α βα β ε δ ε γ ζ ζζ ζ ITAM Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif AKTIVÁCIÓ A T SEJT ÁLTAL KÖZVETÍTETT JELÁTVITEL Multisubunit Immune Recognition Receptors MIRR Antigén

Segítő T-sejt CD4 A CD4 ÉS CD8 KOSTIMULÁLÓ MOLEKULÁK SIGNAL 22 11 22 11 PROFESSIONAL APC CD8 Cytotoxikus T-sejt α β TARGET CELL 11 33 22  2m 11 33 22 T SEJT ALPOPULÁCIÓK MARKEREI ADHÉZIÓS MOLEKULÁK MHC MOLEKULÁKHOZ KÖTŐDNEK JELÁTVIVŐ MOLEKULÁK

A CD4+/CD8+ T LIMFOCITÁK ARÁNY EGÉSZSÉGES EMBEREKBEN ÁLLANDÓ CD4+ : CD8+ = 1.6 Normál CD4+ T-sejt szám = 600 – 1400/  l HIV fertőzés  AIDS = CD4+ T sejt szám <200/  l

Jelátviteli utak T-sejtekben Fyn

Transzkripciós faktorok szerepe a T-sejt aktivációban

Antigén bemutatás - T sejtek kostimulációja APC Th Signal 1 antigén & antigén receptor Signal 2 B7 CSALÁD (CD80 & CD86)CD28 AKTIVÁCIÓ A hivatásos antigén prezentáló sejtek (dendritikus sejt, makrofág, B-sejt) aktiváció hatására kostimuláló molekulákat fejeznek ki. A szöveti sejtek nem fejeznek ki kostimuláló molekulákat

APC B7 CD28 APC CD40 APC A KOSTIMULÁCIÓ SZEREPE A SEGÍTŐ T-LIMFOCITÁK AKTIVÁCIÓJÁBAN CD40L B7 AKTIVÁCIÓ

CD4 CD28 B7 Antigént nem prezentáló APC CD4 CD28 nem aktivált APC T-sejt aktiválódás A T SEJTEK CSAK KÉT JEL HATÁSÁRA AKTIVÁLÓDNAK Aktivált APC CD28 CD4 B7 2 1 Ag specifikus T-sejt anergia 1 Ag specifikus Nincs hatás 2 ANTIGÉN SPECIFIKUS AKTIVÁCIÓ, ANERGIA VAGY NEGLEKCIÓ

A KOSTIMULÁCIÓ ELENGEDHETETLEN A NAIV T- LIMFOCITÁK AKTIVÁLÁSÁHOZ Az antigén-specifikus és kostimulációs jeleknek egy időben és egymással együttműködésben kell hatniuk ahhoz, hogy a T-sejt aktiváció elinduljon Az antigén-specifikus és kostimulációs jelek szimultán elindítását csak a hivatásos antigén prezentáló sejtek képesek közvetíteni Az antigén-specifikus és kostimulációs jeleket ugyanannak az antigén prezentáló sejtnek kell biztosítani

IL-2 IL-2R  Nincs IL-2 termelés Kis affinitású βγ IL-2 receptor- A KOSTIMULÁCIÓ MECHANIZMUSA T SEJTEKBEN 1. JEL NFAT kötődése az IL-2R  -lánc promoter régióhoz Nagy affinitású IL-2R megjelenése IL-2 IL-2R  1 Antigen Nyugvó T sejt IL-2R  IL-2R 

Affinitás alacsony közepes magas közepes nincs jel nincs jel jelátvitel jelátvitel ααβαβγ βγ αβ γ αβ γγγγ AZ IL-2 RECEPTOR CSALÁD IL-2R IL-15RI IL-7R IL-9R IL-4RI Kis affinitásúNagy affinitású

α β γ IL-2 CITOSZKELETON Génátírás Proliferáció A NAGY AFFINITÁSÚ IL-2 RECEPTOR SZERKEZETE, MŰKÖDÉSE

IL-2 IL-2R  1 Antigén 2 Kostimuláció 2. JEL Az AP-1 és az NF  B aktivációja háromszorosára emeli az IL-2 gén átírást Az IL-2 mRNS stabilizálódik és a citokin életideje szorosára nő Az IL-2 termelés összességében 100- szorosára nő Az immunszuppresszív szerek hatékonysága igazolja az IL-2 kiemelt szerepét az immunválaszban A Cyclosporin & FK506 gátolja az IL-2 szintézist (NF-AT) és ezáltal a TCR általi jelátvitelt A rapamycin gátolja az IL-2R általi jelátvitelt A KOSTIMULÁCIÓ MECHANIZMUSA T SEJTEKBEN

adhézió kostimuláció felismerés A T SEJT PROLIFERÁCIÓ ELINDÍTÁSA IL-2Rβγ IL-2R kis affinitás IL-2R nagy affinitás IL-1 IL-2 transferrin insulin PROLIFERÁCIÓ IL-2 IL-2Rα

IL-2 IL-2R  1 Antigén Epitél sejt Naive T sejt Csak 1. jel Anergia A T sejt nem képes IL-2 termelésre és ezért nincs proliferáció és klonális osztódás Az immunszuppresszív szerektől eltérően nem minden, csak az antigén-specifikus T- sejtek válaszképtelensége következik be Nem hivatásos APC által prezentált saját peptid

Miért kellenek egyes fázisú klinikai vizsgálatok? Avagy: az egér nem ember Co-receptorok túlzott stimulációja veszélyes lehet

A TGN1412 anti-CD28 monoklonális ellenanyag Fázis I. vizsgálata során észlelt „citokin vihar” Suntharalingam GSuntharalingam G, Panoskaltsis N.Panoskaltsis N N Engl J Med Sep 7;355(10): Hat egészséges fiatal önkéntes férfit (egy kutatóhellyel kötött szerződés keretében) egy Fázis I. klinikai vizsgálatban a T-limfociták közvetlen aktiválására képes TGN1412 jelű, új szuper-agonista hatású anti-CD28 monoklonális ellenanyaggal kezeltek. Egyetlen intravénás adag beadását követően 90 perccel mind a hat kezelt egyedben a pro-inflammatórikus citokinek gyors indukciójával járó szisztémás gyulladási reakciót észleltek, melyet fejfájás, izomfájdalom, szédülés, hasmenés, kiütések, értágulat és vérnyomáscsökkenés kísért. Az infúziót követő 12 – 16 óra után mind a hat beteg kritikus állapotba került, amit a tüdők sejtes infiltrációja és károsodása, vese elégtelenség és általános intravaszkuláris koaguláció idézett elő, majd 24 órán belül a limfociták és monociták súlyos és váratlan eltűnése következett be. Mind a hat beteget intenzív osztályra szállították, ahol intenzív cardio-pulmonáris (beleértve a dialízist) ellátásban részesültek, magas dózisú metil-prednizolont és anti-IL-2 antagonista ellenanyagot kaptak. Két betegben elhúzódó kardiovaszkuláris sokk és akut légúti distress szindróma alakult ki, ők 8 és 16 napig tartó intenzív szervi kezelést igényeltek. A többféle citokin felszabadulásával járó szindróma evidens lefolyása ellenére mind a hat beteg túlélte a kritikus tüneteket. A klinikai tünetek lefolyásának 30 napig való követése további információkkal szolgált a szisztémás gyulladásos válasz szindróma patogének, endotoxin, vagy más kórkép jelenléte nélküli lefolyásának megértéséhez.

Extrém válasz Az ellenanyag készítményt (TGN1412) a TeGenero német cég fejlesztette ki a tumor ellenes immunválasz fokozása illetve a gyulladásos betegségek (rheumatoid arthritis) gátlására. Az ellenanyag a T sejtek felszínén kifejeződő CD28 molekulával reagál. Nature March Szakemberek szerint a készítmény által kiváltott „több szervet érintő károsodás” hátterében többféle mechanizmus állhat. Egyik lehetőség szerint, az ellenanyag kötődése óriási mértékű citokin választ váltott ki. A másik lehetséges mechanizmus az, hogy az aktiváció aberráns mértéke miatt a szervezet saját sejtjeit védő, toleranciát biztosító mechanizmusok elégtelennek bizonyultak és nem voltak képesek a T sejtek sejtpusztító hatását megakadályozni. A CD28 ko-stimulációs útvonal modulációja

ÚJ GÉNEK aktiválása Melyek és mennyire B7 Szignálok erőssége, aránya, időtartama

NEW GENES JELÁTVITEL Enzimatikus módosítás Kinázok, foszfatázok, proteázok Lokális koncentráció A kölcsönható komponensek Összegyűjtése vagy elválasztása Időzítés Különböző útvonal lehetőségek Első realizálódik Allosztérikus hatások A kötődés aktivál vagy inaktivál

FK506 CSA Citokinek, aktivációs molekulák IL-2, IL-2R TGF  Cycliphilin A isomerase FKBP2 isomerase Inaktív foszfatáz Aktív foszfatáz A citoplazmatikus NF-AT defoszforilációja kiváltja a sejtmagba való transzlokációt A CIKLOSPORIN A ÉS AZ FK506/PROGRAF IMMUNSZUPPRESSZÍV SZEREK HATÁSMECHANIZMUSA TCR-CD3 Egyéb receptor NEM ANTIGÉN SPECIFIKUS