IMUNOTERAPI MELANOMA MELALUI SEL NATURAL KILLER

Peranan Natural Killer (NK) dalam mengenali melanoma

Telah diketahui bahwa Natural Killer (NK) dapat mengenali melanoma melalui protein permukaan NK yaitu NKp30, NKp44, NKp46, NKG2D, dan DNAM-1 (Burke et al., 2010).

           

Pada penelitian secara in vitro diketahui bahwa jumlah sel melanoma yang lisis akibat NK berkurang apabila NKp30, NKp44, dan NKp46 diblok dengan antibodi.  Selain itu pada benigna nevi dan melanoma terlihat adanya fusi protein NKp46, namun hal ini tidak terlihat pada melanosit normal. Selain itu, percobaan dengan mencit dengan kondisi defisit NKp46 memperlihatkan perkembangan koloni melanoma di pulmo yang lebih tinggi. Hal ini menunjukkan NCRs tersebut berperan dalam pengenalan terhadap sel-sel melanoma (Pende et al., 1999; Pessino et al., 1998; Sivori et al., 1999).

           

Ligan NKG2D juga ditemukan pada sel line melanoma namun tergantung pada tahapan dari penyakit. Studi dari potongan segar sel tumor mengindikasikan pola yang berbeda-beda dari ekpresi NKG2D yang berhubungn dengan variasi ekpresi ligan. Pada beberapa sampel ditemukan ekspresi ligan yang banyak namun ditemukan tidak adanya ligan disampel lainnya. Pada mencit yang defisiensi NKG2D menunjukkan ekpresi ligan yang lebih. Adanya perubahan ekspresi ligan NKG2D ini terjadi saat tumor menjadi malignant dan diduga sebagai hasil dari proses imunogical editing yang dimediasi oleh NKG2D-receptor-bearing immune cell. Hal ini menunjukkan aktivitas NKG2D sel NK  bekerja bukan pada tahapan awal dari perkembangan tumor. Hal ini menunjukkan peranan pentingnya activating receptor serta pola kerjanya yang bersifat selektif dipengaruhi oleh tahapan perkembangan tumor untuk menurunkan regulasi ligan (Schiwnn et al., 2009; Burke et al., 2010).

           

DNAM-1merupakan reseptor yang penting bagi melanoma. Namun inhibitory receptor pada sel NK juga dapat mengikat ligan yang sama seperti DNAM-1 begitu juga pada sel T. Bagaimana ligan DNAM-1 dimodulasi selama progresi melanoma belum diketahui. Pengenalan sel melanoma oleh DNAM-1 dapat meningkatkan aktivasi sel NK dan efektif untuk menyebabkan lisis bila dipacu oleh activation receptors seperti NCRs dan atau NKG2D (Laskshmikanth et al., 2009).

           

Setiap tahapan progresi tumor, ligan yang diekpresikan oleh melanoma dapat hilang maupun meningkat. Namun dalam setiap tahapan tersebut, sel NK sebagian besar dapat mengenali ligan tersebut, hal ini menunjukkan kesuksesan NK sebagai immunosuveillance (Burke et al., 2010).

Kendala NK dalam menghadapi melanoma

Sel tumor memiliki kemampuan untuk menurunkan regulasi MHC I (HLA-1) sehingga tidak dapat dikenali oleh sel T. Namun tidak terekpresinya MHC I pada tumor menyebabkan tidak aktifnya inhibitory receptor pada NK sehingga idealnya NK dapat melisiskan sel tumor. Namun pasien dengan defesiensi HLA-1 pada sel melanoma juga menunjukkan prognosis yang buruk. Hal ini menunjukkan sel NK tidak bekerja dengan baik. Diduga tumor melakukan modulasi pada ligan yang akan berikatan pada activating receptor. Selain itu ekpresi dari ligan oleh melanoma dipengaruhi oleh tahapan perkembangan dari tumor itu sendiri (Burke et al., 2010).

Strategi agar NK dapat menghadapi melanoma

Kemampuan NK untuk mengenali sel melanoma pada setiap perkembangan tumor menjadi dasar menjadikan NK sebagai salah satu kandidat yang diharapkan dapat meningkatkan keberhasilan terapi melanoma. Untuk itu dilakukan manipulasi sel NK dengan melanoma sebagai target (Burke et al., 2010).

            

Secara umum  cara yang dapat digunakan sebagai strategi baru untuk terapi  melanoma dengan menggunakan tehnik antigen-spesific immunotherapy adalah sebagai berikut:

1. melakukan terapi vaksinasi atau aktif booster imunisasi pada pasien
2. adoptive cellular therapy (ACT)

Gambar 1. Antigen-spesific immunotherapy. Terdapat 2 metode yaitu vaccine therapy (A, b-d) dan adoptive therapy (A, e-h).  (A)Sumber stimulator atau APC dibutuhkan baik pada vaksinasi maupun adoptive therapy. Pada vaccine therapy, diperlukan (b) antigen vaksin dapat berupa sel tumor atu peptida atau sel imun (seperti DC yang mengalami perubahan dengan peptid atau protein, atau ditranfeksi dengan vektor yang akan mengkode antigen yang diharapkan yang berpotensi meningkatkan immunogen) atau adjuvant-sitokin sep IL12. (c) rute pemberian dapat secara intra dermal, intra muscular, intra limfatik. (d) perlu dilakukannya booster antigen untuk menimbulkan imunitas yang spesifik. Pada adoptive therapy dilakukan juga diperlukan sumber stimulator seperti antigen tumor yang menjadi ligan pada reseptor sel NK, kemudian dilakukan (e) leukapheresis untuk mengkoleksi darah untuk mendapatkan NK yang akan distimuli oleh antigen didalam kultur sel, kemudian (f) dilakukan isolasi spesifik antigen-sel NK  yaitu NK yang telah teraktivasi dengan antigen tertentu dari tumor (g) diuji cobakan terhadap kultur sel tumor untuk melihat spesifitas sel NK (h) kemudian diinfusi secara in vivo (Yee, 2006). 

Manipulasi sel NK dalam terapi melanoma

Menurut Burke et al. (2010) strategi untuk meningkatkan aktifitas NK dalam melawan melanoma yaitu dengan meningkatkan ektivasi endogenous NK dan dengan adoptive tranfer.

Gambar 2. Manipulasi sel  NK dengan target melanoma. (a) redistribusi sel  NK sitotoksin dengan adjuvant ligan TLR dan obat antiblastik. (b) adoptive transfer dengan target sel metatstais  melanoma melalui peredaran darah (Burke et al., 2010).

A. Meningkatkan aktivasi Endogenous NK

1. Pemberian adjuvant berupa ligan TLR 

Pemberian adjuvant ligan TLR yang bertujuan untuk meredistribusi  sel endogenous  NK sitotoksin CD56^dim CD16^- ke nodus limfatikus melaui adjuvant (Burke et al., 2010). Hal ini dikarenakan populasi NK di nodus limfatikus yaitu CD56^bright CD 16⁺ bersifat sitotoksin lemah, sedangkan populasi NK didarah yang didominasi oleh CD56^dim CD16^- bersifat sitotoksin kuat. Sel NK sitotoksin CD56^dim CD16^- dapat bekerja pada sel melanoma di nodus limfatikus di bawah kulit, pleura, dan metatastis di hepar (Laskshmikanth et al., 2009).  

2. Pemberian kemoterapi           

Aktivitas autologous NK dapat ditingkatkan dengan pemberian obat antiblastik seperti mephalan, doxorubicin, atau bortezomib, yang dapat meningkatkan regulasi ligan untuk DNAM-1 dan NKG2D pada tumor (Soriani, 2009).

B.  Adoptive transfer.

           

Pada adoptive therapy difokuskan pada ligan yang akan berikatan dengan NCRs dan DNAM-1 dimana receptor ini menjadi kandidat pada NK yang bersifat anti-melanoma sitotoksin. Beberapa tipe NK yang dapat digunakan untuk dipacu  yaitu  berasal dari syngeneic mouse NK, autologous human NK, dan allogeneic NK dari donor yang sehat yang memiliki kapasitas melanoma sebagai target (Burke et al., 2010).

           

Menurut Burke et al. (2010) imunoterapi dengan allogeneic NK atau autologous NK dapat menghambat metastatis tahap awal dari nodus limfatikus. Diharapkan dengan bantuan kemoterapi dapat meningkatkan ekpresi ligan disertai tingginya jumlah sel autologous maupun allogenic  NK dari adoptive transfer  dapat melawan melanoma yng mengalami metastatis melalui pembuluh darah.

Kesimpulan

NK dapat menjadi kandidat untuk strategi baru dalam terapi melanoma. Imunoterapi melanoma melalui sel natural killer  dapat dilakukan dengan manipulasi sel NK baik dengan pemberian adjuvant dan kemoterapi untuk meningkatkan ekspresi ligan di sel-sel melanoma serta dengan adoptive transfer. Terapi melanoma dengan sel NK diharapkan dapat efektif terhadap semua tahapan tumor yang mengalami modulasi pada antigen tumor.

Daftar pustaka

Burke, S., Lakshmikanth, T,  Colucci, F., dan Carbone, E., 2010.  New views on natural killer cell-based Immunotherapy For Melanoma Treatment. Trends In Immunology, 31(9)339-345.

Lakshmikanth, T. et al. 2009. NCRs And DNAM-1 Mediate NK Cell Recognition And Lysis Of Human And Mouse Melanoma Cell Lines In Vitro And In Vivo. J. Clin. Invest. 119, 1251–1263

Pende, D. et al. 1999. Identification and molecular characterization of NKp30, a novel triggering receptor involved in natural cytotoxicity mediated by human natural killer cells. J. Exp. Med. 190, 1505– 1516

Pessino, A. et al. 1998. Molecular cloning of NKp46: a novel member of the immunoglobulin superfamily involved in triggering of natural cytotoxicity. J. Exp. Med. 188, 953–960

Schwinn, N. et al. 2009. Interferon-Gamma Down-Regulates Nkg2d Ligand Expression And Impairs The Nkg2d-Mediated Cytolysis Of Mhc Class I-Deficient Melanoma By Natural Killer Cells. Int. J. Cancer 124, 1594–1604

Sivori, S. et al. 1999. NKp46 is the major triggering receptor involved in the natural cytotoxicity of fresh or cultured human NK cells. Correlation between surface density of NKp46 and natural cytotoxicity against autologous, allogeneic or xenogeneic target cells. Eur. J. Immunol. 29, 1656–1666

Soriani, A. et al. 2009. ATM-ATR-dependent up-regulation of DNAM-1 and NKG2D ligands on multiple myeloma cells by therapeutic agents results in enhanced NK cell susceptibility and is associated with a senescent phenotype. Blood 113, 3503–3511

Yee, C., 2006. Tumor Immunity And Immunotherapy dalam The Molecular Biology Of Cancer. Editor Stella Pelengaris And Mike Khan. Blackwell Publishing.