Handledare: Fredrik Bergh Thorén [email protected] Chronic myelogenous leukemia -­‐ a radical approach to immune evasion. Sammanfattning Kronisk myeloisk leukemi (KML) är en hematologisk malignitet som karakteriseras av en ackumulering av mogna neutrofiler i blod och benmärg. KML-­‐patienter behandlas i allmänhet framgångsrikt med tyrosinkinasinhibitorer. Studier antyder också att NK-­‐celler är viktiga för att eliminera/kontrollera de kvarvarande maligna cellerna vid KML. I det här projektet kommer vi att studera en ny strategi för undvikande av immunsystemet; i preliminära experiment har vi sett att NK-­‐celler, till skillnad från T-­‐celler, stimulerar KML-­‐celler till att producera syreradikaler. Detta fynd antyder att KML-­‐celler kan undvika immunsystemet genom att inaktivera NK-­‐
celler, och i detta projekt skall vi kartlägga de underliggande mekanismerna för detta fenomen. Bakgrund Kronisk myeloisk leukemi (KML) är en hematologisk malignitet som karakteriseras av en ackumulering av mogna neutrofiler i blod och benmärg. Orsaken till sjukdomen är en kromsomtranslokation som resulterar i ett konstitutivt aktivt tyrosinkinas (Bcr-­‐Abl). De flesta KML-­‐patienter behandlas framgångsrikt med tyrosinkinasinhibitorer (TKI), men behandlingen är livslång och förknippad med biverkningar, och således finns det ett stort behov av ny effektiv behandling. I en klinisk studie som utvärderade möjligheterna att avbryta TKI-­‐behandling vid KML visade det sig att patienter som fick återfall hade färre NK-­‐celler än patienter som förblev i remission (Mahon et al, 2009). Detta fynd antyder att NK-­‐
celler är viktiga för att eliminera/kontrollera de kvarvarande maligna cellerna vid KML. Studier har dock visat att NK-­‐celler ofta är dysfunktionella vid KML, men de underliggande mekanismerna för denna immundysfunktion är inte klarlagda (Chen et al, 2011). Vår grupp har dock tidigare visat att KML-­‐celler kan frisätta immunosuppressiva syreradikaler (Aurelius et al, 2012; Mellqvist et al, 2000). I preliminära experiment har vi sett att NK-­‐celler, till skillnad från T-­‐celler, stimulerar KML-­‐celler till att producera syreradikaler. Detta fynd antyder att KML-­‐celler kan undvika immunsystemet genom att inaktivera NK-­‐celler (figur 1). I detta projekt skall vi kartlägga de underliggande mekanismerna för detta fenomen. Vår hypotes är att en ligand på NK-­‐cellens yta interagerar med en neutrofilreceptor och aktiverar NADPH-­‐oxidaset, vilket leder till frisättning av syreradikaler. Handledare: Fredrik Bergh Thorén [email protected] Figur 1. ”Molnhypotesen” – Den maligna cellen frisätter syreradikaler och omger sig av ett immunosuppressivt moln av syreradikaler. En annalkande NK-­‐cell inaktiveras och försätts i apoptos Frågeställlningar Vilka är mekanismerna för NK-­‐cellsinducerad syreradikalproduktion från KML-­‐
celler? Kan radikalproduktionen hämmas med antikroppar, antioxidativ behandling; och hur påverkar sådana behandlingar i sin tur NK-­‐cellernas förmåga att döda KML-­‐celler. Genomförande Cellseparation Neutrofiler/KML-­‐celler samt olika lymfocytpopulationer (NK-­‐celler och T-­‐celler) isoleras från blodgivare och leukemi-­‐patienter med immunomagnetisk separation och/eller flödescytometrisk cellsortering (FACS). Kvantifiering av syreradikaler Frisättning av syreradikaler från KML-­‐celler kommer att följas med hjälp av avancerade metoder (luminol-­‐baserad kemiluminescens samt cytokrom c-­‐
reduktion). Cytotoxicitetsassay NK-­‐cellers cytotoxicitet kommer mätas såsom intracellulärt fluorokromupptag av målceller med permeabiliserade cellmembran med en flödescytometrisk metod. Referenser Aurelius J, Martner A, Riise RE, Romero AI, Palmqvist L, Brune M, Hellstrand K, Thoren FB (2012) Chronic myeloid leukemic cells trigger poly(ADP-­‐ribose) Handledare: Fredrik Bergh Thorén [email protected] polymerase-­‐dependent inactivation and cell death in lymphocytes. Submitted to J Leukoc Biol, 2nd revision Chen CI, Koschmieder S, Kerstiens L, Schemionek M, Altvater B, Pscherer S, Gerss J, Maecker HT, Berdel WE, Juergens H, Lee PP, Rossig C (2011) NK cells are dysfunctional in human chronic myelogenous leukemia before and on imatinib treatment and in BCR-­‐ABL-­‐positive mice. Leukemia Mahon F-­‐X, Rea D, Guilhot F, Huguet F, Nicolini FE, Legros L, Charbonnier A, Guerci A, Varet BR, Etienne G, Aton E, Reiffers J, Rousselot P (2009) Discontinuation of Imatinib Therapy After Achieving a Molecular Response in Chronic Myeloid Leukemia Patients. ASH Annual Meeting Abstracts 114: 859-­‐ Mellqvist UH, Hansson M, Brune M, Dahlgren C, Hermodsson S, Hellstrand K (2000) Natural killer cell dysfunction and apoptosis induced by chronic myelogenous leukemia cells: role of reactive oxygen species and regulation by histamine. Blood 96: 1961-­‐1968
