Mechanizmy

Mechanizmy

swoistej

swoistej

immunoterapii

immunoterapii

alergii

alergii

Paweł Górski

Paweł Górski

Akademia Medyczna w Łodzi

Akademia Medyczna w Łodzi

E-mail the Author

Immunoterapia

Immunoterapia

swoista

swoista



Pryncypia

Pryncypia



Mechanizmy ogólne

Mechanizmy ogólne



Odpowiedź immunologiczna a stężenia

Odpowiedź immunologiczna a stężenia

antygenu

antygenu



Indukcja anergii obwodowych komórek T

Indukcja anergii obwodowych komórek T

i ich reaktywacja

i ich reaktywacja



Anergia komórek T a IL-10

Anergia komórek T a IL-10

E-mail the Author



Modulowanie IgE/IgG

Modulowanie IgE/IgG

4

4



SIT a komórki efektorowe zapalenia

SIT a komórki efektorowe zapalenia

alergicznego

alergicznego



Modulowanie odpowiedzi na swoisty

Modulowanie odpowiedzi na swoisty

alergen poprzez warianty antygenowe

alergen poprzez warianty antygenowe



Podsumowanie

Podsumowanie

E-mail the Author

Immunoterapia

Immunoterapia

swoista - c.d.

swoista - c.d.

Zalecane

Zalecane

piśmiennictwo

piśmiennictwo



Askis C.A.,

Askis C.A.,

Mechanisms of allergen-specific

Mechanisms of allergen-specific

Blaser K.

Blaser K.

immunotherapy.

immunotherapy.

Allergy 2000, 55, 522-530

Allergy 2000, 55, 522-530



Rolland J.M.,

Rolland J.M.,

Activation of allergen-reactive

Activation of allergen-reactive

Lamb J.R.

Lamb J.R.

T-lymphocytes and mechanisms of

T-lymphocytes and mechanisms of

O’Hehir R.E.

O’Hehir R.E.

hyposensitization.

hyposensitization.

w: Asthma and rhinitis.

w: Asthma and rhinitis.

Ed.W. Busse, S. Holgate. Blackwell Sc.2000

Ed.W. Busse, S. Holgate. Blackwell Sc.2000



Platts-Mills T.A.E.

Platts-Mills T.A.E.

Future directions for allergen

Future directions for allergen

Mueller G.A.,

Mueller G.A.,

immunotherapy.

immunotherapy.

J Allergy Clin. Immunol.

J Allergy Clin. Immunol.

Wheatley

Wheatley

L.M.

L.M.

1998, 102, 335-343

1998, 102, 335-343



Allergy

Allergy

WHO

WHO

Position Paper.

Position Paper.

1998, 44,53

1998, 44,53

E-mail the Author

Definicja swoistej immunoterapii

Definicja swoistej immunoterapii

alergenowej

alergenowej

Swoista immunoterapia alergenowa

Swoista immunoterapia alergenowa

jest to podawanie

jest to podawanie

choremu na alergię szczepionki alergenowej we

choremu na alergię szczepionki alergenowej we

wzrastających stopniowo dawkach aż do takiej, która

wzrastających stopniowo dawkach aż do takiej, która

osłabia efektywnie objawy towarzyszące ekspozycji na

osłabia efektywnie objawy towarzyszące ekspozycji na

swoisty alergen

swoisty alergen

WHO Position Paper, Allergy, 1998, 44, 53 suplement

WHO Position Paper, Allergy, 1998, 44, 53 suplement

E-mail the Author

Immunoterapia -

Immunoterapia -

Synopsis (1)

Synopsis (1)

Kontrolowane badania dowodzą, że

Kontrolowane badania dowodzą, że

immunoterapia alergenowa jest skuteczna w

immunoterapia alergenowa jest skuteczna w

leczeniu:

leczeniu:



alergicznego nieżytu nosa i spojówek

alergicznego nieżytu nosa i spojówek



alergicznej astmy oskrzelowej

alergicznej astmy oskrzelowej



alergii na owady

alergii na owady

Leczenie alergii polega na:

Leczenie alergii polega na:



unikaniu alergenów

unikaniu alergenów



farmakoterapii

farmakoterapii



swoistej immunoterapii

swoistej immunoterapii



edukacji chorych i ich rodzin

edukacji chorych i ich rodzin

E-mail the Author

Immunoterapia swoista jest wskazana wyłącznie

Immunoterapia swoista jest wskazana wyłącznie

u chorych z rozwiniętą alergią zależną od IgE

u chorych z rozwiniętą alergią zależną od IgE

Odpowiedź na immunoterapię jest swoista.

Odpowiedź na immunoterapię jest swoista.

Nie

Nie

wolno stosować mieszanin alergenowych

wolno stosować mieszanin alergenowych

, w

, w

których swoisty alergen występuje łącznie z

których swoisty alergen występuje łącznie z

innymi alergenami

innymi alergenami

E-mail the Author

Immunoterapia - Synopsis

Immunoterapia - Synopsis

(1) - c.d.

(1) - c.d.

Lekarzem podejmującym decyzję o

Lekarzem podejmującym decyzję o

immunoterapii i dokonującym oceny jej

immunoterapii i dokonującym oceny jej

skuteczności jest

skuteczności jest

alergolog

alergolog

Należy stosować szczepionki standaryzowane

Należy stosować szczepionki standaryzowane

o znanej sile antygenowej

o znanej sile antygenowej

E-mail the Author

Immunoterapia -

Immunoterapia -

Synopsis (2)

Synopsis (2)

Optymalna dawka terapeutyczna alergenu

Optymalna dawka terapeutyczna alergenu

w terapii podtrzymującej mieści się w przedziale

w terapii podtrzymującej mieści się w przedziale

5-20

5-20





g na pojedynczą injekcję

g na pojedynczą injekcję

Głównym objawem niepożądanym immunoterapii

Głównym objawem niepożądanym immunoterapii

jest anafilaksja. Terapia ta jest dozwolona tylko pod

jest anafilaksja. Terapia ta jest dozwolona tylko pod

ścisłą kontrolą lekarską i może być dokonywana tylko

ścisłą kontrolą lekarską i może być dokonywana tylko

tam, gdzie istnieją warunki do walki ze wstrząsem

tam, gdzie istnieją warunki do walki ze wstrząsem

E-mail the Author

Immunoterapia - Synopsis

Immunoterapia - Synopsis

(2) - c.d.

(2) - c.d.

Optymalny czas immunoterapii nie jest znany. W

Optymalny czas immunoterapii nie jest znany. W

praktyce trwa ona 3-5 lat, lecz wielu badaczy zaleca

praktyce trwa ona 3-5 lat, lecz wielu badaczy zaleca

znacznie dłuższe okresy leczenia, nawet przez całe

znacznie dłuższe okresy leczenia, nawet przez całe

życie

życie

Decyzja o zaprzestaniu terapii na owady może zapaść

Decyzja o zaprzestaniu terapii na owady może zapaść

tylko w odniesieniu do symptomów u indywidualnego

tylko w odniesieniu do symptomów u indywidualnego

pacjenta po okresie nie krótszym niż 3-5 lat

pacjenta po okresie nie krótszym niż 3-5 lat

WHO 1998

WHO 1998

E-mail the Author

Immunoterapia -

Immunoterapia -

Synopsis (3)

Synopsis (3)

Markery skutecznej

Markery skutecznej

immunoterapii

immunoterapii





IgG

IgG

(głównie IgG

(głównie IgG

4

4

)

)





CD8

CD8

+

+

modulujących

modulujących

produkcję IgE

produkcję IgE





IL-12

IL-12





IFN-

IFN-









IL-10

IL-10

Redukcja liczby

Redukcja liczby

komórek tucznych

komórek tucznych

i eozynofili

i eozynofili





IL-4,

IL-4,

IL-5

IL-5

E-mail the Author

Mechanizm docelowy

Mechanizm docelowy

swoistej immunoterapii

swoistej immunoterapii

Brak swoistej odpowiedzi

Brak swoistej odpowiedzi

lub anergia limfocytów T

lub anergia limfocytów T

E-mail the Author

Główna zasada mechanizmu

Główna zasada mechanizmu

immunoterapii

immunoterapii

Ce

Ce

l

l

Limfocyt

Limfocyt

anergiczny

anergiczny

ekspozycja na alergen

ekspozycja na alergen

Cytokiny z

Cytokiny z

mikrośrodowiska

mikrośrodowiska

-

-

+

+

E-mail the Author

Idealny limfocyt T

Idealny limfocyt T

anergiczny

anergiczny



Miejsca rozpoznawcze zachowane

Miejsca rozpoznawcze zachowane

Epitopy są konieczne dla indukcji

Epitopy są konieczne dla indukcji

swoistej

swoistej

tolerancji

tolerancji



Miejsca wiązania IgE są unieczynnione

Miejsca wiązania IgE są unieczynnione

E-mail the Author

Następstwa ekspozycji na

Następstwa ekspozycji na

różne stężenia antygenu

różne stężenia antygenu

(kultury komórkowe)

(kultury komórkowe)

Niskie

Niskie

Wysokie

Wysokie

IL-4

IL-4









IFN-

IFN-





0

0





IgE

IgE

0 lub

0 lub





0 lub

0 lub





w zależności

w zależności

w zależności

w zależności

od ekspresji MHC II od ekspresji MHC

od ekspresji MHC II od ekspresji MHC

II

II

E-mail the Author

Markery anergii

Markery anergii

limfocytów T

limfocytów T

podczas SIT

podczas SIT



Supresja proliferacji

Supresja proliferacji







produkcji IL-4, IL-13, IL-5 (profil Th

produkcji IL-4, IL-13, IL-5 (profil Th

2

2

)

)







produkcji IL-2, IFN-

produkcji IL-2, IFN-





(profil Th

(profil Th

1

1

)

)



Odpowiedź komórkowa na toksynę błoniczną

Odpowiedź komórkowa na toksynę błoniczną

zachowana (dowód swoistości anergii)

zachowana (dowód swoistości anergii)

E-mail the Author

Molekularne markery anergii

Molekularne markery anergii

komórek T podczas SIT

komórek T podczas SIT

Zmiany czynnościowe TCR

Zmiany czynnościowe TCR



brak wzrostu aktywności kinaz p56

brak wzrostu aktywności kinaz p56

lck

lck

i

i

ZAP70 w

ZAP70 w

odpowiedzi na antyCD3

odpowiedzi na antyCD3



odmienność konformacji Vbeta

odmienność konformacji Vbeta

( u alergików bez SIT -

( u alergików bez SIT -





ekspresji V8b

ekspresji V8b

+

+

SIT -

SIT -





ekspresji V8a, V5a, V12a )

ekspresji V8a, V5a, V12a )

Brak wzrostu stężenia Ca

Brak wzrostu stężenia Ca

2+

2+

w Th

w Th

2

2

w

w

odpowiedzi na antyCD3

odpowiedzi na antyCD3

E-mail the Author

Th

Th

2

2

+ IL-2 lub IL-15

+ IL-2 lub IL-15

Antygen in vitro

Antygen in vitro

Zahamowanie proliferacji

Zahamowanie proliferacji

Wzrost proliferacji

Wzrost proliferacji





IL-2, IFN-

IL-2, IFN-





+IL-4

+IL-4

Th

Th

2

2

anergia

anergia

IL-4, IL-5, IL-13

IL-4, IL-5, IL-13

SIT

SIT

E-mail the Author

Reaktywacja komórek T w obecności

Reaktywacja komórek T w obecności

antygenu

antygenu

Niektóre właściwości

Niektóre właściwości

interleukiny 10

interleukiny 10



Źródła - Th

Źródła - Th

1

1

, Th

, Th

2

2

, mononukleary, komórki NK

, mononukleary, komórki NK



Rola generalnie - regulacyjna w zapaleniu -

Rola generalnie - regulacyjna w zapaleniu -

hamowanie proliferacji Th

hamowanie proliferacji Th

1

1

, Th

, Th

2

2

i produkcji

i produkcji

cytokin o profilu Th

cytokin o profilu Th

1

1

, Th

, Th

2

2



Hamowanie produkcji cytokin wynika z

Hamowanie produkcji cytokin wynika z

blokowania kostymulacji zależnej od CD28

blokowania kostymulacji zależnej od CD28



Hamowanie bezpośrednie ekspresji mRNA

Hamowanie bezpośrednie ekspresji mRNA

cytokin

cytokin



Hamuje syntezę IgE i powoduje wzrost produkcji

Hamuje syntezę IgE i powoduje wzrost produkcji

IgG

IgG

4

4

E-mail the Author

Mechanizm

Mechanizm

immunologiczny SIT

immunologiczny SIT

SIT

SIT

IL-10

IL-10

IL-2/IL-15

IL-2/IL-15





IgE/IgG

IgE/IgG

4

4

Supresja

Supresja

komórek

komórek

efektorowych

efektorowych

Anergia komórek T

Anergia komórek T

Reaktywacja komórek T

Reaktywacja komórek T

Th

Th

1

1

(sukces)

(sukces)

Th

Th

2

2

(bark sukcesu)

(bark sukcesu)

IL-4

IL-4

E-mail the Author

Istotność roli IgG podczas

Istotność roli IgG podczas

immunoterapii

immunoterapii

Za

Za



Poziom IgG1 i IgG4

Poziom IgG1 i IgG4

koreluje ze stanem

koreluje ze stanem

klinicznym

klinicznym

(Nakagawa

(Nakagawa

1991)

1991)



Bierne uczulanie bazofilów

Bierne uczulanie bazofilów

IgG4 hamuje uwalnianie

IgG4 hamuje uwalnianie

histaminy pod wpływem

histaminy pod wpływem

IgE

IgE

(Nakagawa 1983)

(Nakagawa 1983)

Przeciw

Przeciw



podczas „rush” terapii nie

podczas „rush” terapii nie

obserwuje się wzrostu IgG

obserwuje się wzrostu IgG

w okresie wstępnym,

w okresie wstępnym,

choć zaznacza się

choć zaznacza się

skuteczność

skuteczność

(Adkis 1996)

(Adkis 1996)



Poziom IgG nie koreluje ze

Poziom IgG nie koreluje ze

stanem klinicznym

stanem klinicznym

(Brunet 1992)

(Brunet 1992)

E-mail the Author

Mechanizmy hipotetyczne

Mechanizmy hipotetyczne

zależne od IgG

zależne od IgG

4

4

podczas SIT

podczas SIT



Blokowanie na poziomie receptorów dla IgE

Blokowanie na poziomie receptorów dla IgE

(???)

(???)



Efekt uboczny immunoterapii

Efekt uboczny immunoterapii

(?)

(?)



Indukcja idiotypów antyalergenowych IgE

Indukcja idiotypów antyalergenowych IgE

(?)

(?)



Neutralizacja antygenu przed połączeniem z IgE

Neutralizacja antygenu przed połączeniem z IgE

(?)

(?)



IgG hamuje wspomaganą przez IgE prezentację

IgG hamuje wspomaganą przez IgE prezentację

antygenu

antygenu

E-mail the Author

Reaktywność komórek

Reaktywność komórek

zapalnych a SIT

zapalnych a SIT

IL-10

IL-10





TNF

TNF









GM-CSF

GM-CSF





IL-6

IL-6





IL-5

IL-5





ekspresja

ekspresja

CD40 na eozynofilach

CD40 na eozynofilach





podatność komórek

podatność komórek

metachromatycznych

metachromatycznych

na degranulację

na degranulację





chemokinetyka

chemokinetyka

eozynofili

eozynofili





czas apoptozy

czas apoptozy

eozynofili

eozynofili

E-mail the Author

Mechanizmy SIT w czasie

Mechanizmy SIT w czasie

(„rush” - PLA

(„rush” - PLA

2

2

)

)





IL-4

IL-4





IFN-

IFN-









IgE

IgE





IgG

IgG

4

4





wrażliwości

wrażliwości

komórek

komórek

x

x

x

x

-

-

stymulowane limfocyty

stymulowane limfocyty

x

x

-

-

stymulowane limfocyty

stymulowane limfocyty

x

x

-

-

surowica

surowica

x

x

-

-

surowica

surowica

0

0

6h

6h

7dz.

7dz.

21dz.

21dz.

6tydz.

6tydz.

E-mail the Author

Strategia modyfikacji

Strategia modyfikacji

alergenów

alergenów

Modyfikacja chemiczna alergenów

Modyfikacja chemiczna alergenów



precypitacja w oleju mineralnym

precypitacja w oleju mineralnym

(Norman 1967)

(Norman 1967)



precypitacja w glinie

precypitacja w glinie

(Norman 1972)

(Norman 1972)



denaturacja mocznikiem

denaturacja mocznikiem

(Ishizaka 1975)

(Ishizaka 1975)



precypitacja w glikolu polietylenowym

precypitacja w glikolu polietylenowym

(Juniper 1983)

(Juniper 1983)



konjugacja aminokwasów (D-glutamina / D-lizyna)

konjugacja aminokwasów (D-glutamina / D-lizyna)

(Butterfield 1981)

(Butterfield 1981)



konjugacja aldehydowa (alergoidy)

konjugacja aldehydowa (alergoidy)

Marsch 1981)

Marsch 1981)



konjugacja cyjankiem potasu (alergoidy)

konjugacja cyjankiem potasu (alergoidy)

Passalaqua

Passalaqua

1998)

1998)

E-mail the Author

Modyfikacja epitopów komórki B

Modyfikacja epitopów komórki B

(Ferreira 1998,

(Ferreira 1998,

Schramm 1999, Burks 1999)

Schramm 1999, Burks 1999)

Zmiana konformacji alergenu

Zmiana konformacji alergenu

(Akdis 1998,

(Akdis 1998,

Olsson 1998)

Olsson 1998)

Fragmenty hypoalergenowe alergenu

Fragmenty hypoalergenowe alergenu

(Vrtala

(Vrtala

1997, van Hage-Hamsten 1999)

1997, van Hage-Hamsten 1999)

Oligomery alergenowe

Oligomery alergenowe

(Nopp 2000)

(Nopp 2000)

Epitopy T i zmienione ligandy peptydowe

Epitopy T i zmienione ligandy peptydowe

(Norman 1996)

(Norman 1996)

E-mail the Author

Strategia modyfikacji

Strategia modyfikacji

alergenów - c.d.

alergenów - c.d.

Terapia genowa a

Terapia genowa a

epigenetyczna

epigenetyczna

Korekta mutacji

Korekta mutacji

genetycznej

genetycznej

na materiale genomu

na materiale genomu

Modulacja ekspresji

Modulacja ekspresji

genu poza genomem

genu poza genomem

Terapia genowa

Terapia genowa

Terapia epigenetyczna

Terapia epigenetyczna

Bezpośrednie następstwo

Bezpośrednie następstwo

to nowe

to nowe

(prawidłowe) RNA

(prawidłowe) RNA

Bezpośrednie następstwo

Bezpośrednie następstwo

to inna (antisense)

to inna (antisense)

percepcja DNA

percepcja DNA

E-mail the Author

Mechanizm terapii

Mechanizm terapii

„antisense” DNA

„antisense” DNA

Niemetylowany „CpG”

Niemetylowany „CpG”

motyw oligonukleotydowy

motyw oligonukleotydowy

Komórka docelowa

Komórka docelowa

swoista

swoista

hybrydyzacja

hybrydyzacja

docelowy

docelowy

RNA

RNA

degradacja

degradacja

mRNA

mRNA

zakłócona

zakłócona

translacja

translacja

Białko o zmienionej budowie

Białko o zmienionej budowie

E-mail the Author

Prezentacja antygenu

Prezentacja antygenu

a SIT

a SIT

APC

APC

kostymulacja

kostymulacja

Peptyd natywny

Peptyd natywny

T

T

aktywacja

aktywacja

MHC

MHC

APC

APC

kost

ymu

lacja

kost

ymu

lacja

Peptyd natywny w SIT

Peptyd natywny w SIT

T

T

anergia

anergia

MHC

MHC

APC

APC

kostymulacja

kostymulacja

zmieniony ligand

zmieniony ligand

peptydowy

peptydowy

T

T

aktywacja

aktywacja

częściowa

częściowa

lub

lub

antagonizm

antagonizm

MHC

MHC

E-mail the Author

Prezentacja antygenu

Prezentacja antygenu

natywnego

natywnego

i zmodyfikowanego

i zmodyfikowanego

IgE wspomaga

IgE wspomaga

prezentację

prezentację

T

T

APC

APC

B

B

T

T

Th

Th

2

2

IL-4

IL-4

IL-13

IL-13

IL-5

IL-5

Natywny

Natywny

Mastocyt

Mastocyt

Zmodyfikowany

Zmodyfikowany

T

T

APC

APC

B

B

T

T

IL-12

IL-12

Th

Th

1

1

APC - CD14

APC - CD14

+

+

(monocyty)

(monocyty)

E-mail the Author

Zastosowanie CpG „anitsense”

Zastosowanie CpG „anitsense”

terapii w astmie

terapii w astmie



Stymulacja APC i komórek B w kierunku

Stymulacja APC i komórek B w kierunku

produkcji cytokin promujących Th

produkcji cytokin promujących Th

1

1

(Krieg 1998)

(Krieg 1998)



Redukcja eozynofilii, spadek syntezy IL-5,

Redukcja eozynofilii, spadek syntezy IL-5,

osłabienie nadreaktywności oskrzeli

osłabienie nadreaktywności oskrzeli

(Broide

(Broide

1998)

1998)



Redukcja intensywności zapalenia

Redukcja intensywności zapalenia

(Sur 1999)

(Sur 1999)



Redukcja liczby receptorów adenozynowych A

Redukcja liczby receptorów adenozynowych A

1

1

(Metzger 1999)

(Metzger 1999)

E-mail the Author



Hamowanie syntezy IgE

Hamowanie syntezy IgE

(Spiegelberg 1998)

(Spiegelberg 1998)



Produkcja zmodyfikowanych antygenów w

Produkcja zmodyfikowanych antygenów w

technice plazmidów

technice plazmidów

(Huang 1998)

(Huang 1998)



Redukcja liczby receptorów dla IL-5,

Redukcja liczby receptorów dla IL-5,

chemokin (CCR-3) IL-2 i innych

chemokin (CCR-3) IL-2 i innych

(Kim 1998)

(Kim 1998)

E-mail the Author

Zastosowanie CpG

Zastosowanie CpG

„anitsense”

„anitsense”

terapii w astmie - c.d.

terapii w astmie - c.d.

Zalety terapii CpG

Zalety terapii CpG

„antisense”

„antisense”



Promowanie zarówno swoistej jak i nieswoistej

Promowanie zarówno swoistej jak i nieswoistej

odpowiedzi immunologicznej

odpowiedzi immunologicznej



Celem jest mRNA, a nie genom

Celem jest mRNA, a nie genom



Niska dawka

Niska dawka



Bardzo dyskretna toksyczność (u zwierząt

Bardzo dyskretna toksyczność (u zwierząt

nadprodukcja IFN-

nadprodukcja IFN-





i TNF

i TNF





zwiększa wrażliwość

zwiększa wrażliwość

na czynnik infekcyjny -

na czynnik infekcyjny -

dowiedziona,

dowiedziona,

stymulacja kolagenoz -

stymulacja kolagenoz -

hipotetyczna

hipotetyczna

)

)



Bardzo niski koszt (200 USD za gram !)

Bardzo niski koszt (200 USD za gram !)

E-mail the Author

Podsumowanie

Podsumowanie



mechanizm SIT opiera się o

mechanizm SIT opiera się o

oddziaływanie mikrośrodowiska na

oddziaływanie mikrośrodowiska na

komórki obwodowe T

komórki obwodowe T



cytokiną inicjującą i odpowiedzialną za

cytokiną inicjującą i odpowiedzialną za

skuteczność SIT wydaje się być IL-10

skuteczność SIT wydaje się być IL-10



ostateczny efekt immunoterapii wynika z

ostateczny efekt immunoterapii wynika z

przesunięcia stanu równowagi w obrębie

przesunięcia stanu równowagi w obrębie

komórek CD4

komórek CD4

+

+

w stronę Th

w stronę Th

1

1

E-mail the Author