膀胱のマウス移行細胞癌に対するインターロイキン-12療法中のインターフェロンガンマの本質的な役割

目的：組換えインターロイキン（IL）-12およびアデノウイルスIL-12遺伝子治療は、in vivoでの膀胱のマウス移行細胞癌（TCC）の強力な治療介入であることが示されています。IL-12が抗膀胱癌免疫を誘導するメカニズムを調査しました。 材料と方法：インターフェロンガンマ（IFN-GAMMA）発現を強化するIL-12の主要なTヘルパー1型サイトカインである能力は、マウス血清、尿および脾細胞培養で分析されました。マウスTCC系統であるMB49は、IFN-Gammaで治療され、その増殖、表面分子の発現、および脾細胞媒介細胞毒性に対する感受性について評価されました。中和抗IFN-GAMMA抗体を適用して、MB49腫瘍のIL-12療法におけるIFN-GAMMAの役割をテストしました。 結果：IL-12は、脾細胞培養だけでなく、血清および尿のIFN-GAMMA濃度を大幅に増加させることが観察されました。IL-12はin vitroでTCCに対して直接的な活性を持っていませんでしたが、IFN-GAMMAは強力な用量依存性抗増殖および促進活性を示し、腫瘍壊死因子α-αの補給によってさらに強化されました。さらに、IFN-GAMMAは、MHC-I、MHC-II、ICAM-I、B7.1、B7.2、FASを含むTCC細胞上の表面免疫分子の発現を実質的に上方制御しました。TCCに対する最大脾細胞を介した細胞毒性は、IFN-GAMMAと腫瘍壊死因子αを含む標的膀胱癌細胞の前処理により増強されました。さらに、IL-12と組み合わせたIL-2は、脾細胞を介した細胞毒性をさらに強化しました。IL-12のin vivo抗硫黄癌活性は、IFN-GAMMAに対する抗体との同時治療により廃止されました。 結論：この研究は、IFN-GammaがIL-12誘発抗膀胱腫瘍免疫に重要な役割を果たしていることを強く示唆しています。IL-12療法における最適な腫瘍破壊の誘導には、IL-12による宿主エフェクター免疫細胞の活性化も必要です。

PURPOSE: Recombinant interleukin (IL)-12 and adenoviral IL-12 gene therapy have been shown to be potent therapeutic interventions for murine transitional cell carcinoma (TCC) of the bladder in vivo. We investigated the mechanisms through which IL-12 induces antibladder cancer immunity. MATERIALS AND METHODS: The ability of IL-12 to enhance interferon-gamma (IFN-gamma) expression, a major T-helper type 1 cytokine, was analyzed in murine serum, urine and splenocyte cultures. MB49, a murine TCC line, was treated with IFN-gamma and evaluated for its proliferation, surface molecule expression and sensitivity to splenocyte mediated cytotoxicity. Neutralizing antiIFN-gamma antibody was applied to test the role of IFN-gamma in the IL-12 therapy of MB49 tumor. RESULTS: IL-12 was observed to significantly increase IFN-gamma concentrations in serum and urine as well as in splenocyte cultures. While IL-12 had no direct activity against TCC in vitro, IFN-gamma showed potent dose dependent antiproliferative and pro-apoptotic activity, which was further enhanced by supplementation of tumor necrosis factor-alpha. In addition, IFN-gamma substantially up-regulated the expression of surface immune molecules on TCC cells, including MHC-I, MHC-II, ICAM-I, B7.1, B7.2 and Fas. Maximum splenocyte mediated cytotoxicity against TCC was enhanced by pretreatment of target bladder cancer cells with IFN-gamma plus tumor necrosis factor-alpha. Furthermore, IL-2 in combination with IL-12 further enhanced splenocyte mediated cytotoxicity. The in vivo antibladder cancer activity of IL-12 was abolished by concurrent treatment with antibodies to IFN-gamma. CONCLUSIONS: This study strongly suggests that IFN-gamma has an essential role in IL-12 induced antibladder tumor immunity. Activation of host effector immune cells by IL-12 is also required for induction of optimal tumor destruction in IL-12 therapy.