МАГНІТОЧУТЛИВИЙ НАНОКОМПЛЕКС ПОСИЛЮЄ ПРОТИПУХЛИННУ ЕФЕКТИВНІСТЬ ІМУНОТЕРАПІЇ ВАКЦИНАМИ НА ОСНОВІ ДЕНДРИТНИХ КЛІТИН
DOI:
https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-3.16507Ключові слова:
дендритні клітини, наночастинки оксиду заліза, мишача саркома, протипухлинний ефект.Анотація
Резюме. Стан питання: Один з основних факторів недостатньої ефективності імунотерапії, яка ґрунтується на застосуванні дендритних клітин (ДК), полягає в малоефективній міграції цих клітин до лімфоїдної тканини, де ДК активують антиген-специфічні Т-клітини. Принципово новим підходом для посилення протипухлинних ефектів імунотерапії вакцинами на основі ДК може бути застосування нанокомплексів, чутливих до дії магнітного поля, для покращення таргетної доставки ДК до лімфатичних вузлів. Мета: Дослідити протипухлинні та імуномодулювальні ефекти ДК-нановакцини з магніточутливими властивостями та її вплив на імуносупресивне пухлинне мікрооточення на моделі саркоми 37 у мишей. Матеріали та методи: Досліджували протипухлинні, протиметастатичні та імуномодулювальні ефекти ДК, навантажених магнітним нанокомплексом, спрямованих магнітним полем у мишей з перещепленою саркомою 37. Результати: Комбінована дія навантажених ДК та магнітного поля дозволяла суттєво зменшити об’єм та масу пухлини в порівнянні як з контролем, так і при застосуванні ДК без дії магнітного поля. Застосування ДК-нановакцини з магніточутливим нанокомплексом як з дією магнітного поля, так і без нього супроводжується достовірним зниженням рівнів експресії mРНК FoxP3, трансформуючого фактора росту β, інтерлейкіну (ІЛ)-10 та фактора росту ендотелію судин у пухлинній тканині. У тварин, у яких застосовували ДК, навантажені магнітним нанокомплексом, спрямовані магнітним полем, відзначали збільшення експресії мРНК інтерферон-γ та IЛ-4. Висновки: Застосування ДК з магніточутливими наноносіями, спрямованими магнітним полем, дозволяє посилити протипухлинну ефективність ДК вакцини.
Посилання
Baldin AV, Savvateeva LV, Bazhin AV, et al. Dendritic cells in anticancer vaccination: rationale for ex vivo loading or in vivo targeting. Cancers (Basel) 2020; 12: 590–632. https://doi.org/10.3390/cancers12030590.
Gu Y, Zhao X, Song X. Ex vivo pulsed dendritic cell vaccination against cancer. Acta Pharmacologica Sinica 2020; 41: 959–69. https://doi.org/10.1038/s41401-020-0415-5.
Cancel J-C, Crozat K, Dalod M, Mattiuz R. Are conventional type 1 dendritic cells critical for protective antitumor immunity and how? Front Immunol 2019; 10: 9. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00009.
Jin H, Qian Y, Dai Y, et al. Magnetic enrichment of dendritic cell vaccine in lymph node with fluorescent-magnetic nanoparticles enhanced cancer immunotherapy. Theranostics 2016; 6: 2000–14. https://doi.org/10.7150/thno.15102.
Long CM, van Laarhoven HWM, Bulte JWM, et al. Magnetovaccination as a novel method to assess and quantify dendritic cell tumor antigen capture and delivery to lymph nodes. Cancer Res 2009; 69: 3180–7. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-08-3691.
Stagg AJ, Burke F, Hill S, Knight SC. Isolation of mouse spleen dendritic cells. Methods Mol Med 2001; 64: 9–22. https://doi.org/10.1385/1-59259-150-7:9.
Mou Y, Chen B, Zhang Yu, et al. Influence of synthetic superparamagnetic iron oxide on dendritic cells. Int J Nanomedicine 2011; 6: 1779–86. https://doi.org/10.2147/IJN.S23240.
Khranovskaya N, Orel V, Grinevich Yu, et al. Mechanical heterogenization of Lewis lung carcinoma cells can improve antimetastatic effect of dendritic cells. J Mechanics Med Biol 2012; 12. doi: https://doi.org/10.1142/S0219519411004757.
Kim R, Emi M, Tanabe K, Arihiro K. Tumor-driven evolution of immunosuppressive networks during malignant progression. Cancer Res 2006; 66: 5527–36. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-05-4128.
Ohkura N, Hamaguchi M, Morikawa H, et al. T cell receptor stimulation-induced epigenetic changes and Foxp3 expression are independent and complementary events required for Treg cell development. Immunity 2012; 37: 785–99. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2012.09.010.
Li C, Jiang P, Wei S, et al. Regulatory T cells in tumor microenvironment: new mechanisms, potential therapeutic strategies and future prospects. Mol Cancer 2020; 19: 116–38. HTTPS://DOI.ORG/10.1186/s12943-020-01234-1.
Ugur M, Mueller SN. T cell and dendritic cell interactions in lymphoid organs: More than just being in the right place at the right time. Immunol Rev 2019; 289: 115–28. https://doi.org/10.1111/imr.12753.
Seyfizadeh N, Muthuswamy R, Mitchell DA, et al. Migration of dendritic cells to the lymph nodes and its enhancement to drive anti-tumor responses. Crit Rev Oncol Hematol 2016; 107: 100–10. https://doi.org/10.1016/j.critrevonc.2016.09.002.
Sabado RL, Bhardwaj N. Directing dendritic cell immunotherapy towards successful cancer treatment. Immunotherapy 2010; 2: 37–56. https://doi.org/10.2217/imt.09.43.
Khranovska NM. [The role of dendritic cells in activation of antitumor immununity (experimental and clinical-immunological study)]. Abstr Doctoral Diss. Kyiv, 2017, 52 p (in Ukrainian).
Kim CG, Kye Y-C, Yun C-H. The Role of Nanovaccine in cross-presentation of antigen-presenting cells for the activation of CD8+ T cell responses. Pharmaceutics 2019; 11: 612–33. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11110612.
Warrier VU, Makandar AI, Garg M, et al. Engineering anti-cancer nanovaccine based on antigen cross-presentation. Biosci Rep 2019; 39: BSR20193220. https://doi.org/10.1042/BSR20193220.
Shen H. Enhanced and prolonged cross-presentation following endosomal escape of exogenous antigens encapsulated in biodegradable nanoparticles. Immunology 2006; 117: 78–88. https://doi.org/10.1111/j.1365-2567.2005.02268.x.
Smith DM, Simon JK, Baker Jr JR. Applications of nanotechnology for immunology. Nat Rev Immunol 2013; 13: 592–606. https://doi.org/10.1038/nri3488.
Mahjub R, Jatana S, Lee SE, et al. Recent advances in applying nanotechnologies for cancer immunotherapy. J Control Release 2018; 288: 239–63. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2018.09.010.
Chittasupho C, Shannon L, Siahaan TJ, et al. Nanoparticles targeting dendritic cell surface molecules effectively block T cell conjugation and shift response. ACS Nano 2011; 5: 1693–1702. https://doi.org/10.1021/nn102159g.
Israelsson P, Labani-Motlagh A, Nagaev I, et al. Assessment of cytokine mRNA expression profiles in tumor microenvironment and peripheral blood mononuclear cells of patients with high-grade serous carcinoma of the ovary. J Cancer Sci Ther 2017; 9: 422–9. https://doi.org/10.4172/1948-5956.1000453.
McDonnell AM, Currie AJ, Brown M, et al. Tumor cells, rather than dendritic cells, deliver antigen to the lymph node for cross-presentation. Oncoimmunology 2012; 1: 840–6. https://doi.org/10.4161/onci.20493.
Hinshaw DC, Shevde LA. The tumor microenvironment innately modulates cancer progression. Cancer Res 2019; 79: 4557–66. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-18-3962.
Peng X, He Y, Huang J, et al. Metabolism of dendritic cells in tumor microenvironment: for immunotherapy. Front Immunol 2021; 12: 613492. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.613492.
Blasio SD, van Wigcheren GF, Becker A, et al. The tumour microenvironment shapes dendritic cell plasticity in a human organotypic melanoma culture. Nat Commun 2020; 11: 2749–65. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16583-0.
Pitt JM, Marabelle A, Eggermont A, et al. Targeting the tumor microenvironment: removing obstruction to anticancer immune responses and immunotherapy. Ann Oncol 2016; 27: 1482–92. https://doi.org/10.1093/annonc/mdw168.
Liu Y, Guo J, Huang L. Modulation of tumor microenvironment for immunotherapy: focus on nanomaterial-based strategies. Theranostics 2020; 10: 3099–117. https://doi.org/10.7150/thno.42998.
Gardner A, Ruffell B. Dendritic cells and cancer immunity. Trends Immunol 2016; 37: 855–65. https://doi.org/10.1016/j.it.2016.09.006.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Експериментальна онкологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
