Liver metastases are the most common cause of death in colorectal cancer patients. The standard of care and potential for cure for colorectal liver metastases is resection, but often times disease it too extensive for this treatment. Over the years, cancer research has made way for advances in treating progressive disease through immunotherapy. By genetically modifying an individual’s immune system using virally transduced chimeric antigen receptor T cells (CAR-T), patients are better able to receive exquisitely specific T cells to target specific tumors. Furthermore, selective delivery strategies may enhance efficacy while limiting detrimental, systemic adverse effects. Not only this, CAR-Ts have also lead to complete remission in some liquid tumors while maintaining the potential for remission in solid tumors as well. This literature review takes readers through the emergence of the different generations of CAR-T and the various studies including clinical trials that have demonstrated the safety and efficacy of CAR-T. The second portion of this paper will outline the design for a phase II clinical trial using intrahepatic CAR-T therapy in addition to selective internal radiation therapy (SIRT) for refractory CEA+ colorectal liver metastases. Benefits and limitations of using these therapies are further discussed.

End-stage renal disease patients have a greatly increased risk of cardiovascular disease partly attributed to the elevated levels of systemic inflammation observed in uraemia. One of the key mechanisms underlying inflammation appears to be the immune dysfunction that afflicts almost every aspect of the uraemic immune system. As a consequence patients experience immunosuppression and reduced responsiveness to antigen as well as a simultaneous over-activation leading to a pro-inflammatory environment. In addition, the haemodialysis (HD) treatment itself induces a proinflammatory response but may provide an otherwise opportune time to complete supervised exercise.

Infusões de células T e células NK (Natural Killer) de sangue periférico estão sendo realizadas para tratamento de malignidades. Os linfócitos propagados ex vivo, em normóxia (20% O2), são intravenosamente infundidos e precisam sobreviver a hipóxia associada a circulação venosa, da medula óssea (5% O2) e do microambiente tumoral (1% O2). O objetivo principal deste estudo foi determinar a capacidade proliferativa das células humanas T e NK em normóxia (20% O2) versus hipóxia (1% O2), por 28 dias, utilizando uma célula apresentadora de antígeno artificial (aAPC) para propagação em grau clínico. As células T expostas a hipóxia cresceram 100 vezes menos que as células T cultivadas em normóxia, enquanto que houve uma diminuição de 1000 vezes na taxa proliferativa das células NK hipóxicas, que exibiram um aumento na apoptose bem como um prejuízo na citotoxicidade. Hipóxia também induziu uma diminuição na expressão dos receptores KIR, NCR e NKG2D das células NK. Nesta mesma condição, a produção de IL-2 e IFNγ nas células T estavam diminuídas, sendo que nas células NK esse efeito foi mais acentuado. Hipóxia aumentou a expressão de genes relacionados com apoptose, angiogênese e metabolismo glicolítico, os quais estavam moderadamente aumentados nas células T, mas profundamente super-regulados nas células NK. Os níveis de ATP nas células T foram muito similares em ambas as condições de oxigênio, mas intensamente diminuídos nas células NK cultivadas em hipóxia. Também se observou, que a expressão do miR-210 induzido por hipóxia, estava super regulada nas células NK hipóxicas correlacionando com a perda da expressão da molécula NCAM/CD56. Em conjunto, os resultados deste estudo demonstram um maior impacto da hipóxia sobre as atividades proliferativas e citotóxicas das células NK estimuladas por aAPCs. Estudos adicionais são necessários para o entendimento do impacto deste comportamento das células NK em condições hipóxicas sobre a imunoterapia celular adotiva. / Infusions of T cells and natural killer (NK) cells from peripheral blood (PB) are being undertaken for the treatment of malignancies. Lymphocytes are propagated ex vivo in normoxia (20% O2) and intravenously infused and must survive hypoxia associated with venous blood and bone marrow (5% O2), and the tumor environment (1% O2). The objective this study was to determine the ability of T and NK cells to proliferate under normoxia (20% O2) versus hypoxia (1% O2) over 28 days using an artificial antigen presenting cells (aAPC) to propagate clinical-grade lymphocytes. T cells continuously exposed to 4 weeks of hypoxia grew at a rate of 100-fold less than T cells cultured in normoxia while the proliferative rate of NK cells lagged by 1,000-fold, behind normoxic conditions. Hypoxic cultured NK cells exhibit an increase in apoptosis as well as a correspondent impairment in cytotoxicity. In low oxygen tension the expression of KIR, NCR, and NKG2D receptors were decreased in NK cells. In hypoxia, the production of IL-2 and IFNγ were decreased in T cell and more so in NK cell. Chronic hypoxia increased the expression of related apoptosis, glycolytic metabolism and angiogenesis genes which were moderately increased in T cells but profoundly upregulated in NK cells. ATP levels in T cell were very similar in both oxygen conditions, but profoundly diminished in NK cells under hypoxia. We also noted that hypoxia inducible miR-210 levels are up regulated in hypoxic NK cells correlating with loss of CD56 expression. Taken together, this data show that a greater impact of hypoxia on proliferative and cytotoxic activity of NK cells activated by artificial antigen-presenting cells. More studies are needed to understand the impact of this behavior on the cell adoptive immunotherapy.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2013-10-11T17:20:48Z No. of bitstreams: 1 Jorge Sadao Nihei.pdf: 1524347 bytes, checksum: eb6417af423845038169df9f7824ead9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-11T17:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge Sadao Nihei.pdf: 1524347 bytes, checksum: eb6417af423845038169df9f7824ead9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Universidade Federal da Bahia. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / A infecção pelo Trypanosoma cruzi (T. cruzi) resulta em uma resposta imune que controla a predominância do parasito, mas é incapaz de eliminá-lo completamente, levando a persistência do parasito. A gravidade da doença de Chagas está correlacionada com a persistência do parasito nos tecidos musculares, neurais e intestinais. A função imunorregulatória das células T reguladoras em limitar a resposta imune poderia ser explorada no sentido de erificar a sua quantidade e qualidade no modelo experimental de infecção por T. cruzi. O principal objetivo deste projeto foi estudar a participação e influência dos linfócitos Treg sobre os mecanismos de resistência a infecção por T. cruzi, principalmente sobre a geração/manutenção de células T CD4+ e CD8+ memória efetora e central. Para tal, foi realizado um estudo comparativo da importância dos linfócitos T, e alterações das células Treg na infecção experimental por T. cruzi, de animais susceptíveis (C57Bl/6) e resistentes (BALB/c) nos dias 10, 20 e 30 apos a infecção. Adicionalmente, com o objetivo de investigar o papel das células T reguladoras, foi realizada a neutralização da citocina IL-2, com o tratamento in vivo com anti-IL-2 monoclonal (clone JES6-1A12), em animais C57Bl/6, durante a infecção com a cepa Tulahuen de T. cruzi. A análise da cinética de infecção (10, 20 e 30 dias) revelou que os animais resistentes (BALB/c) apresentaram maior expansão de células T efetoras CD4+ e CD8+ no baço e no tecido muscular esquelético. Os dados coletados demonstram que o tratamento com anti-IL-2 resultou em diminuição significativa da população de células T CD4+CD25+Foxp3+ nos animais infectados, comparado ao grupo infectado e tratado com imunoglobulina de rato. A diminuição das células Treg nestes animais resultou em alterações importantes nos mecanismos efetores como, por exemplo: o aumento da expansão das células T CD4+ e CD8+ efetoras e a produção de citocinas pró-inflamatórias e anti-inflamatórias no baço e tecido muscular esquelético. O reflexo destas alterações foi relacionado à diminuição da parasitemia e da mortalidade dos animais. Desta forma, as células Treg parecem exercer um controle da resposta imune efetora ao T. cruzi no sentido de tentar controlar a disseminação do patógeno e, ao mesmo tempo, impedir a destruição tecidual decorrente de uma exacerbação da resposta imune. Portanto, sugere-se que as células Treg estariam participando da resposta imune ao T. cruzi no sentido de modular a resposta imune efetora. / The Trypanosoma cruzi (T. cruzi) infection results in an immune response that controls the parasite prevalence, but is unable to eliminate it completely, leading to infection persistence. The severity of Chagas’ disease is correlated with the parasite persistence in the muscle, neural and bowel tissues. The immunorregulatory function of regulatory T cells in limiting the immune response could be exploited in order to verify its quantity and functional activities in an experimental model of T. cruzi infection. The main objective of this project was to study the participation and influence of Treg lymphocytes on the mechanisms of resistance to T. cruzi infection, mainly on generation and maintenance of central/effector memory T cells. In the first step, it was conducted a comparative study of the importance of T lymphocytes and alterations of Treg cells in experimental T. cruzi infection in susceptible (C57BL/6) and resistant (BALB/c) animals for 10, 20 and 30 days of infection. Additionally, in order to investigate the role of regulatory T cells, it was performed the neutralization of the cytokine IL-2, with the in vivo treatment with anti-IL-2 monoclonal antibody (clone JES6-1A12) of C57Bl/6 animals during infection with Tulahuen strain of T. cruzi. The analysis of the kinetics of infection (10, 20 and 30 days) revealed that the resistant animals (BALB/c) showed greater expansion and effector activity of the CD4+ and CD8+ splenic T cells and skeletal muscle tissue. The collected data demonstrate that the treatment with anti-IL-2 resulted in significant reduction of CD4+CD25+Foxp3+ T cells population in infected animals, compared to those infected and untreated. The decrease of Treg cells in those animals resulted in significant changes in the effector mechanisms such as: an increase in expansion of CD4+ and CD8+ T effector cells, and production of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in the spleen and skeletal muscle tissue. The reflection of these changes was verified by the decrease in parasitemia and mortality of the animals. Thus, Treg cells seem to have control of the effector immune response to T. cruzi in trying to control the spread of the pathogen and, at the same time, preventing tissue destruction due to an exacerbation of the immune response. Therefore, it is suggested that Treg cells would be participating in the immune response to T. cruzi by modulating the effector immune response.

O câncer cervical é o segundo maior responsável por mortes atribuídas a câncer em mulheres e dados epidemiológicos tem demonstrado a associação entre a infecção do HPV e o desenvolvimento da neoplasia. Sabe-se que num dado momento da infecção pelo HPV, ocorre integração do genoma viral ao genoma da célula hospedeira e consequente hiperexpressão de dois oncogenes virais, E6 e E7, o que contribui fortemente para a transformação celular. O presente trabalho propõe o uso de vacinas terapêuticas expressando a oncoproteína E7 do HPV-16 geneticamente fusionada à porção amino terminal da flagelina FliCd de Salmonella enterica sv müenchen; e verificação de seu possível papel adjuvante. Vacinas de DNA foram construídas de modo a direcionar as proteínas hibridas ao espaço intracitoplasmático. A verificação da expressão in vitro foi feita utilizando transfecções de culturas celulares, seguida de imunofluorescência e imunodetecção. Em seguida, essas construções vacinais foram administradas em camundongos C57BL6. Ensaios de ELISPOT foram feitos para mensuração o nível de linfócitos T secretores de IFN-g. Os dados de imunofluorescência e imunodetecção demonstraram a correta expressão da proteína. Ensaios de proteção realizados com 5 x 106 células TC-1 administrada por via subcutânea mostraram 80% de proteção em camundongos que haviam recebido previamente 4 doses das vacinas de DNA por biobalística. Ensaios de ELISPOT mostraram em média 9 células do baço secretoras de IFN-g por 106 células do baço (INF-g+/106) responsivas ao peptídeo CD8 / E7 de forma específica. Nossos dados sugerem que a formulação vacinal possui um efeito terapêutico significativo frente ao desafio com as células tumorais TC-1. Em paralelo, foi construída a cepa de salmonela vacinal SL FlaE7 que não mostrou efeito protetor frente ao desafio com células TC-1. / The cervical cancer is the second major responsible for deaths attributed to cancer in women and epidemiologic data have been demonstrating the association between the infection of HPV and the development of this illness. It is known that in a certain moment of the infection with HPV, occurs the integration of the viral genome in the genome of the host cell and consequent over expression of two oncogenes, E6 and E7, it strongly contributes to the transformation of that cell. The present work proposes the use of DNA vaccines expressing the oncoprotein E7 of HPV-16 genetically fused to the portion A-terminal of the flagellin FliCd of Salmonella enterica sv müencheun and verification of your possible performance as adjuvant. The DNA vaccines were constructed in expression vector for eukaryotic to address the hybrid proteins to the intracitoplasmatic space. The verification of the expression in vitro was made using transfections of cellular cultures (COS-7) followed by immunofluorescence and western blot analyses. Soon after, those vaccines were injected in mice C57BL6 that were challenged then with 5^105 tumor cells TC-1 subcutaneous. ELISPOT assays were performed for measure the level of spleen cells secreting interferon g. The immunofluorescence and Western blot data are complementary demonstrating the correct expression of the protein. Protection assays showed 80% of protection in mice that had previously received 4 doses of the DNA vaccines in gene gun form. Assays of ELISPOT show 9 cells of the spleen secreting of IFN-g (average) for 106 cells of the spleen (INF-g /106). Our data suggest that the formulation of vaccines possesses a significant therapeutic effect front to the challenge with the tumor cells TC-1 accompanist splenocyte IFN-g secretory.

Infusões de células T e células NK (Natural Killer) de sangue periférico estão sendo realizadas para tratamento de malignidades. Os linfócitos propagados ex vivo, em normóxia (20% O2), são intravenosamente infundidos e precisam sobreviver a hipóxia associada a circulação venosa, da medula óssea (5% O2) e do microambiente tumoral (1% O2). O objetivo principal deste estudo foi determinar a capacidade proliferativa das células humanas T e NK em normóxia (20% O2) versus hipóxia (1% O2), por 28 dias, utilizando uma célula apresentadora de antígeno artificial (aAPC) para propagação em grau clínico. As células T expostas a hipóxia cresceram 100 vezes menos que as células T cultivadas em normóxia, enquanto que houve uma diminuição de 1000 vezes na taxa proliferativa das células NK hipóxicas, que exibiram um aumento na apoptose bem como um prejuízo na citotoxicidade. Hipóxia também induziu uma diminuição na expressão dos receptores KIR, NCR e NKG2D das células NK. Nesta mesma condição, a produção de IL-2 e IFNγ nas células T estavam diminuídas, sendo que nas células NK esse efeito foi mais acentuado. Hipóxia aumentou a expressão de genes relacionados com apoptose, angiogênese e metabolismo glicolítico, os quais estavam moderadamente aumentados nas células T, mas profundamente super-regulados nas células NK. Os níveis de ATP nas células T foram muito similares em ambas as condições de oxigênio, mas intensamente diminuídos nas células NK cultivadas em hipóxia. Também se observou, que a expressão do miR-210 induzido por hipóxia, estava super regulada nas células NK hipóxicas correlacionando com a perda da expressão da molécula NCAM/CD56. Em conjunto, os resultados deste estudo demonstram um maior impacto da hipóxia sobre as atividades proliferativas e citotóxicas das células NK estimuladas por aAPCs. Estudos adicionais são necessários para o entendimento do impacto deste comportamento das células NK em condições hipóxicas sobre a imunoterapia celular adotiva. / Infusions of T cells and natural killer (NK) cells from peripheral blood (PB) are being undertaken for the treatment of malignancies. Lymphocytes are propagated ex vivo in normoxia (20% O2) and intravenously infused and must survive hypoxia associated with venous blood and bone marrow (5% O2), and the tumor environment (1% O2). The objective this study was to determine the ability of T and NK cells to proliferate under normoxia (20% O2) versus hypoxia (1% O2) over 28 days using an artificial antigen presenting cells (aAPC) to propagate clinical-grade lymphocytes. T cells continuously exposed to 4 weeks of hypoxia grew at a rate of 100-fold less than T cells cultured in normoxia while the proliferative rate of NK cells lagged by 1,000-fold, behind normoxic conditions. Hypoxic cultured NK cells exhibit an increase in apoptosis as well as a correspondent impairment in cytotoxicity. In low oxygen tension the expression of KIR, NCR, and NKG2D receptors were decreased in NK cells. In hypoxia, the production of IL-2 and IFNγ were decreased in T cell and more so in NK cell. Chronic hypoxia increased the expression of related apoptosis, glycolytic metabolism and angiogenesis genes which were moderately increased in T cells but profoundly upregulated in NK cells. ATP levels in T cell were very similar in both oxygen conditions, but profoundly diminished in NK cells under hypoxia. We also noted that hypoxia inducible miR-210 levels are up regulated in hypoxic NK cells correlating with loss of CD56 expression. Taken together, this data show that a greater impact of hypoxia on proliferative and cytotoxic activity of NK cells activated by artificial antigen-presenting cells. More studies are needed to understand the impact of this behavior on the cell adoptive immunotherapy.

Early growth response (Egr) gene 2 and 3 are genes encoding transcription factors important for maintaining immune homeostasis. Here we define a fundamental role of Egr2 and 3 to control T cell proliferation and differentiation of effector T cells. Egr2 and Egr3 deficiency in T cells resulted in impaired T cell proliferation, but hyper-activation and excessive differentiation of T cells in response to viral infection, while, conversely, sustained Egr2 expression enhanced proliferation, but severely impaired effector differentiation in to T helper (Th) subsets, such as, Th1 and Th17 subtypes. T-bet is important for differentiation of effector T cells in response to pathogen and in particular it is a master regulator for modulating the T helper 1 lineage specific differentiation programme. Although T-bet has been extensively studied in T cells, the regulation of T-bet function is less well known. We have now discovered that Egr2 and 3 are potent inhibitors for Tbet function in CD4 and CD8 effector T cells. Together with Egr2 and 3, T-bet is induced in naïve T cells by antigen stimulation, but the expression was reciprocally regulated by IFNγ, which inhibited Egr2 and 3, but promoted Tbet expression. The expression of Egr2 and 3 in CD4 T cells under TH2 and TH17 condition was essential to suppress TH1 differentiation in vitro. In response to viral infection, sustained Egr2 expression in T cells profoundly inhibited differentiation of effector cells, while Egr2 and 3 deficient T cells produced excessive levels of IFNγ. We found that both Egr2 and 3 can directly interact with the Tbox domain of T-bet, block its DNA binding and inhibit T-bet mediated production of IFNγ. Thus, Egr2 and 3 are antagonists for T-bet function in effector T cells and essential for the control of T cell differentiation and immune pathology.

Streptococcus pneumoniae é responsável por milhões de mortes anuais no mundo todo. As vacinas atuais são baseadas em polissacarídeos capsulares e apresentam cobertura limitada. Assim, diversas proteínas tem sido estudadas como alternativas vacinais, dentre as quais se destacam PspA e PLY. Os objetivos deste estudo foram caracterizar produção de anticorpos e a resposta celular induzida pela imunização com vacinas híbridas PspA-PLY em modelo de pneumonia. Os anticorpos apresentaram elevada capacidade de ligação a pneumococos expressando PspAs de família 2, bem como um aumento na deposição de complemento nestes isolados. A imunização com as proteínas híbridas protegeu os camundongos do desafio sistêmico com pneumococo contendo PspA de família 2. Foi desenvolvido um modelo de pneumonia lobar em camundongos, onde a imunização com PspA-PLY induziu um aumento de IL-6 e TNF nos pulmões após o desafio, levando a uma redução no número de bactérias nos pulmões dos animais. Os dados sugerem que a fusão de PspA à PLY é capaz de ampliar a cobertura protetora a isolados expressando PspAs distintas, e que essa mesma vacina á capaz de proteger os animais contra pneumonia, pela indução precoce de citocinas como IL-6 e TNF-a nos pulmões. / Streptococcus pneumoniae is responsible for millions of deaths annually around the globe. The current vaccines are based on capsular polysaccharides, and have limited coverage. Thus, several proteins have been investigated as alternative vaccines, including PspA and PLY. The present study aimed at characterizing the antibody production and cellular immune response induced by mouse immunization with PspA-PLY hybrid vaccines in a pneumonia model. The induced antibodies demonstrated a strong recognition of pneumococci expressing family 2 PspA molecules, as well as an enhancement in complement deposition in their surface. Immunization with the fusion protein protected mice from systemic challenge with a pneumococcal isolate bearing a family 2 PspA. A model of lobar pneumonia was developed in BALB/c mice, where the immunization with the PspA-PLY fusion induced an increase in IL-6 and TNF-a production in the lungs after pneumococcal challenge, leading to a reduction on bacteria load in the lungs of immunized mice. The data suggests that fusion of PspA to PLY is capable of increasing vaccine coverage aginst pneumococcal infection with isolates bearing family 2 PspAs, and confer protection in mice against pneumonia, by the early production of IL-6 and TNF-a in the lungs.

Dentre as infecções bacterianas, a tuberculose é responsável pelo maior número de casos no mundo. É uma doença freqüentemente fatal quando associada com cepas resistentes e extremamente resistentes às drogas, ao abandono de tratamento e imunossupressão. Dependendo da natureza e da magnitude da resposta do hospedeiro, uma inflamação excessiva, comumente não protetora nos indivíduos susceptíveis, acompanha a progressão da infecção. Nesse sentido, é de grande interesse identificar mecanismos que não somente caracterizem a evolução da infecção como também aqueles que participam no controle do dano tecidual. Neste estudo, nós usamos linhagens de animais com susceptibilidade distinta à infecção por M. tuberculosis com o objetivo de avaliar se a freqüência e a atividade das células T reguladoras são influenciadas por características genéticas do hospedeiro e se essas diferenças poderiam representar um fator de susceptibilidade durante a tuberculose experimental. Nossos resultados mostram que tanto a freqüência como a atividade supressora das células T reguladoras de animais BALB/c estava aumentada, inibindo a produção de IFN-g e IL-2 por células efetoras CD4+CD25-. Essa atividade supressora não parece ser dependente de IL-10 ou TGF-b. Do contrário, a freqüência e a capacidade supressoras das células T reguladoras de animais C57BL/6 diminuíram com a infecção e, como conseqüência, foi verificada uma resposta proliferativa mais intensa, maior produção de IFN-g e IL-17, e uma eficiente restrição no crescimento bacteriano em relação aos animais BALB/c. As células T reguladoras de animais C57BL/6 regularam positivamente a produção de TGF-b. No entanto, não regularam negativamente a produção de IFN-g. Além disso, a transferência adotiva de células T reguladoras de animais BALB/c tornou esta linhagem mais susceptível enquanto a transferência de células T reguladoras de animais C57BL/6 afetou discretamente o número de UFC nessa linhagem. Reforçando nossos dados, recentemente, foi descrito por Torcia e colaboradores (2008) que a deficiência funcional de células T reguladoras pode explicar a resistência distinta à malária em diferentes grupos étnicos da África. Nesse contexto, a ativação de células T reguladoras pode representar um importante aspecto a ser ressaltado no desenvolvimento de medidas profiláticas e de terapias imunológicas para doenças infecciosas em indivíduos susceptíveis. / Tuberculosis is responsible for the highest number of cases of bacterial infection in the world, which are frequently fatal, especially when associated with multiply drug-resistant and extremely resistant strains, treatment abandonment and immune suppression. Depending on the nature and magnitude of the host response, an excessive inflammation follows the progression of infection. In this way, it is of great interest to identify mechanisms that not only determine differences in infection outcome, but also those that are most influential in controlling host tissue damage. In this study, we used mouse strains with distinct levels of susceptibility to M. tuberculosis infection to test the hypothesis that the frequency and activity of Treg cells are influenced by genetic background and these differences might represent a susceptibility factor for tuberculosis. Our results show that either the frequency or the suppressor activity of BALB/c Treg cells was enhanced, inhibiting proliferation, IFN-g and IL-2 production by CD4+CD25- responsive cells. This suppressor activity seems not be dependent on IL-10 or TGF-b. In contrast, the frequency and suppressor capacity of C57BL/6 Treg cells decreased and, as a consequence, a more intense proliferative response, higher production of IFN-g and IL-17, and a more efficient restriction of bacterial growth compared to BALB/c mice were observed. C57BL/6 regulatory T cells up regulated TGF-b secretion. However, they did not down regulated IFN-g secretion. In addition, adoptive transfer of BALB/c Treg cells made this strain more susceptible to infection while the transfer of C57BL/6 Treg cells affected only discretely the CFU numbers in this strain. To reinforce our data, recently, it was reported by Torcia and coworkers that a functional deficiency of regulatory T cells may explain distinct resistance to malaria in different ethnic groups of Africa. In this context, activation of Treg cells may become an important issue to be addressed in the development of vaccines and immune modulators for the prophylaxis and therapy of infectious diseases in susceptible subjects.

Infusões de células T e células NK (Natural Killer) de sangue periférico estão sendo realizadas para tratamento de malignidades. Os linfócitos propagados ex vivo, em normóxia (20% O2), são intravenosamente infundidos e precisam sobreviver a hipóxia associada a circulação venosa, da medula óssea (5% O2) e do microambiente tumoral (1% O2). O objetivo principal deste estudo foi determinar a capacidade proliferativa das células humanas T e NK em normóxia (20% O2) versus hipóxia (1% O2), por 28 dias, utilizando uma célula apresentadora de antígeno artificial (aAPC) para propagação em grau clínico. As células T expostas a hipóxia cresceram 100 vezes menos que as células T cultivadas em normóxia, enquanto que houve uma diminuição de 1000 vezes na taxa proliferativa das células NK hipóxicas, que exibiram um aumento na apoptose bem como um prejuízo na citotoxicidade. Hipóxia também induziu uma diminuição na expressão dos receptores KIR, NCR e NKG2D das células NK. Nesta mesma condição, a produção de IL-2 e IFNγ nas células T estavam diminuídas, sendo que nas células NK esse efeito foi mais acentuado. Hipóxia aumentou a expressão de genes relacionados com apoptose, angiogênese e metabolismo glicolítico, os quais estavam moderadamente aumentados nas células T, mas profundamente super-regulados nas células NK. Os níveis de ATP nas células T foram muito similares em ambas as condições de oxigênio, mas intensamente diminuídos nas células NK cultivadas em hipóxia. Também se observou, que a expressão do miR-210 induzido por hipóxia, estava super regulada nas células NK hipóxicas correlacionando com a perda da expressão da molécula NCAM/CD56. Em conjunto, os resultados deste estudo demonstram um maior impacto da hipóxia sobre as atividades proliferativas e citotóxicas das células NK estimuladas por aAPCs. Estudos adicionais são necessários para o entendimento do impacto deste comportamento das células NK em condições hipóxicas sobre a imunoterapia celular adotiva. / Infusions of T cells and natural killer (NK) cells from peripheral blood (PB) are being undertaken for the treatment of malignancies. Lymphocytes are propagated ex vivo in normoxia (20% O2) and intravenously infused and must survive hypoxia associated with venous blood and bone marrow (5% O2), and the tumor environment (1% O2). The objective this study was to determine the ability of T and NK cells to proliferate under normoxia (20% O2) versus hypoxia (1% O2) over 28 days using an artificial antigen presenting cells (aAPC) to propagate clinical-grade lymphocytes. T cells continuously exposed to 4 weeks of hypoxia grew at a rate of 100-fold less than T cells cultured in normoxia while the proliferative rate of NK cells lagged by 1,000-fold, behind normoxic conditions. Hypoxic cultured NK cells exhibit an increase in apoptosis as well as a correspondent impairment in cytotoxicity. In low oxygen tension the expression of KIR, NCR, and NKG2D receptors were decreased in NK cells. In hypoxia, the production of IL-2 and IFNγ were decreased in T cell and more so in NK cell. Chronic hypoxia increased the expression of related apoptosis, glycolytic metabolism and angiogenesis genes which were moderately increased in T cells but profoundly upregulated in NK cells. ATP levels in T cell were very similar in both oxygen conditions, but profoundly diminished in NK cells under hypoxia. We also noted that hypoxia inducible miR-210 levels are up regulated in hypoxic NK cells correlating with loss of CD56 expression. Taken together, this data show that a greater impact of hypoxia on proliferative and cytotoxic activity of NK cells activated by artificial antigen-presenting cells. More studies are needed to understand the impact of this behavior on the cell adoptive immunotherapy.