W DOBORZE PARY DAWCA BIORCA ALOGENICZNEGO PRZESZCZEPIENIA
3.4. MICA i MICB
podwy˙zszona ekspresja tego białka zwi ˛azana jest z mniejszym ryzykiem odrzu-cenia przeszczepu [17]. Wyniki Boukouaci i wsp. wpisuj ˛a si˛e równie˙z w trend wskazuj ˛acy na niekorzystny wpływ genotypu HLA-G 14-bp ins/ins na wynik prze-szczepu przy transplantacjach narz ˛adów litych [18–20]. Równie˙z wyniki uzy-skane przez Chiusolo i wsp. [21] sugeruj ˛a negatywn ˛a rol˛e allelu 14-bp ins w wa-runkowaniu odpowiedzi immunologicznej na przeszczep HSC. Zaobserwowali oni, ˙ze allel ten zwi ˛azany był z ni˙zszym prawdopodobie ´nstwem prze˙zycia pacjen-tów i wi˛ekszym prawdopodobie ´nstwem wyst ˛apienia nawrotu choroby. Podob-nie nasza grupa badawcza stwierdziła korzystny wpływ genotypu HLA-G 14-bp del/del na przebieg przeszczepienia [10]. Z drugiej strony wyniki opublikowane przez La Nasa i wsp. [22] stoj ˛a w sprzeczno´sci z powy˙zszymi doniesieniami. Zaob-serwowali oni, ˙ze homozygotyczny genotyp 14-bp del/del u pacjentów poddanych przeszczepowi komórek hematopoetycznych korelował ze zwi˛ekszonym ryzy-kiem choroby GvH. Nale˙zy jednak zauwa˙zy´c, ˙ze w tym wypadku badano relatyw-nie relatyw-nieliczn ˛a grup˛e pacjentów cierpi ˛acych na talasemi˛e beta, podczas gdy wcze-´sniej wspomniane badania skupiały si˛e na pacjentach poddanych przeszczepowi z powodu chorób rozrostowych układu krwiotwórczego. Nale˙zy równie˙z zwróci´c uwag˛e na fakt, ˙ze w mechanizm regulacji ekspresji HLA-G, oprócz wspomnia-nego wariantu genu, zaanga˙zowane s ˛a prawdopodobnie tak˙ze inne czynniki. Do najcz˛e´sciej wymienianych nale˙zy wi ˛azanie mikroRNA do regionu 3’mRNA HLA-G i promuj ˛acy to zjawisko polimorfizm C>G w pozycji +3142 3’UTR (rs1063320), skutkuj ˛acy spadkiem ekspresji takiego mRNA. Z kolei obecno´s´c reszty A w pozy-cji +3187 (rs9380142) zwi ˛azana jest ze zmniejszeniem stabilno´sci mRNA HLA-G. Dlatego te˙z przeprowadzenie bada ´n, uwzgl˛edniaj ˛acych wszystkie wspomniane czynniki, mogłoby rzuci´c nowe ´swiatło na to zagadnienie i przyczyni´c si˛e do osta-tecznego wyja´snienia zło˙zonych procesów, składaj ˛acych si˛e na kontrol˛e ekspresji tego antygenu i jego znaczenia dla wyniku przeszczepienia. Warto zauwa˙zy´c, i˙z jak udokumentowano, wysoki poziom ekspresji HLA-G ma korzystny wpływ na przykład na przyj˛ecie si˛e przeszczepu organów i prze˙zycie pacjentów.
3.4. MICA i MICB
Indukowane stresem białka A i B podobne do antygenów zgodno´sci tkanko-wej klasy I – MICA i MICB - pozwalaj ˛a na niezale˙zn ˛a od cz ˛asteczek MHC klasy I aktywacj˛e komórek NK. Pełni ˛a ponadto funkcj˛e kostymulatorów efektorowych
komórek T. MICA i -B nie s ˛a na ogół ekspresjonowane w zdrowych komórkach,
jednak ich produkcja mo˙ze by´c indukowana w odpowiedzi na sytuacj˛e stresow ˛a.
Proces ten wspomagaj ˛a elementy promotorów szoku cieplnego obecne w genach
obu białek. Stwierdzono ponadto, i˙z MICA i -B ulegaj ˛a ekspresji niezale˙znie od siebie. Receptorem dla obu tych molekuł jest NKG2D (Rycina 3.2), obecny na
komórkach NK, CD8+αβ+ T oraz γδ+ T. Mimo znacznego podobie´nstwa
mi˛e-dzy MICA i -B (83% sekwencji homologicznych), stopie ´n ich homologii wzgl˛edem cz ˛asteczek MHC klasy I jest niski (15-35%).
Geny białek z rodziny MIC s ˛a wysoce polimorficzne. Struktura kodowanych przez nie białek zasadniczo przypomina t˛e obserwowan ˛a dla ła ´ncuchaα MHC 47
3. Typowanie nieklasycznych antygenów zgodno´sci tkankowej ...
klasy I, cz ˛asteczki te nie asocjuj ˛a jednak zβ2-mikroglobulin ˛a, jak równie˙z nie po-siadaj ˛a miejsca wi ˛azania antygenów CD8. Mechanizmy zaanga˙zowane w ekspre-sj˛e obu białek wci ˛a˙z pozostaj ˛a niejasne. Podejrzewa si˛e, ˙ze w powy˙zszy proces za-anga˙zowane s ˛a kinazy ATM (ang. ataxia telangiectasia mutated) i ATR (ang. ATM-and Rad3- related). Enzymy te s ˛a kluczowe dla regulacji czynnika j ˛adrowego NF-κB, aktywowanego podczas indukcji stresu i wpływaj ˛acego na ekspresj˛e MICA i MICB w komórkach T.
Dotychczasowe wyniki bada ´n wskazuj ˛a na istotn ˛a rol˛e tych molekuł w roz-woju wielu typów nowotworów i chorób autoimmunologicznych. Uwa˙za si˛e, ˙ze nadekspresja powy˙zszych białek, w poł ˛aczeniu z innymi czynnikami, powoduje NK-zale˙zn ˛a ´smier´c komórek nowotworowych i znacznie zwi˛eksza prawdopodo-bie ´nstwo prze˙zycia pacjentów.
Badania nad polimorfizmem mikrosatelitarnym genu MICA nie wykazały istotnych zale˙zno´sci mi˛edzy zgodno´sci ˛a dawcy i biorcy przeszczepienia w alle-lach MICA a prze˙zyciem pacjentów po transplantacji, rozwojem GvHD czy na-wrotem choroby podstawowej [23].
Istotny wpływ na los pacjenta po przeszczepieniu obserwowano natomiast dla polimorfizmu MICA-129 (mutacja niesynonimczna; Met129Val). Ze wzgl˛edu na obecno´s´c metioniny lub waliny w pozycji 129 ła ´ncucha peptydowego, wi ˛ a-zanie cz ˛asteczki MICA do receptora NKG2D jest odpowiednio silne lub słabe. Zaobserwowano zwi ˛azek mi˛edzy obecno´sci ˛a wariantu MICA-129 Val a rozwo-jem przewlekłej postaci choroby GvH [24]. Stwierdzono tak˙ze, i˙z efekt ten po-gł˛ebia si˛e u pacjentów b˛ed ˛acych homozygotami MICA-129 Val/Val, co sugeruje recesywny charakter powy˙zszego zjawiska. Zakłada si˛e mo˙zliwo´s´c, ˙ze obecno´s´c białka MICA-129 Val o niskim powinowactwie do receptora NKG2D skutkuje na-dekspresj ˛a tego receptora, umo˙zliwiaj ˛ac przył ˛aczanie si˛e do niego alternatyw-nych ligandów, np. UL16. Interakcje receptora NKG2D z innymi ligandami w ´sro-dowisku bogatym w IL-15 by´c mo˙ze prowadz ˛a do nadmiernej stymulacji komórek NK oraz T i w jej nast˛epstwie do destabilizacji systemu kontroli immunologicznej, przejawiaj ˛acej si˛e incydentami autoreaktywnymi. Boukouaci i wsp. [24] zaob-serwowali równie˙z zwi ˛azek pomi˛edzy silnie wi ˛a˙z ˛acym si˛e do receptora NKG2D wariantem białka MICA-129 Met a podwy˙zszonym ryzykiem nawrotu choroby. Uzyskane wyniki sugeruj ˛a, ˙ze genotyp MICA-129 Met/Met odpowiadaj ˛acy za ak-tywacj˛e komórek NK, przyczynia si˛e do zmniejszenia zarówno efektu GvH, jak i GvL. Wyniki te s ˛a zgodne z powszechnie obserwowan ˛a zale˙zno´sci ˛a, ˙ze korzyst-nemu dla pacjenta obni˙zeniu ryzyka choroby GvH towarzyszy zmniejszenie po-˙z ˛adanego efektu GvL. Alternatywna hipoteza wyja´sniaj ˛aca powy˙zsze zale˙zno´sci opiera si˛e na badaniach nad wpływem aloreaktywnych komórek NK na wynik HSCT, w których zaobserwowano, ˙ze komórki NK obni˙zaj ˛a ryzyko wyst ˛apienia choroby GvH i jednocze´snie zwi˛ekszaj ˛a korzystny dla pacjenta efekt GvL [25]. Boukouaci i wsp. wykazali, ze genotyp Met/Met białka MICA, odpowiadaj ˛acy za aktywacj˛e komórek NK, pełni rol˛e ochronn ˛a przed GvHD, jednak˙ze wyst˛epowa-nie tego allelu wyst˛epowa-nie tylko wyst˛epowa-nie przyczyniało si˛e do zwi˛ekszenia cz˛esto´sci wyst ˛apienia efektu GvL ale korelowało z podwy˙zszonym ryzykiem nawrotu choroby [24].
3.4. MICA i MICB Tabela 3.1: Zwi ˛azki polimorfizmów nieklasycznych cz ˛asteczek HLA-E, HLA-G, MICA/B z wynikiem alogenicznego przeszczepienia komórek krwiotwórczych.
Allel / genotyp Efekt Referencje
HLA-E*01:03, 01:03
u dawcy i biorcy
Zmniejszone prawdopodobie ´nstwo aGvHD [5] Zmniejszone prawdopodobie ´nstwo
´smier-telno´sci zwi ˛azanej z przeszczepem (TRM)
[5]
HLA-E*01:03,01:03
u biorcy
Wy˙zsze prawdopodobie ´nstwo całkowitego prze˙zycia
[6, 8, 9] Wy˙zsze prawdopodobie ´nstwo prze˙zycia
wolnego od choroby
[6] Zmniejszone prawdopodobie ´nstwo
´smier-telno´sci zwi ˛azanej z przeszczepem (TRM)
[6] Zmniejszone prawdopodobie ´nstwo aGvHD [9]
HLA-E*01:03, 01:03
u dawcy
Zmniejszone prawdopodobie ´nstwo aGvHD [7] Wy˙zsze ryzyko zgonu zwi ˛azanego z
trans-plantacj ˛a (TRM)
[7] Wy˙zsze prawdopodobie ´nstwo nawrotu
cho-roby
[7]
HLA-E*01:01, 01:01
u dawcy
Wi˛eksza cz˛esto´s´c infekcji bakteryjnych [13] Wy˙zsze ryzyko zgonu zwi ˛azanego z
trans-plantacj ˛a (TRM)
[13] Niezgodno´s´c w allelach
HLA-E pomi˛edzy dawc ˛a a biorc ˛a
Zwi˛ekszone prawdopodobie ´nstwo aGvHD [8, 10]
HLA-G 14-bp del/del
(w pozycji +2961 3’UTR)
Zwi˛ekszone ryzyko aGvHD [22]
HLA-G 14-bp del/del
u dawcy
Wy˙zsze prawdopodobie ´nstwo całkowitego prze˙zycia
[10]
HLA-G 14-bp ins/ins Zwi˛ekszone ryzyko aGvHD [16]
Ni˙zsze prawdopodobie ´nstwo całkowitego prze˙zycia
[21]
MICA-129 Val/Val Zwi˛ekszone ryzyko cGvHD
[24]
MICA-129 Met/Met Ryzyko nawrotu choroby podstawowej Brak zgodno´sci w
ekso-nie 2, 3, 4 i 5 genu MICA
Zwi˛ekszone ryzyko aGvHD [26]
Brak zgodno´sci wzgl˛e-dem MICA i MICB
Ni˙zsze prawdopodobie ´nstwo całkowitego prze˙zycia
[27]
Co do innych polimorfizmów genu MICA udokumentowano, i˙z brak doboru dawcy i biorcy przeszczepienia wzgl˛edem polimorfizmów w eksonie 2, 3, 4 i 5 MICA zwi ˛azany jest z wy˙zszym ryzykiem aGvHD [26] lub obni˙zonym prawdo-podobie ´nstwem prze˙zycia pacjentów po przeszczepie [27] (Tabela 3.1). W tym 49
3. Typowanie nieklasycznych antygenów zgodno´sci tkankowej ...
ostatnim przypadku obserwowano równie˙z wpływ braku doboru w zakresie spe-cyficzno´sci MICB, ale miał on mniejsze znaczenie ni˙z niezgodno´sci w locus MICA.
3.5. Podsumowanie
Nieklasyczne cz ˛asteczki HLA klasy Ib (HLA-E, HLA-G czy MICA) bior ˛a czynny udział w odpowiedzi immunologicznej organizmu, moduluj ˛ac aktywno´s´c komó-rek NK oraz T za po´srednictwem szeregu receptorów. Zarówno cz ˛asteczki HLA-E, jak i MICA aktywuj ˛a lub hamuj ˛a komórki NK oraz T na drodze interakcji z recep-torami z rodziny CD94/NKG2, odgrywaj ˛ac istotn ˛a rol˛e w regulacji cytotoksycznej odpowiedzi komórek immunologicznych.
Dla przyj˛ecia si˛e i powodzenia alogenicznej transplantacji komórek krwio-twórczych, niezgodno´s´c w przypadku nieklasycznych HLA wydaje si˛e mie´c nie-porównywalnie mniejsze znaczenie ni˙z niedopasowanie pary dawca/biorca w za-kresie klasycznych antygenów tej rodziny. Ostatnie badania sugeruj ˛a jednak, ˙ze polimorfizm w obr˛ebie genów koduj ˛acych nieklasyczne cz ˛asteczki HLA klasy Ib (oraz ich receptory) mo˙ze równie˙z istotnie wpływa´c na powodzenie tego typu transplantacji. Najwi˛ecej doniesie ´n dotyczy polimorfizmu HLA-E, a wyniki ba-da ´n w wi˛ekszo´sci pokazuj ˛a, i˙z obecno´s´c allelu HLA-E*01:01 zwi ˛azana jest z raczej
niekorzystnym rokowaniem, w przeciwie ´nstwie do homozygotycznego genotypu
01:03,01:03 koreluj ˛acego z mniej cz˛estym wyst˛epowaniem GvHD, lepszym praw-dopodobie ´nstwem całkowitego prze˙zycia, czy te˙z prze˙zycia wolnego od choroby. Wykazano ponadto, i˙z brak doboru w HLA-E u par zgodnych w zakresie alleli kla-sycznych loci HLA podwy˙zsza ryzyko GvHD. Dane te pokazuj ˛a, i˙z rozszerzenie doboru pary dawca-biorca przeszczepienia o typowanie nieklasycznych loci HLA
(co w przypadku HLA-E zwi ˛azane jest z wykonaniem tylko dwóch dodatkowych
amplifikacji z wykorzystaniem ła ´ncuchowej reakcji polimerazy, po jednej dla ka˙z-dego z ulegaj ˛acych ekspresji alleli HLA-E), mo˙ze mie´c istotne kliniczne znaczenie dla doboru pary dawca-biorca alogenicznego przeszczepu komórek krwiotwór-czych i powodzenia tego typu transplantacji.
Literatura
[1] Bogunia-Kubik K., Lange A.: HSP70-hom gene polymorphism in allogeneic hema-topoietic stem-cell transplant recipients correlates with the development of acute graft-versus-host disease, Transplantation, 2005; 79 (7): 815-820
[2] Bogunia-Kubik K., Polak M., Lange A.: TNF polymorphisms are associated with toxic but not with aGVHD complications in the recipients of allogeneic sibling haemato-poietic stem cell transplantation, Bone Marrow Transplant, 2003; 32 (6): 617-622 [3] Romagnani C., Pietra G., Falco M. i wsp.: Identification of HLA-E-specific
alloreac-tive T lymph ocytes: a cell subset that undergoes preferential expansion in mixed lymphocyte culture and displays a broad cytolytic activity against allogeneic cells, Proc Natl Acad Sci USA, 2002; 99: 11328-11333
[4] Pacasova R., Martinozzi S., Boulouis HJ. i wsp.: Cell-surface expression and alloanti-genic function of a human nonclassical class I molecule (HLA-E) in transalloanti-genic mice, J Immunol, 1999; 162: 5190-5196
3.5. Podsumowanie [5] Tamouza R., Busson M., Rocha V. i wsp.: Homozygous status for HLA-E*0103 con-fers protection from acute graft-versus-host disease and transplant-related mortality in HLA-matched sibling hematopoietic stem cell transplantation, Transplantation, 2006; 82: 1436-1440
[6] Danzer M., Polin H., Pröll J. i wsp.: Clinical significance of HLA-E*0103 homozygo-sity on survival after allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation, Transplan-tation, 2009; 88: 528-532
[7] Ludajic K., Rosenmayr A., Fae I. i wsp.: Association of HLA-E polymorphism with the outcome of hematopoietic stem-cell transplantation with unrelated donors, Trans-plantation, 2009; 88: 1227-1228
[8] Bogunia-Kubik K., Polak M., Ko´sci ´nska K., Jaskuła E., Lange A.: Chromosome 6 gene polymorphisms as factors affecting HSCT outcome, 2nd European Congress of Immunology, Berlin (Germany), 13-16 September 2009, International Proceedings 2009, 361-364
[9] Hosseini E., Schwarer AP., Ghasemzadeh M.: The impact of HLA-E polymorphisms in graft-versus-host disease following HLA-E matched allogeneic hematopoietic stem cell transplantation, Iran J Allergy Asthma Immunol, 2012; 11: 15-21
[10] Bogunia-Kubik K., Jaskuła E., G˛ebura K. i wsp.: The impact of donor-recipient mat-ching for non-classical HLA-E and HLA-G, and HSP70-hom (HSPA1L) on HSCT out-come, Bone Marrow Transplant, 2011; 46 (suppl. 1); S95 (P453)
[11] Nguyen S., Dhedin N., Vernant J.P. i wsp.: NK-cell reconstitution after haploidenti-cal hematopoietic stem-cell transplantations: immaturity of NK cells and inhibitory effect of NKG2A override GvL effect, Blood, 2005; 105: 4135-4142
[12] Tamouza R., Busson M., Fortier C. i wsp.: HLA-E*0101 allele in homozygous state favors severe bacterial infections in sickle cell anemia, Hum Immunol, 2007; 68: 849-853
[13] Tamouza R., Rocha V., Busson M. i wsp.: Association of HLA-E polymorphism with severe bacterial infection and early transplant-related mortality in matched unrela-ted bone marrow transplantation, Transplantation, 2005; 80: 140-144
[14] Iwaszko M., Marzec A., Jaskuła E. i wsp.: Associations of the CD94/NKG2A receptor gene polymorphism with the outcome of allogeneic transplantation of hematopoie-tic stem cells, Tissue Antigens, 2012; 79: 468 (P88)
[15] Espinoza J.L., Takami A., Onizuka M. i wsp.: NKG2D gene polymorphism has a si-gnificant impact on transplant outcomes after HLA-fully-matched unrelated bone marrow transplantation for standard risk hematologic malignancies, Haematolo-gica, 2009; 94 (10): 1427-1434
[16] Boukouaci W., Busson M., Fortier C. i wsp.: Association of HLA-G low expressor ge-notype with severe acute graft-versus-host disease after sibling bone marrow trans-plantation, Front Immunol, 2011; 2: 1-6
[17] Lila N., Amrein C., Guillemain R. i wsp.: Human leukocyte antigen-G expression after heart transplantation is associated with a reduced incidence of rejection, Circula-tion, 2002; 105: 194–1954
[18] Crispim J.C., Mendes-Junior C.T., Wastowski I. i wsp.: Frequency of insertion/dele-tion polymorphis minexon 8 of HLA-G and kidney allograft outcome, Tissue Anti-gens, 2008; 71: 35–41
[19] Piancatelli D., Maccarone D., Liberatore G. i wsp.: HLA-G 14-bp insertion/deletion polymorphism in kidney transplant patients with metabolic complications,
3. Typowanie nieklasycznych antygenów zgodno´sci tkankowej ... plant Proc, 2009; 41: 1187–1188
[20] Twito T., Joseph J., Mociornita A., Rao V., Ross H., Delgado D.H.: The 14-bp deletion in the HLA-G gene indicates a low risk for acute cellular rejection in heart transplant recipients, J Heart Lung Transplant, 2011; 30: 778–782
[21] Chiusolo P., Bellesi S., Piccirillo N. i wsp.: The role of HLA-G 14-bp polymorphism in allo-HSCT after short-term course MTX for GvHD prophylaxis, Bone Marrow Trans-plant, 2012; 47: 120-124
[22] La Nasa G., Littera R., Locatelli F. i wsp.: The human leucocyte antigen-G 14-basepair polymorphism correlates with graft-versus-host disease in unrelated bone marrow transplantation for thalassaemia, Br J Haematol, 2007; 139: 284-288
[23] Li S., Kawata H., Katsuyama Y. i wsp.: Association of polymorphic MIC microsatelli-tes with GVHD, survival, and leukemia relapse in unrelated hematopoietic stem cell transplant donor/recipient pairs matched at five HLA loci, Tissue Antigens, 2004; 63: 362-368
[24] Boukouaci W., Busson M., De Latour R.P. i wsp.: MICA-129 genotype, soluble MICA, and anti-MICA antibodies as biomarkers of chronic graft-versus-host disease, Blood, 2009; 114: 5216-5224
[25] Ruggeri L., Capanni M., Urbani E. i wsp.: Effectiveness of donor natural killer cell alloreactivity in mismatched hematopoietic transplants, Science, 2002; 295 (5562): 2097-2100
[26] Parmar S., De Lima M., Zou Y. i wsp.: Donor-recipient mismatches in MHC class I chain-related gene A in unrelated donor transplantation lead to increased incidence of acute graft-versus-host disease, Blood, 2009; 114: 2884-2887
[27] Kitcharoen K., Witt C.S., Romphruk A.V., Christiansen F.T., Leelayuwat C.: MICA, MICB, and MHC beta block matching in bone marrow transplantation: relevance to transplantation outcome, Hum Immunol, 2006; 67: 238-246
R O Z D Z I A Ł