Regulation of human monocyte differentiation into M1- and M2-like macrophages

Miyeloid türevi baskılayıcı hücreler (MDSC) aktive olmuş T ve NK hücrelerini susturulmasında önemli rol oynarlar. Tümör hücrelerinin bağışıklık sistemi tarafından elemesini engellediklerinden dolayı, MDSC kanser immünoterapi için yeni bir hedef olarak ortaya çıkmaktadır. Önceki sonuçlarımız TLR7/8 agonisti R848 ve TLR2/1 ikili agonisti PAM3'ün insan monositik MDSC (mMDSC) olgunlaşması üzerinde ters bir etkiye sahip olduğunu göstermişti. İlk agonist mMDSClerin pro-inflamatuar/anti-tümorisidal kapasiteli M1 benzeri makrofajlara farklılaşmasını tetiklerken, ikinci agonist immunsupresif M2 benzeri makrofajlar oluşturmuştur. Bu çalışma mMDSClerin makrofajlara farklılaşmasını düzenleyen çözünür faktörler tespit etmeyi amaçlamaktadır. Araştırmalarımız mMDSClerin fonksiyonel M1 ve M2 benzeri makrofajlara olgunlaşması için sırasıyla TNFα ve M-CSF'in önemli olduğunu ortaya koymaktadır. IL-6 ve IL-10 ikincil bir rol oynamakla birlikte TNFα veya M-CSF ile kombinasyon halinde kullanıldığında TLR agonistlerinden daha etkilidir. mMDSC sitokinlere nasıl tepki verdiğini anlamak bu hücrelerin terapötik amaçla olgunlaşmasını yönlendirmek açısından yardımcı olacaktır. PAM3'ün insan mMDSClerini M2-benzeri makrofajlara dönüştürdüğüne dair bulgular, bu TLR agonistinin diğer monosit popülasyonları üzerinde etkisini araştırmaya yönlendirmiştir. Bulgularımız PAM3'ün M2-benzeri makrofajlar oluşturabilme kapasitesinin TLR agonistleri arasında benzersiz olduğunu ortaya koymaktadır. PAM3 ve M-CSF'in kutuplaştırıcı aktivitesinin fenotipik nitelendirilme ve fagositik yetenek açısından karşılaştırılması PAM3' ün M-CSF'e oranla HLA-DR+ monositleri dönüştürmede daha az etkili olduğunu göstermiştir. Yine de PAM3 veya M-CSF tarafından oluşturulan makrofajlar T hücresi çoğalmasını eşit derecede bastırabilmektedirler. Mikrodizi analizi yöntemi ile düzenleyici gen şebekelerinin tespit edilmesi ve devamında spesifik inhibitörler kullanılarak bu şebekelerin doğrulanması vi sonucunda NF-κB–COX-2 ekseninin makrofaj dönüşümünde birincil rol oynadığı tespit edilmiştir. PAM3 aynı zamanda IL-6 bağımlı bir yol üzerinden monosit farklılaşmasını neden olurken, bu şebeke M-CSF tarafından kullanılmamaktadır. Bulgularımız, insan monositlerinin bağışıklık baskılayıcı M2 makrofajlara kutuplaşmasını yönlendiren yollara açıklık getirmiş ve PAM3'ü otoimmün hastalarda monosit farklılaşmasını kontrol edebilecek potansiyel bir terapötik modülatör olarak tanımlamıştır. Hücre dışı kesecikler (EV), hücreler arası iletişimi arttırmak için hizmet eden biyolojik kökenli, nano büyüklükte heterojen parçacıklar topluluğudur. Fizyolojik rolüne ek olarak EVlerin kanser tedavisinde kullanılabileceğine dair kanıtlar bulunmaktadır. EV-bazlı tedavilerdeki başlıca sınırlama EVlerin retikülo-endotelyal sistem (RES) tarafından hızlı bir şekilde temizlenmeleridir. Bu sorunu aşmak için, çöpçü reseptörlerini bloke ederek EVlerin makrofajlar tarafından alımını azaltmak hedeflenmiştir. İnsan ve fare hücrelerini kullanarak elde edilen in vitro sonuçlar A sınıfı çöpçü reseptörlerinin bloke edilmesinin seçici olarak monosit ve makrofajlar tarafından EV alımını engellediğini göstermektedir. İn vivo çalışmalar A sınıfı çöpçü reseptörleri bloklanmasının damar içi enjekte edilerin EVlerin karaciğer birikimi azaltırken plazma dolaşımını arttırdığını belgelemiştir. Bu çalışma RES alımını engelleyerek EVlerin hedef ve aktivitelerini geliştirmeye yönelik bir strateji tanımlamıştır.