Handledare: Fredrik Bergh Thorén [email protected] Unlicensed killers in leukemia Bakgrund NK-­‐cellers aktivitet regleras av balansen mellan signaler från aktiverande och inhibitoriska receptorer på NK-­‐cellens yta. Något förenklat kan man säga att aktiverande receptorer triggas av stressproteiner, medan inhibitoriska receptorer binder till MHC klass I. När en NK-­‐cell träffar på en normal kroppsegen cell kommer basaluttrycket av stressproteiner ge en viss aktiverande signal till NK-­‐
cellen. Samtidigt binder dock de inhibitoriska receptorerna (KIR, NKG2a/CD94) in till cellens MHC klass I-­‐molekyler och genererar en inhiberande signal. I normalfallet är den inhibitoriska signaleringen starkare och NK-­‐cellen lämnar cellen utan att göra Figur 1. NK-­‐cellsaktivering – en balans mellan aktiverande och någonting. inhiberande signaler. Om de aktiverande signalerna är starkare än de inhibitoriska, kommer dock NK-­‐cellens cytotoxiska maskineri att aktiveras (figur 1). Detta kan ske om: 1. HLA-­‐uttrycket nedregleras (dvs den inhibitoriska signaleringen försvagas) 2. Cellen uppreglerar stressproteiner (dvs den aktiverande signaleringen förstärks) Det finns flera olika KIR, och varje KIR har specificitet för en viss MHC klass I-­‐
molekyl. Detta gör till exempel att en NK-­‐cell från person A kanske inte uttrycker en KIR som känner igen de MHC klass I-­‐molekyler som person B uttrycker på sina celler. Blandar man dessa två celler, kommer således NK-­‐cellen att aktiveras. Detta utnyttjas vid vissa transplantationstekniker för att få en extra effektiv leukemiavdödning (Ruggeri et al. Science, 2002) KIR-­‐receptorer och MHC klass I-­‐molekyler nedärvs oberoende av varandra. Detta innebär att det är långt ifrån säkert att en persons MHC klass I-­‐profil är matchad till de egna KIR-­‐receptorerna. Detta gör att en andel av NK-­‐cellerna hos omkring 2/3 av befolkningen är autoreaktiva, dvs dessa NK-­‐celler kan inte inhiberas av de kroppsegna MHC klass I-­‐molekylerna. Handledare: Fredrik Bergh Thorén [email protected] När autoreaktiva T-­‐celler genereras i tymus tvingas dessa i apoptos för att förhindra angrepp på de egna vävnaderna. Autoreaktiva NK-­‐celler dödas dock inte. Istället blir de inte licensierade att döda utan inaktiveras. Således cirkulerar vanligen dessa olicensierade, potentiellt autoreaktiva cellerna i blodbanan utan att göra något. De senaste åren har det dock föreslagits att dessa celler kan aktiveras under vissa betingelser. Till exempel visade en studie att olicensierade NK-­‐celler var helt avgörande för försvaret mot en murin CMV-­‐infektion (Orr et al, Nat Immunol, 2010). Hos barn med tumörformen neuroblastom visades det att barn som hade olicensierade NK-­‐celler överlevde i högre utsträckning än de med en fullständig matchning mellan MHC klass I-­‐molekyler och KIR-­‐uppsättning.
Genom ett samarbete med hematologen får vi prover från nydiagnosticerade leukemipatienter. Vi leder också en fas IV-­‐studie där immunsvaret studeras under återfallsförebyggande immunoterapi med histamindihydroklorid och interleukin-­‐2 (HDC/IL-­‐2) vid AML. Figur 2. Schematisk figur av NK-­‐cellsmedierad avdödning av en malign myeloid cell genom frisättning av perforin och granzymer från cytotoxiska granule. Frågeställning Under vilka betingelser kan olicensierade NK-­‐celler aktiveras in vitro? Aktiveras olicensierade NK-­‐celler i leukemipatienter under behandling med HDC/IL-­‐2? Genomförande Isolerade blodceller från blodgivare/leukemi-­‐patienter KIR-­‐typas och HLA-­‐typas. Utifrån denna typning avgörs om de har fullständigt matchade KIR och HLA, eller om det finns en mismatch. Med hjälp av antikroppar mot olika KIR-­‐receptorer identifieras och isoleras den olicensierade populationen genom FACS-­‐sortering. Isolerade NK-­‐cellerna stimuleras med cytokiner, Toll-­‐receptor-­‐ligander, tumörceller mm för att se om dessa behandlingar aktiverar den olicensierade populationen.
