maar het mechanisme is nog niet goed gekend. Gegevens van verschillende studies in patiënten en experimenten in de muis wijzen op een mogelijke rol van de regulatoire T cellen (Treg) mn. dat CTLA-4- blokkade een defect zou induceren, maar deze gegevens zijn niet conclusi ef. Wij tonen aan dat de auto-immune chimeren die behandeld werden met a nti-CTLA-4 antistof, een expansie van de CD4+Foxp3+ Treg vertonen. Daarn aast onderdrukten CD4+CD25+ Treg van auto-immune en gezonde chimeren de anti-CD3-geinduceerde proliferatie van CD4+CD25- effector cellen in vitr o even sterk. Bovendien is de capaciteit van anti-CTLA-4-behandelde C D4+CD25+FR4high Treg om de zelf-Ag-specifieke antwoord van auto-immune T cells te onderdrukken, intact en even sterk als die van Treg van contro le dieren. Wij concluderen dus dat beenmerg chimeren, die behandeld word en met anti-CTLA-4 antistoffen en een auto-immuun beeld vertonen, een ve rhoogd aantal Treg hebben in vivo en een normale suppressieve capacit eit in vitro, in het bijzonder tegenover de zelf-specifieke respons v an pathogene auto-immune T cellen. Wij vermoeden dat deze stijging in aa ntal van Treg na CTLA-4-blokkering een compensatoir fenomeen is maar dat het onvoldoende is om de proliferatie van pathologische T cellen in viv o te onderdrukken. De verhoogde expressie van IL-10 en IFN-γ kun nen deze hypothese bevestigen. Momenteel zijn we aan het onderzoeken of blokkering van de CTLA-4 recept or een tijdelijke daling in frekwentie of functie van Treg induceert op een vroeg tijdstip na de start van de behandeling. Daarnaast onderzoeken we ook of de effecten van CTLA-4-blokkkade gemedieerd worden door een i ntrinsiek effect op de effector T cellen.

Jaar van publicatie:2009

Toegankelijkheid:Closed