Иммунный ответ в печени на терапию вирусными векторами подавляет блокада интерлейкина 1

Генная терапия основана на введении в клетки организма здоровых копий гена вместо дефектных или отсутствующих. Чаще всего доставку генов осуществляют с помощью вирусных векторов. Однако иногда иммунная система пациента принимает вектор за реальную вирусную угрозу, что провоцирует развитие иммунной реакции. Авторы статьи в Molecular Therapy решили выяснить молекулярные механизмы активации CD8⁺ Т-лимфоцитов в печени в ответ на терапию аденоассоциированными вирусами (AAV).

В работе использовались флуоресцентно меченные аденоассоциированные вирусы серотипа 8 (AAV8) с геном овальбумина. Авторы внутривенно ввели AAV8 мышам дикого типа и мышам различных иммунодефицитных линий. В результате у животных было трансдуцировано примерно 20% гепатоцитов. При этом 70% мышей дикого типа имели в кровотоке CD8⁺ Т-клетки, специфичные к овальбумину, но таких клеток не было у мышей с дефицитом рецепторов CD4 и MHC II. Однако 62,5% мышей с дефицитом IFN 1 типа и 60% мышей с дефицитом TLR9 имели специфичные к овальбумину Т-лимфоциты. Это показывает, что сигналинг IFN 1 типа и TLR9 не нужен для формирования иммунного ответа на продукт генной терапии.

Примечательно, что Т-клетки, реагирующие на овальбумин, не образовывались у мышей с дефицитом белка MyD88, участвующего в передаче сигнала от Толл-подобных рецепторов, или с дефицитом IL-1R1 — рецептора интерлейкина 1 первого типа, который взаимодействует с MYD88. Следовательно, образование CD8⁺ Т-клеток, специфичных к продукту генной терапии, зависит от сигнального пути IL-1-R1 – MyD88.

IL-1R1 — это рецептор для IL-1a и IL-1b. Авторы решили проверить, какую роль эти два цитокина играют в иммунном ответе на генную терапию. После введения AAV с овальбумином мышей обрабатывали или антителами к IL-1a, или антителами к IL-1b, или комбинацией этих антител. Еще одна группа мышей получала антагонист человеческого IL-1R — препарат анакинру, применяемый при воспалительных заболеваниях. Одиночная блокада IL-1a или IL-1b уменьшала долю мышей, у которых были специфичные к овальбумину Т-клетки (до 33% или 55% соответственно). Комбинированная блокада обоих цитокинов вызывала еще большее снижение, аналогичное использованию анакинры (до 19–20%). Следовательно, и IL-1a, и IL-1b играют роль в иммунном ответе, однако IL-1a, видимо, более значим.

Далее авторы решили выяснить, какие клетки, инфильтрующие печень, продуцируют IL-1. Окраска на IL-1a и на различные поверхностные маркеры выявила клетки, экспрессирующие B220 и PDCA-1, — это плазмацитоидные дендритные клетки (pDC). Окрашивание на IL-1a и XCR1 выявило взаимодействие pDC с миелоидными дендритными клетками, с клетками Купфера и с CD8⁺ Т-лимфоцитами. С помощью проточной цитометрии авторы показали значительное повышение количества клеток Купфера и pDC через 1-2 недели после введения AAV. Эти результаты позволяют предположить, что иммунный ответ в печени на генную терапию зависит от взаимодействия XCR1⁺ миелоидных дендритных клеток с плазмацитоидными дендритными клетками и с клетками Купфера.

Полученные в ходе исследования результаты открывают возможности для повышения эффективности генной терапии с помощью аденоассоциированных вирусов. Нежелательный иммунный ответ в печени на терапию может быть подавлен блокадой IL-1.

«Концепцию защиты генных терапий путем блокирования определенных иммунных реакций можно применить ко многим генетическим заболеваниям, таким как гемофилия, лизосомные болезни накопления и метаболические заболевания», — говорит Роланд Херцог из Медицинской школы университета штата Индиана, один из руководителей исследования.

Генная терапия показала эффективность против гемофилии B