Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1036810.32607/20758251-2017-9-3-27-38ReviewsОбзорыResearch ArticleAntitumor Vaccines Based on Dendritic Cells: From Experiments using Animal Tumor Models to Clinical TrialsПротивоопухолевые вакцины на основе дендритных клеток: от экспериментов на животных моделях до клинических испытанийMarkovO. V.МарковO. В.
Russian Federation
markov_oleg@list.ruMironovaN. L.МироноваН. Л.
Russian Federation
mironova@niboch.nsc.ruVlassovV. V.ВласовВ. В.
Russian Federation
markov_oleg@list.ruZenkovaМ. А.ЗенковаМ. А.
Russian Federation
markov_oleg@list.ruInstitute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RASИнститут химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН1509201793VOL 9, NO3 (2017)ТОМ 9, №3 (2017)273817012020Copyright ©; 2017, Markov O.V., Mironova N.L., Vlassov V.V., Zenkova М.А.Copyright ©; 2017, Марков O.В., Миронова Н.Л., Власов В.В., Зенкова М.А.2017Markov O.V., Mironova N.L., Vlassov V.V., Zenkova М.А.Марков O.В., Миронова Н.Л., Власов В.В., Зенкова М.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10368

The routine methods used to treat oncological diseases have a number of drawbacks, including non-specific action and severe side effects for patients. Furthermore, tumor diseases are associated with a suppression of the immune system that often leads to the inefficiency of standard treatment methods. The development of novel immunotherapeutic approaches having specific antitumor action and that activate the immune system is of crucial importance. Vaccines based on dendritic cells (DCs) loaded with tumor antigens ex vivo that can activate antitumor cytotoxic T-cell responses stand out among different antitumor immunotherapeutic approaches. This review is focused on analyzing different methods of DC-based vaccine preparation and current research in antitumor DC-based vaccines using animal tumor models and in clinical trials.

Стандартные методы терапии опухолевых заболеваний обладают рядом недостатков, главные из которых неспецифичность и тяжелые побочные эффекты. Кроме того, опухолевые заболевания сопряжены с подавлением иммунной системы, что может быть причиной неэффективности стандартных методов лечения. Поэтому актуальной представляется разработка иммунотерапевтических подходов, обладающих специфическим противоопухолевым действием и приводящих к активации иммунной системы. Среди множества методов выделяются вакцины на основе дендритных клеток (ДК), нагруженных опухолевыми антигенами ex vivo, способные индуцировать противоопухолевый ответ цитотоксических Т-клеток. В настоящем обзоре рассмотрены подходы к приготовлению ДК-вакцин, а также результаты изучения противоопухолевой активности ДК-вакцин на мышиных моделях in vivo и в клинических испытаниях.

dendritic cellsantitumor vaccinesdelivery of tumor antigensmurine tumor modelsclinical trialsдендритные клеткидоставка опухолевых антигеновклинические испытаниямышиные модели опухолевых заболеванийпротивоопухолевые вакциныThis study was supported by the Special Purpose Programme “Research and Development in a Priority Direction of Development of the Scientific and Technological Complex of Russia for 2014–2020” (Agreement No. 14.607.21.0043, project RFMEFI60714X0043)Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» (соглашение № 14.607.21.0043, уникальный идентификатор RFMEFI60714X0043).[1] Slingluff C.L.Jr., Petroni G.R., Yamshchikov G.V., Hibbitts S., Grosh W.W., Chianese-Bullock K.A., Bissonette E.A., Barnd D.L., Deacon D.H., Patterson J.W. // J. Clin. Oncol. 2004, V.22, P.4474-4485[2] Terheyden P., Schrama D., Pedersen L.O., Andersen M.H., Kampgen E., Straten P., Becker J.C. // Scand. J. Immunol. 2003, V.58, P.566-571[3] Rozkova D., Tiserova H., Fucikova J., Last’ovicka J., Podrazil M., Ulcova H., Budinsky V., Prausova J., Linke Z., Minarik I. // Clin. Immunol 2009, V.131, P.1-10[4] Koh Y.T., Gray A., Higgins S.A., Hubby B., Kast W.M. // Prostate. 2009, V.69, P.571-584[5] Kantoff P.W., Higano C.S., Shore N.D., Berger E.R., Small E.J., Penson D.F., Redfern C.H., Ferrari A.C., Dreicer R., Sims R.B. // N. Engl. J. Med. 2010, V.363, P.411-422[6] Nestle F.O., Aligagic S., Gilliet M., Sun Y., Grabbe S., Dummer R., Burg G., Schadendorf D. // Nat. Med. 1998, V.4, P.328-332[7] Fields R.C., Shimizu K., Mule J. // J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998, V.95, P.9482-9487[8] Geiger J., Hutchinson R., Hohenkirk L., McKenna E., Chang A., Mule J. // Lancet. 2000, V.356, P.1163-1165[9] Geiger J.D., Hutchinson R.J., Hohenkirk L.F., McKenna E.A., Yanik G.A., Levine J.E., Chang A.E., Braun T.M., Mule J.J. // Cancer Research 2001, V.61, P.8513-8519[10] Celluzzi C.M., Mayordomo J.I., Storkus W.J., Lotze M.T., Falo L.D. // J. Exp. Med. 1996, V.183, P.283-287[11] Miconnet I., Coste I., Beermann F., Haeuw J.F., Cerottini J.C., Bonnefoy J.Y., Romero P., Renno T. // J. Immunol. 2001, V.166, P.4612-4619[12] Wang H.Y., Fu T., Wang G., Zeng G., Perry-Laller D.M., Yang J.C., Restifo N.P., Hwu P., Wang R.F. // J. Clin. Invest. 2002, V.109, P.1463-1470[13] van Gisbergen K., Aarnoudse C., Meijer G., Geijtenbeek T., van Kooyk Y. // Cancer Research 2005, V.65, P.5935-5944[14] Curti A., Tosi P., Comoli P., Terragna C., Ferri E., Cellini C., Massaia M., D’Addio A., Giudice V., Di Bello C. // Br. J. Haematol. 2007, V.139, P.415-424[15] Jarnjak-Jankovic S., Pettersen R.D., Saeboe-Larssen S., Wesenberg F., Olafsen M.R., Gaudernack G. // Cancer Gene Ther. 2005, V.12, P.699-707[16] van Tandeloo V., Ponsaerts P., Lardon F., Nijis G., Lenjou M., van Broeckhoven C., van Bockstaele D.R., Berneman Z.N. // Blood. 2001, V.98, P.49-56[17] Suso E.M., Dueland S., Rasmussen A.M., Vetrhus T., Aamdal S., Kvalheim G., Gaudernack G. // Cancer Immunol. Immunother. 2011, V.60, P.809-818[18] Boczkowski D., Nair S.K., Nam J.H., Lyerly H.K., Gilboa E. // Cancer Research 2000, V.60, P.1028-1034[19] Heiser A., Maurice M.A., Yancey D.R., Wu N.Z., Dahm P., Pruitt S.K., Boczkowski D., Nair S.K., Ballo M.S., Gilboa E. // J. Immunol. 2001, V.166, P.2953-2960[20] Nair S.K., Boczkowski D., Morse M., Cumming R.I., Lyerly H.K., Gilboa E. // Nat. Biotechnol. 1998, V.16, P.364-369[21] Nishioka Y., Hirao M., Robbins P.D., Lotze M.T., Tahara H. // Cancer Research 1999, V.59, P.4035-4041[22] Rodriguez-Calvillo M., Duarte M., Tirapu I., Berraondo P., Mazzolini G., Qian C., Prieto J., Melero I. // Exp. Hematol. 2002, V.30, P.195-204[23] Nakamura M., Iwahashi M., Nakamori M., Ueda K., Matsuura I., Noguchi K., Yamaue H. // Clin. Cancer Res. 2002, V.8, P.2742-2749[24] Zhang W., He L., Yuan Z., Xie Z., Wang J., Hamada H., Cao X. // Hum. Gene Ther. 1999, V.10, P.1151-1161[25] van Lint S., Renmans D., Broos K., Dewitte H., Lentacker I., Heirman C., Breckpot K., Thielemans K. // Expert Rev. Vaccines 2015, V.14, P.235-251[26] Vari F., Hart D.N. // Cytotherapy. 2004, V.6, P.111-121[27] Aarntzen E.H., Schreibelt G., Bol K., Lesterhuis W.J., Croockewit A.J., de Wilt J.H., van Rossum M.M., Blokx W.A., Jacobs J.F., Duiveman-de Boer T. // Clin. Cancer. Res. 2012, V.18, P.5460-5470[28] Ibraheem D., Elaissari A., Fessi H. // Int. J. Pharm. 2014, V.459, P.70-83[29] De Temmerman M.L., Dewitte H., Vandenbroucke R.E., Lucas B., Libert C., Demeester J., De Smedt S.C., Lentacker I., Rejman J. // Biomaterials. 2011, V.32, P.9128-9135[30] Oda Y., Suzuki R., Otake S., Nishiie N., Hirata K., Koshima R., Nomura T., Utoguchi N., Kudo N., Tachibana K. // J. Control. Release. 2012, V.160, P.362-366[31] Chen Y.Z., Yao X.L., Tabata Y., Nakagawa S., Gao J.Q. // Clin. Dev. Immunol. 2010, V.2010, P.565643[32] Yang J., Liu H., Zhang X. // Biotechnol. Adv. 2014, V.32, P.804-817[33] Reeves M.E., Royal R.E., Lam J.S., Rosenberg S.A., Hwu P. // Cancer Research 1996, V.56, P.5672-5677[34] Nikitina E.Y., Clark J.I., van Beynen J., Chada S., Virmani A.K., Carbone D.P., Gabrilovich D.I. // Clin. Cancer Res. 2011, V.7, P.127-135[35] Streitz J., Tormo D., Schweichel D., Tuting T. // Cancer Gene Ther. 2006, V.13, P.318-325[36] Murakami T., Tokunaga N., Waku T., Gomi S., Kagawa S., Tanaka N., Fujiwara T. // Clin. Cancer Res. 2004, V.10, P.3771-3880[37] Antonia S.J., Mirza N., Fricke I., Chiappori A., Thompson P., Williams N., Bepler G., Simon G., Janssen W., Lee J.H. // Clin. Cancer Res. 2006, V.12, P.878-887[38] Morse M.A., Clay T.M., Hobeika A.C., Osada T., Khan S., Chui S., Niedzwiecki D., Panicali D., Schlom J., Lyerly H.K. // Clin. Cancer Res. 2005, V.11, P.3017-3024[39] Perche F., Benvegnu T., Berchel M., Lebegue L., Pichon C., Jaffres P.A., Midoux P. // Nanomedicine. 2011, V.7, P.445-453[40] Moffatt S., Cristiano R.J. // Int. J. Pharm. 2006, V.321, P.143-154[41] Tang R., Palumbo R.N., Nagarajan L., Krogstad E., Wang C. // J. Control. Release. 2010, V.142, P.229-237[42] Maslov M.A., Kabilova T.O., Petukhov I.A., Morozova N.G., Serebrennikova G.A., Vlassov V.V., Zenkova M.A. // J. Control. Release. 2012, V.160, P.182-193[43] Markov O.V., Mironova N.L., Maslov M.A., Petukhov I.A., Morozova N.G., Vlassov V.V., Zenkova M.A. // J. Control. Release. 2012, V.160, P.200-210[44] Markov O.V., Mironova N.L., Sennikov S.V., Vlassov V.V., Zenkova M.A. // PloS One. 2015, V.10, e0136911[45] Markov O.V., Mironova N.L., Shmendel E.V., Serikov R.N., Morozova N.G., Maslov M.A., Vlassov V.V., Zenkova M.A. // J. Control. Release. 2015, V.213, P.45-56[46] Morrison B.J., Steel J.C., Gregory M., Morris J.C., Malyguine A.M. // Dendritic Cells in Cancer / Eds Shurin M.R., Satler R.D. New York: Springer Science & Business Media, 2009, P.347-363[47] Zarnani A.H., Torabi-Rahvar M., Bozorgmehr M., Zareie M., Mojtabavi N. // Cancer Res. Treat. 2015, V.47, P.518-526[48] Kim H.S., Kim C.H., Park M.Y., Park J.S., Park H.M., Sohn H.J., Kim H.J., Kim S.G., Oh S.T., Kim T.G. // Immunol. Lett. 2010, V.131, P.73-80[49] Yang Z., Wu D., Zhou D., Jiao F., Yang W., Huan Y. // Cell. Immunol. 2015, V.293, P.17-21[50] Kim B.R., Yang E.K., Kim D.Y., Kim S.H., Moon D.C., Lee J.H., Kim H.J., Lee J.C. // Clin. Exp. Immunol. 2012, V.167, P.73-83[51] Hira S.K., Mondal I., Manna P.P. // Cytotherapy. 2015, V.17, P.647-664[52] Pandey V.K., Shankar B.S., Sanis K.B. // Int. Immunopharmacol. 2012, V.14, P.641-649[53] Qiu L., Li J., Yu S., Wang Q., Li Y., Hu Z., Wu Q., Guo Z., Zhang J. // Oncotarget. 2015, V.6, P.5195-5203[54] Zheng X., Koropatnick J., Chen D., Velenosi T., Ling H., Zhang X., Jiang N., Navarro B., Ichim T.E., Urquhart B. // Int. J. Cancer. 2013, V.132, P.967-977[55] Cafri G., Sharbi-Yunger A., Tzehoval E., Alteber Z., Gross T., Vadai E., Margalit A., Gross G., Eisenbach L. // Molecular Therapy 2015, V.23, P.1391-1400[56] Matheoud D., Perie L., Hoeffel G., Vimeux L., Parent I., Maranon C., Bourdoncle P., Renia L., Prevost-Blondel A., Lucas B. // Blood. 2010, V.115, P.4412-4420[57] Matheoud D., Baey C., Vimeux L., Tempez A., Valente M., Louche P., Le Bon A., Hosmalin A., Feuillet V. // PloS One. 2011, V.6, e19104[58] Xie J., Xiong L., Tao X., Li X., Su Y., Hou X., Shi H. // Lung Cancer. 2010, V.68, P.338-345[59] Baek S., Lee S.J., Kim M.J., Lee H. // Immune Network. 2012, V.12, P.269-276[60] Moon J.H., Chung M.K., Son Y.I. // Laryngoscope. 2012, V.122, P.2442-2446[61] Van Tandeloo V.F., Ponsaerts P., Berneman Z.N. // Curr. Opin. Mol. Ther. 2007, V.9, P.423-431[62] Su Z., Dannull J., Yang B.K., Dahm P., Coleman D., Yancey D., Sichi S., Niedzwiecki D., Boczkowski D., Gilboa E. // J. Immunol. 2005, V.174, P.3798-3807[63] Heiser A., Coleman D., Dannull J., Yancey D., Maurice M.A., Dahm P., Niedzwiecki D., Gilboa E., Vieweg J. // J. Clin. Invest. 2002, V.109, P.409-417[64] Mazzolini G., Alfaro C., Sangro B., Feijoo E., Ruitz J., Benito A., Tirapu I., Arina A., Sola J., Herraiz M. // J. Clin. Oncol. 2005, V.23, P.999-1010[65] Mayanagi S., Kitago M., Sakurai T., Matsuda T., Fujita T., Higuchi H., Taguchi J., Takeuchi H., Itano O., Aiura K. // Cancer Sci. 2015, V.106, P.397-406[66] Lepisto A.J., Moser A.J., Zeh H., Lee K., Bartlett D., McKolanis J.R., Geller B.A., Schmotzer A., Potter D.P., Whiteside T. // Cancer Ther. 2008, V.6, P.955-964[67] Phuphanich S., Wheeler C.J., Rudnick J.D., Mazer M., Wang H., Nuno M.A., Richardson J.E., Fan X., Ji J., Chu R.M. // Cancer Immunol. Immunother. 2012, V.62, P.125-135[68] Lesterhuis W.J., De Vries I.J., Schreibelt G., Schuurhuis D.H., Aarntzen E.H., De Boer A., Scharenborg N.M., Van De Rakt M., Hesselink E.J., Figdor C.G. // Anticancer Res. 2010, V.30, P.5091-5098[69] Tada F., Abe M., Hirooka M., Ikeda Y., Hiasa Y., Lee Y., Jung N.C., Lee W.B., Lee H.S., Bae Y.S. // Int. J. Oncol. 2012, V.41, P.1601-1609[70] Li Q.Y., Shi Y., Huang D.H., Yang T., Wang J.H., Yan G.H., Wang H.Y., Tang X.J., Xiao C.Y., Zhang W.J. // Int. J. Clin. Exp. Med. 2015, V.8, P.5601-5610[71] Kitawaki T., Kadowaki N., Fukunaga K., Kasai Y., Maekawa T., Ohmori K., Itoh T., Shimizu A., Kuzushima K., Kondo T. // Exp. Hematol. 2011, V.39, P.424-433[72] Suehiro Y., Hasegawa A., Iino T., Sasada A., Watanabe N., Matsuoka M., Takamori A., Tanosaki R., Utsunomiya A., Choi I. // Br. J. Haematol. 2015, V.169, P.356-367[73] Palma M., Hansson L., Choudhury A., Nasman-Glaser B., Eriksson I., Adamson L., Rossmann E., Widen K., Horvath R., Kokhaei P. // Cancer Immunol. Immunother. 2012, V.61, P.865-879[74] Himoudi N., Wallace R., Parsley K.L., Gilmour K., Barrie A.U., Howe K., Dong R., Sebire N.J., Michalski A., Thrasher A.J. // Clin. Transl. Oncol. 2012, V.14, P.271-279[75] Chu C.S., Boyer J., Schullery D.S., Gimotty P.A., Gamerman V., Bender J., Levine B.L., Coukos G., Rubin S.C., Morgan M.A. // Cancer Immunol. Immunother. 2012, V.61, P.629-641[76] Poschke I., Lovgren T., Adamson L., Nystrom M., Andersson E., Hansson J., Tell R., Masucci G.V., Kiessling R. // Cancer Immunol. Immunother. 2014, V.63, P.1061-1071[77] Wilgenhof S., Corthals J., Van Nuffel A.M., Benteyn D., Heirman C., Bonehill A., Thielemans K., Neyns B. // Cancer Immunol. Immunother. 2015, V.64, P.381-388[78] Escobar A., Lopez M., Serrano A., Ramirez M., Perez C., Aguirre A., Gonzalez R., Alfaro J., Larrondo M., Fodor M. // Clin. Exp. Immunol. 2005, V.142, P.555-568[79] Oshita C., Takikawa M., Kume A., Miyata H., Ashizawa T., Iizuka A., Kiyohara Y., Yoshikawa S., Tanosaki R., Yamazaki N. // Oncol. Reports. 2012, V.28, P.1131-1138[80] Ribas A., Camacho L.H., Lee S.M., Hersh E.M., Brown C.K., Richards J.M., Rodriguez M.J., Prieto V.G., Glaspy J.A., Oseguera D.K. // J. Transl. Med. 2010, V.8, P.89[81] Kimura H., Matsui Y., Ishikawa A., Nakajima T., Yoshino M., Sakairi Y. // Cancer Immunol. Immunother. 2015, V.64, P.51-59[82] Podrazil M., Horvath R., Becht E., Rozkova D., Bilkova P., Sochorova K., Hromadkova H., Kayserova J., Vavrova K., Lastovicka J. // Oncotarget. 2015, V.6, P.18192-18205[83] Small E., Schellhammer P.F., Higano C.S., Redfern C.H., Nemunaitis J.J., Valone F.H., Verjee S.S., Jones L.A., Hershberg R.M. // J. Clin. Oncol. 2006, V.24, P.3089-3094[84] Mahnke K., Schmitt E., Bonifaz L., Enk A.H., Jonuleit H. // Immunol. Cell Biol. 2002, V.80, P.477-483[85] Vinay D.S., Ryan E.P., Pawelec G., Talib W.H., Stagg J., Elkord E., Lichtor T., Decker W.K., Whelan R.L., Kumara H.M. // Semin. Cancer Biol. 2015, V.35, P.S185-S198[86] Galluzzi L., Senovilla L., Vacchelli E., Eggermont A., Fridman W.H., Galon J., Sautes-Fridman C., Tartour E., Zitvogel L., Kroemer G. // Oncoimmunology. 2012, V.1, P.1111-1134[87] Topfer K., Kempe S., Muller N., Schmitz M., Bachmann M., Cartellieri M., Schackert G., Temme A. // J. Biomed. Biotechnol. 2011, V.2011, P.918471[88] Walunas T.L., Lenschow D.J., Bakker C.Y., Linsley P.S., Freeman G.J., Green J.M., Thompson C.B., Bluestone J.A. // Immunity. 1994, V.1, P.405-413[89] Fife B.T., Pauken K.E. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2011, V.1217, P.45-59[90] Starz H. // Expert Opin. Biol. Ther. 2012, V.12, P.981-982[91] Sundar R., Cho B.C., Brahmer J.R., Soo R.A. // Ther. Adv. Med. Oncol. 2015, V.7, P.85-96[92] Dang T.O., Ogunniyi A., Barbee M.S., Drilon A. // Expert Rev. Anticancer. Ther. 2015, V.10, P.1-8[93] Chmielowski B. // J. Skin Cancer. 2013, V.2013, P.423829[94] Ivashko I.N., Kolesar J.M. // Am. J. Hlth. Syst. Pharm. 2016, V.73, P.193-201[95] Boyerinas B., Jochems C., Fantini M., Heery C.R., Gulley J.L., Tsang K.Y., Schlom J. // Cancer Immunol. Res. 2015, V.3, P.1148-1157[96] Wilgenhof S., Corthals J., Heirman C., van Baren N., Lucas S., Kvistborg P., Thielemans K., Neyns B. // J. Clin. Oncol. 2016, V.34, P.1330-1338[97] Koido S., Kashiwaba M., Chen D., Gendler S., Kufe D., Gong J. // J. Immunol. 2000, V.165, P.5713-5719[98] Yang B.B., Jiang H., Chen J., Zhang X., Ye J.J., Cao J. // Head Neck. 2010, V.32, P.626-635