LUMC Leiden

Promoties Geneeskunde

Woensdag 25 juni 2008
15.00 uur mw. J.F. de Vries

Titel: Complexity of apoptotic pathways in leukemia treated with chemotherapy or cellular immunotherapy

Promotor(en)

Prof.Dr. J.H.F. Falkenburg

Samenvatting:

ACHTERGROND

Hematopoiese en leukemie

De normale aanmaak van bloedcellen, hematopoiese genaamd, vindt plaats in het beenmerg (BM). Hier bevinden zich hematopoietische stamcellen (HSC) die via verschillende differentiatiestappen uit kunnen rijpen tot verschillende types bloedcellen, zoals rode bloedcellen (erythrocyten), bloedplaatjes (thrombocyten) en veschillende soorten witte bloedcellen (leukocyten, o.a. lymfocyten en granulocyten). Rode bloedcellen zijn belangrijk voor het zuurstoftransport naar de weefsels, bloedplaatjes zijn betrokken bij de bloedstolling en witte bloedcellen spelen een belangrijke rol in de afweer tegen verschillende ziekteverwekkers.

Tijdens het differentiatieproces van onrijpe voorlopercellen naar rijpe witte bloedcellen kunnen er mutaties optreden, wat uiteindelijk kan leiden tot een ongeremde en ongecontroleerde groei van getransformeerde witte bloedcellen die niet meer verder kunnen uitrijpen. Deze populatie cellen hoopt zich op in het BM totdat op een gegeven moment het BM vol is en de maligne cellen in het bloed terechtkomen. Wanneer dit het geval is, spreekt men van leukemie. Door de ophoping van leukemiecellen in het BM wordt de aanmaak van normale bloedcellen verstoord, wat leidt tot symptomen als moeheid, bleekheid, blauwe plekken, bloedingen en infecties. Er bestaan verschillende vormen van leukemie, afhankelijk van in welke uitrijpingslijn en in welk stadium de transformatie tot leukemiecel heeft plaatsgevonden. De meest bekende vormen van leukemie zijn acute myeloide leukemie (AML), acute lymfatische leukemie (ALL), chronische myeloide leukemie (CML) en chronische lymfatische leukemie (CLL).

Behandeling van leukemie

De behandeling van leukemie hangt erg af van het type leukemie. CLL komt vooral voor bij oudere mensen en heeft een relatief mild verloop. Vaak wordt pas in een later stadium van de ziekte begonnen met therapie, die dan meestal bestaat uit verschillende combinaties van chemotherapie en eventueel Rituximab. Rituximab is een antistof gericht tegen het CD20 molecuul dat specifiek op het membraan van B cellen voorkomt, waardoor alleen deze cellen door Rituximab vernietigd worden.

CML is een stamcelziekte die wordt veroorzaakt door een translocatie tussen chromosoom 9 en 22, waardoor een stukje van chromosoom 9 van plaats wisselt met een stukje van chromosoom 22. Zowel op chromosoom 9 als op chromosoom 22 breekt het chromosoom midden in een gen. Op chromosoom 9 is dat het ABL-gen en op chromosoom 22 is dat het BCR-gen. Door de translocatie onstaat het fusiegen BCR-ABL op chromosoom 22, wat leidt tot de vorming van het fusie-eiwit BCR-ABL. Het BCR-ABL eiwit is verantwoordelijk voor de sterke groei en abnormale ontwikkeling van witte bloedcellen. Behandeling van CML in de chronische fase is tegenwoordig specifiek gericht op remming van de tyrosine kinase activiteit van het BCR-ABL fusie-eiwit door middel van het geneesmiddel Imatinib. Door deze relatief nieuwe aanpak met Imatinib is de overlevingskans van patiënten met CML de laatste jaren flink verbeterd (van 50% naar 90% overleving, 5 jaar na behandeling). Toch reageert een deel van de patiënten niet goed op deze behandeling (o.a. door resistentie tegen Imatinib). Bij het merendeel van deze patiënten gaat de CML uiteindelijk over van een chronische naar een acute fase, de zogenaamde CML in blastencrisis, die dan vervolgens als een acute leukemie behandeld wordt.

De behandeling van acute leukemie richt zich op het zo volledig mogelijk vernietigen van de leukemiecellen, voornamelijk met behulp van chemotherapie en bestraling. De meest effectieve behandeling tegen acute leukemie (bij volwassenen) is hoge dosis chemotherapie en totale lichaamsbestraling gevolgd door allogene of autologe stamceltransplantatie (SCT), waarbij respectievelijk gebruik wordt gemaakt van stamcellen van een (gedeeltelijk) HLA-gematchte donor (vaak een broer of zus) of van de patiënt zelf. SCT is nodig om weer een normale bloedcelaanmaak op gang te brengen in deze patiënten van wie zowel de kwaadaardige als de normale hematopoiese vernietigd zijn (door de chemotherapie en de bestraling). Het voordeel van allogene SCT is dat naast het herstellen van de hematopoiese tevens een gunstig effect op de eventueel resterende leukemiecellen verkregen kan worden, het zogenaamde graft-versus-leukemia (GVL) effect. Dit GVL effect berust op de reactiviteit van de aanwezige T cellen in het transplantaat die nog resterende leukemiecellen van de patiënt kunnen herkennen en vernietigen. Met het doel om nogmaals een GVL effect te verkrijgen, worden soms na de allogene SCT opnieuw lymfocyten van dezelfde donor gegeven, de zogenaamde donor lymfocyten infusies (DLI).

Resistentie

Eén van de belangrijkste problemen in de behandeling van patiënten met acute leukemie is resistentie (aangeboren of verworven) van de leukemiecellen waardoor de therapie niet (meer) aanslaat. In eerste instantie reageren de meeste patiënten goed op inductie chemotherapie die gewoonlijk bestaat uit een combinatie van cytostatica zoals daunorubicine, vincristine, methotrexaat en cytarabine (Ara-C). In 70-80% van de patiënten leidt dit tot een complete remissie (er worden geen leukemiecellen meer gedetecteerd). Ondanks agressieve inductie- en consolidatietherapie treedt in 50-60% van de patiënten een recidief van de ziekte op, waardoor de genezingskans van patiënten met AML of ALL klein is. De patiënten die na meer dan een jaar na diagnose recidiveren hebben een goede kans om in een tweede remissie te komen na behandeling met de originele inductietherapie, of een protocol van vergelijkbare intensiteit.

Patiënten die nooit in complete remissie geraken of al snel een recidief krijgen reageren meestal niet meer op verdere behandeling met dezelfde cytostatica als ze in eerste instantie hebben gekregen. Deze resistentie kan door verschillende mechanismen veroorzaakt worden, zoals het opreguleren door de leukemiecellen van bepaalde eiwitten, drug efflux pompen genaamd, waardoor de cytostatica weer naar buiten gepompt worden voordat ze de cel vernietigd hebben. Verder is de fase van de celcyclus waarin de leukemiecel zich bevindt op moment van blootstelling aan de chemotherapie belangrijk, omdat cellen in rust minder gevoelig zijn dan cellen die aan het delen zijn. Een andere oorzaak waardoor leukemiecellen resistent kunnen zijn tegen chemotherapie zijn defecten in de eiwitten die betrokken zijn in de cascade die uiteindelijk leidt tot apoptose van de leukemiecel. Dit laatste resistentiemechanisme is de directe aanleiding voor het in dit proefschrift beschreven onderzoek.

Apoptose en morfologie

Apoptose, of geprogrammeerde celdood, is een mechanisme om op een gecontroleerde manier ongewenste cellen uit het lichaam te verwijderen, in tegenstelling tot necrose, waarbij de cel plotseling dood gaat en de celinhoud vrij komt in het omringende weefsel wat leidt tot ongewenste ontstekingsreacties. Apoptose speelt een belangrijke rol tijdens de ontwikkeling van een embryo, maar is ook essentieel voor bijvoorbeeld de opbouw van een goed functionerend immuunsysteem. Als het mechanisme van apoptose ontregeld raakt, wordt de balans tussen celdeling en celdood verstoort, wat kan leiden tot auto-immuunziektes, neuro-degeneratieve aandoeningen en kanker.

Apoptose verloopt via een gereguleerd proces dat via een aantal stappen uiteindelijk leidt tot de dood van de cel. Tijdens het apoptoseproces zijn er verschillende fases te onderscheiden, waarbij de morfologie van de cel constant veranderd. Eerst krimpt de cel en krijgt het chromatine (DNA en eiwitten in de celkern) een compactere structuur. Tijdens deze fase gaat ook de symmetrie van de celmembraan verloren waardoor phosphatidylserine zichtbaar wordt op het celoppervlak. Vervolgens komen er uitstulpingen in het celmembraan waardoor de cel zijn ronde vorm verliest. In de volgende stappen condenseert het chromatine verder en vindt DNA fragmentatie plaats. Uiteindelijk splitst de cel zich in fragmenten die apoptotische lichaampjes worden genoemd. Deze celfragmenten worden door macrofagen opgeruimd zodat er geen ontstekingsreacties ontstaan.

Regulatie van apoptose door caspases

Het gehele apoptotische proces wordt gereguleerd door bepaalde eiwitten, de zogenaamde cysteine-afhankelijke aspartaat-specifieke proteases, ofwel caspases. Caspases hebben zowel een rol in de inductie van apoptose (initiator caspases, zoals caspase-2, -8, -9 en -10) als in de executiefase van apoptose (caspase-3, -6 en -7). Caspases komen in de cel voor als inactieve procaspases. Na activatie wordt door middel van een aantal klievingsstappen een actief caspase gevormd bestaande uit twee grote en twee kleine domeinen. Actieve caspases kunnen specifiek bepaalde substraten binden en knippen het doormidden na een aspartaat groep. Tot de caspasesubstraten behoren zowel apoptose-regulerende eiwitten als structurele eiwitten.

Intrinsieke en extrinsieke apoptoseroute Caspases kunnen zowel via een intrinsieke als via een extrinsieke apoptoseroute geactiveerd worden. Deze routes worden schematisch beschreven in Figuur 7.1. In de intrinsieke route, ook wel mitochondriële route genoemd, wordt apoptose van binnen uit de target cel geïnitieerd. Deze route wordt geactiveerd als mitochondriën (celstructuren die zorgen voor de energievoorziening in de cel) doorlaatbaar worden onder invloed van bepaalde stressfactoren, waardoor pro-apoptotische eiwitten zoals cytochroom C in het cytoplasma terecht komen. Cytochroom C bindt vervolgens aan twee eiwitten: Apaf-1 en procaspase-9. In dit complex, een apoptosoom genaamd, wordt procaspase-9 geactiveerd. Caspase-9 kan op zijn beurt allerlei andere caspases activeren, waaronder de effector caspase-3, wat uiteindelijk resulteert in de dood van de cel.

Apoptose kan ook van buiten de target cel geïnduceerd worden (extrinsieke route) door binding van zogenaamde death liganden (bijvoorbeeld Fas ligand) aan death receptoren (bijvoorbeeld de Fas receptor) die aanwezig zijn op de celmembraan van de target cel. Death receptoren bestaan uit een gedeelte dat zich buiten de cel bevindt, een gedeelte dat door de celmembraan steekt en een gedeelte dat zich in de cel bevindt. Door de binding aan de buitenkant van de cel wordt de death-receptor-geinduceerde apoptose route, kortweg death-receptor route, in de target cel aangezet. De death liganden die voor de activatie van de death receptor route zorgen, bevinden zich o.a. op de celmembraan van cytotoxische T cellen. Na activatie worden drie death receptoren naar elkaar toe getrokken (trimerisatie). Hierdoor kan het eiwit FADD aan het intracellulaire domein van de death receptoren binden en wordt procaspase-8 aangetrokken. Samen vormen deze eiwitten het zogenaamde "death-inducing signaling complex" (DISC). In dit complex wordt procaspase-8 geactiveerd. Actief caspase-8 kan vervolgens of direct caspase-3 activeren, of via een ander eiwit de mitochondriële route activeren. Beide routes leiden uiteindelijk leidt tot apoptose van de target cel.

STUDIES UIT DIT PROEFSCHRIFT

Cytostatica (chemotherapie) en T lymphocyten afkomstig van de donor (cellulaire immunotherapie) maken leukemiecellen dood via inductie van apoptose. Afwijkingen in gemeenschappelijke apoptoseroutes zouden dus ongevoeligheid tegen beide vormen van therapie kunnen veroorzaken, zoals waargenomen wordt in sommige patiënten. Andere patiënten zijn resistent tegen chemotherapie, maar reageren nog wel op DLI, wat aangeeft dat deze patiënten waarschijnlijk defecten hebben in chemotherapie-specifieke routes. Het is slechts mogelijk om potentiele afwijkingen in apoptoseroutes in patiënten aan te tonen als er meer inzicht verkregen wordt in hoe normale functionele apoptoseroutes eruit zien. Alhoewel er wel algemene therapie-geïnduceerde apoptoseroutes beschreven zijn (Figuur 7.1), zijn de werkelijke apoptoseroutes die door therapie aangezet worden vaak veel complexer dan in dit figuur wordt weergegeven. In dit proefschrift wordt benadrukt hoe complex de apoptoseroutes zijn die in leukemiecellen worden geïnduceerd na behandeling met traditionele cytostatica of met cytotoxische T cellen (cellulaire immunotherapie). Bovendien worden verschillende tegenstrijdigheden die nog steeds bestaan op het gebied van apoptose belicht en verder uitgezocht.

Het paradoxale werkingsmechanisme van Ara-C Om zichzelf te vermeerderen doorloopt een cel een bepaalde celcyclus, die bestaat uit verschillende fases. In de G1 ("gap 1") fase vindt cytoplasmagroei plaats en bereidt de cel zich voor om zijn DNA te vermeerderen door bepaalde enzymen aan te maken. In de S ("synthese") fase verdubbelt de cel zijn DNA zodat bij de uiteindelijke deling beide dochtercellen precies hetzelfde DNA mee krijgen. In de G2 ("gap 2") fase controleert de cel of al het DNA inderdaad netjes gedupliceerd is en bereidt de cel zich voor op een celdeling. In de M ("mitose") fase vindt de feitelijke celdeling plaats waardoor uiteindelijk twee identieke dochtercellen ontstaan. In de beide gap fases bevinden zich belangrijke controlepunten. Op deze momenten wordt besloten of de cel door kan gaan met zijn cyclus of in apoptose moet gaan als het niet verantwoord is om de deling verder door te zetten. Tijdens de G1 fase bestaat er ook de mogelijkheid voor de cel om in rust te gaan (G0-fase) en (voorlopig) niet meer door te gaan met prolifereren.

De meeste cytostatica induceren DNA schade en hebben alleen een effect op cellen die actief bezig zijn om hun DNA te vermeerderen en in deling te gaan, terwijl cellen in rust (G0) beschouwd worden als ongevoelig. Inbouw van Ara-C in het DNA, een proces dat specifiek plaatsvindt tijdens de S-fase van de celcyclus, wordt beschouwd als het belangrijkste werkingsmechanisme van Ara-C om proliferende cellen dood te maken. In hoofdstuk 2 beschrijven we de onverwachte bevinding van het vermogen van Ara-C om ook apoptose te induceren in rustende (meer dan 98% van de cellen zit in G0) primaire B cellen afkomstig van vier tot dan toe onbehandelde patiënten met chronische lymfatische B-cel leukemie (B-CLL). Experimenteel werd in deze B-CLL cellen na behandeling met Ara-C zowel expressie van phosphatidyl serine aan de buitenkant van de celmembraan als caspase-activatie, twee belangrijke eigenschappen van apoptose, aangetoond. Met behulp van celcyclus analyse in combinatie met lange termijn analyse van celdood met behulp van CFSE-gebaseerde cytotoxiciteitsassays konden we bevestigen dat deze niet-prolifererende B-CLL cellen door Ara-C in de G0-fase van de celcyclus zijn gedood.

Aangezien remming van DNA synthese niet het werkingsmechanisme van Ara-C in deze G0-B-CLL cellen kan zijn geweest, moeten er andere cellulaire processen betrokken zijn. In deze studie hebben we aangetoond dat oplopende concentraties van deoxycytidine (dC), een structurele analoog van Ara-C en tevens de normale bouwsteen van zowel RNA als DNA synthese, zowel de vorming van Ara-CTP als Ara-C-geïnduceerde celdood van G0-B-CLL cellen remden. In tegenstelling tot DNA (repair) synthese welke nauwelijks detecteerbaar was, werd een onverwacht hoge RNA synthese gevonden in G0-B-CLL cellen. Deze RNA synthese werd voor 30% geremd door Ara-C, wat suggereert dat remming van RNA synthese een mogelijk werkingsmechanisme van Ara-C in rustende G0-B-CLL cellen is. B-CLL cellen worden gekenmerkt door hoge expressie niveaus van het eiwit B-cel lymphoma-2 (Bcl-2), dat een langere overleving van deze maligne cellen veroorzaakt. In eerdere studies is reeds aangetoond dat verandering van de expressie levels van pro-of anti-apoptotische eiwitten (met name de Bcl-2/Bax ratio) drug-geïnduceerde apoptose in B-CLL cellen kan initiëren. Daarom hebben we geanalyseerd of blootstelling aan Ara-C de eiwitniveaus van Bcl-2, Bax of Mcl-1 in B-CLL cellen veranderde. We vonden dat Mcl-1 expressie door Ara-C behandeling werd gedownreguleerd, wat een gevolg van de verminderde RNA synthese in deze cellen zou kunnen zijn. Concluderend kunnen we zeggen dat zowel de remming van RNA synthese als de downregulatie van het anti-apoptotische eiwit Mcl-1 kunnen bijdragen aan het werkingsmechanisme van Ara-C in G0-B-CLL cellen.

De rol van de death receptor route in chemotherapie-geïnduceerde apoptose Naast het onderzoeken van de mechanismen die betrokken zijn bij chemotherapie-geïnduceerde apoptose van rustende leukemiecellen, is het erg belangrijk om meer inzicht te verkrijgen in de apoptoseroutes die worden geïnduceerd door cytostatica in prolifererende leukemiecellen, aangezien resistentie van leukemiecellen tegen chemotherapie-geïnduceerde apoptose vaak optreedt in patiënten met acute leukemie. Eén van de tegenstrijdige onderwerpen op het gebied van chemotherapie-geïnduceerde apoptose is via welke route celdood geïnitieerd wordt. Behandeling met chemotherapie kan enerzijds leiden tot specifieke activatie van de mitochondriële route, waarin uitscheiding van cytochroom C en caspase-9 een centrale rol spelen. Een alternatieve of misschien additionele route die tot apoptose leidt en die door chemotherapie aangezet zou kunnen worden is de "death receptor" route, waarin vorming van de DISC en caspase-8 (FLICE) activatie belangrijke gebeurtenissen zijn (zie Figuur 7.1). In hoofdstuk 3 van dit proefschrift beschrijven we de rol die de death receptor route speelt in chemotherapie-geïnduceerde apoptose van humane cellijnen die gemaakt zijn uit AML of ALL cellen van patiënten. De snelle en aanzienlijke activatie van caspase-8 die we waarnamen na behandeling met de drug camptothecine, gecombineerd met de effectieve remming van chemotherapie-geïnduceerde apoptose door commerciele caspase-8 remmers, wekten sterk de suggestie dat de death receptor route betrokken is in door cytostatica geïnduceerde apoptose. Deze veronderstelling werd onderzocht door Bcl-2 en FLICE inhibitory protein (FLIP) tot overexpressie te brengen in de cellijnen met behulp van retrovitrale constructen, en vervolgens de gevoeligheid van deze cellijnen voor verschillende cytostatica te testen. Verhoogde expressie van Bcl-2 werd gebruikt om specifiek de mitochondriële route te remmen, terwijl door middel van FLIP expressie juist selectief death receptor-geïnduceerde apoptose kon worden geblokkeerd. FLIP overexpressie gaf geen remmend efect op camp De rol van de death-receptor route in CTL-geïnduceerde target celdood Er bestond niet alleen veel controversie over de rol van de death-receptor route in chemotherapie-geïnduceerde celdood, het was ook grotendeels onduidelijk in hoeverre deze route bijdraagt aan de eliminatie van leukemische cellen door cytotoxische T lymfocyten (CTL). In hoofdstuk 4 hebben we onderzocht of CTL naast het uitscheiden van perforine (PFN) en granzyme B (GrB) tevens gebruik maken van hun death receptors om tumorcellen dood te maken. In de meeste studies die tot nu toe gepubliceerd zijn, werd alleen naar hele snelle CTL-gemedieerde cel dood gekeken die binnen 4 uur na interactie tussen de tumor cel en de T cell optreedt. Omdat death-receptor gemedieerde apoptose langzaam verloopt in verhouding tot PFN/GrB geïnduceerde celdood, hebben we in deze studie T celklonen gebruikt die hun target cellen of snel of langzaam om zeep hielpen (snelle en langzame kinetiek van "killen"), en vervolgens gedurende verschillende tijdsintervallen de celdood bestudeerd. Deze CTL klonen waren afkomstig uit een patiënt met CML en herkenden allemaal primaire CML cellen van de patiënt. Omdat voor dit soort studies niet voldoende leukemische cellen uit de patiënt verkregen kunnen worden, werden EBV-getransformeerde B-cellen (EBV-LCL) van de patiënt als target cellen in onze studies gebruikt. Om de rol van de death-receptor route te bestuderen, werd FLIP tot overexpressie gebracht in deze target cellen. Een CTL kloon die 50% van de target cellen doodde binnen 2 uur bleek hoofdzakelijk te werken door PFN en GrB uit te scheiden. Er werd in dit geval ook geen remming door FLIP gevonden. De twee T celklonen die een langzamere kinetiek van killen lieten zien, bleken in ieder geval gedeeltelijk hun target cellen via de death-receptor route dood te maken aangezien ongeveer 30% remming met FLIP werd gevonden. Hieruit konden we concluderen dat cytotoxische T cellen niet alleen uitstoot van hun granulae, maar ook de death-receptor route gebruiken om hun target cellen te vernietigen.

PI-9 remt niet alleen GrB- maar ook Fas-geinduceerde apoptose Zoals het anti-apoptotische eiwit FLIP specifiek de death-receptor gemedieerde apoptoseroute blokkeert, zo was beschreven dat proteinase inhibitor-9 (PI-9) een specieke remmer is van GrB-geïnduceerde celdood en geen effect zou hebben op Fas-gemedieerde apoptose. Echter, in hoofdstuk 5 laten we zien dat PI-9 een minder specifieke remmer is dan door andere onderzoekers werd gerapporteerd. Voor onze studie hebben we twee verschillende soorten cellijnen getransduceerd met retrovirale constructen die codeerden voor FLIP of PI-9. Vervolgens werd zowel in de wildtype als in de FLIP- of PI-9 getransduceerde cellijnen de Fas-receptor geactiveerd met behulp van antilichamen die Fas-geïnduceerde apoptose veroorzaken. In beide types cellijnen konden we een aanzienlijke remming van Fas-geïnduceerde apoptose door verhoogde PI-9 expressie aantonen, hoewel de remming minder was dan in de cellijnen die FLIP tot overexpressie brachten. PI-9 expressie had geen effect op chemotherapie-geïnduceerde apoptose, wat aangeeft dat PI-9 interfereert met de death-receptor route maar niet met de mitochondriële route van apoptose. Uit deze resultaten kunnen we concluderen dat het niet mogelijk is om door middel van PI-9 overexpressie specifiek GrB-geinduceerde apoptose te bestuderen.

TCR-afhankelijke en onafhankelijke target celdood Cytotoxische T cellen worden verondersteld hun target cellen selectief te doden, nadat ze met hun TCR specifiek een bepaald antigen in de context van het juiste HLA molecuul hebben herkend. In hoofdstuk 6 beschrijven we een ander mechanisme dat door T cellen gebruikt kan worden om target cellen te vernietigen. Dit mechanisme is niet afhankelijk van het juiste HLA en triggering van de TCR is geen vereiste.

In dit hoofdstuk laten we zien dat HLA-A2 gerestricteerde CTL klonen cytolytische activiteit vertoonden tegen target cellen die HLA-A2 tot expressie brachten, wat resulteerde in 40-70% lysis na 4 uur incubatie. Als gevolg van deze klassieke TCR-MHC/peptide interactie, werd de TCR geactiveerd en vervolgens geïnternaliseerd, en produceerden de T cellen IFN-γ. Deze MHC-gerestricteerde target celdood werd compleet geremd door de T cellen te pre-incuberen met EGTA. EGTA vangt Ca2+ weg, waardoor alle Ca2+-afhankelijke processen, dus ook secretieroutes, geremd worden. Deze resultaten laten zien dat TCR/MHC-afhankelijke celdood compleet verloopt via uitscheiding van PFN en/of GrB, aangezien de death-receptor route niet afhankelijk is van calcium.

Naast de klasieke manier om hun target celllen te doden, lieten dezelfde T celklonen ook nog MHC-onafhankelijke lysis van target cellen zien (10-30%) na 10 uur incubatie. Dit mechanisme van T cel-gemedieerde celdood ging niet gepaard met TCR downregulatie en resulteerde bovendien niet in IFN-γ productie door de T cel. Verder toonden we aan dat deze lysis verliep via de death receptor route, aangezien FLIP overexpressie een complete remming van deze lysis tot gevolg had. Een vergelijkbaar niet-MHC gerestricteerd eliminatiemechanisme wordt gebruikt om na afloop van een immuunrespons als gevolg van een infectie het overschot aan T cellen op te ruimen, zodat geen bijkomende schade optreedt.

Conclusie

De resultaten die in dit proefschrift beschreven worden, benadrukken hoe complex de mechanismes zijn die geïnduceerd worden in leukemiecellen na behandeling met chemotherapie of cellulaire immunotherapie. Tevens wordt duidelijk dat het type cel dat bestudeerd wordt en de mate van interactie tussen target en effector cel grotendeels bepalen welke apoptoseroute aangezet wordt. Zo zagen we bijvoorbeeld dat G0 cellen die afkomstig waren van een patiënt met B-CLL anders reageerden op behandeling met Ara-C dan G0 cellen van een patiënt met acute leukemie.

Verder werd in dit proefschrift de rol van de death-receptor route in zowel chemotherapie- als CTL-geïnduceerde apoptose van leukemiecellen verder opgehelderd, tenminste wat betreft de cellijnen die we bestudeerd hebben.

Het is de moeite waard om toekomstige strategieën voor de behandeling van leukemie te richten op de ontwikkeling van nieuwe middelen die de normale of therapie-geïnduceerde apoptose kunnen herstellen in resistente leukemiecellen. Voor de behandeling van B-CLL valt bijvoorbeeld te denken aan remmers van anti-apoptotische eiwitten zoals Bcl-2 en ook Mcl-1, waarvan al een aantal in ontwikkeling zijn. Deze middelen zouden dan gecombineerd moeten worden met conventionele behandelingsmethoden. Andere aantrekkelijke "target"eiwitten zijn eiwitten die betrokken zijn in meerdere apoptoseroutes, zoals bijvoorbeeld caspase-8. Defecten in caspase-8 of in andere gemeenschappelijke caspases zoals caspase-3 zouden resistentie tegen verschillende cytostatica (multiple drug resistance) maar ook resistentie tegen immunotherapie kunnen veroorzaken. Wanneer juist een dergelijk eiwit gemoduleerd of geactiveerd zou kunnen worden, zou de leukemiecel in één keer gevoelig kunnen worden voor al deze vormen van therapie.

Summary:
Zie het origineel