Leukocyte trafficking: a special focus on VAP-1 and CLEVER-1

Abstract

It is crucial that lymphocytes patrol the body against foreign intruders and that leukocytes invade inflamed tissues to ameliorate the infection or injury. The adhesion molecules in leukocytes and endothelial cells play an essential role in the immune response by directing the traffic of leukocytes. However, the same molecules that guide leukocyte traffic under physiological conditions are also involved in pathological situations, when an overly excessive or harmful inflammatory response leads to tissue destruction and organ dysfunction or tumor growth.

Vascular adhesion protein-1 (VAP-1) and Common lymphatic endothelial and vascular endothelial receptor-1 (CLEVER-1) are endothelial molecules that participate in the adhesion of leukocytes to the endothelia. This study was designed to elucidate, using different inflammation models, the role of VAP-1 and CLEVER-1 in leukocyte migration to the inflamed tissue, and to evaluate the use of antibodies against these molecules as an anti-adhesive therapy. Also, the role of CLEVER-1 during tumorigenesis was studied.

Blocking the function of VAP-1 with antibodies significantly decreased the accumulation of leukocytes in the inflamed tissue. Targeting CLEVER-1 prevented cell migration via lymphatic vessels, as well as leukocyte traffic during inflammation. Following the anti-CLEVER-1 antibody treatment the number of immune regulating leukocytes in tumors was reduced, which led to a decrease in tumor growth. However, the normal immune response towards immunization or bacterial infection was not compromised. Thus, VAP-1 and CLEVER-1 are both potential targets for antiinflammatory therapies for preventing the harmful accumulation of leukocytes in inflamed areas. Targeting CLEVER-1 may also inhibit tumor growth by reducing immunosuppressive leukocytes in tumors

VAP-1 ja CLEVER-1 tarttumismolekyylit valkosoluliikenteessä

On elintärkeää, että lymfosyytit vartioivat elimistöä vierailta tunkeutujilta ja että valkosolut kulkeutuvat tulehtuneeseen kudokseen parantamaan infektion tai kudosvaurion. Valkosolujen kulkua elimistössä ohjaavat verisuonten ja valkosolujen pinnoilla olevat molekyylit, joita kutsutaan adheesio- eli tarttumismolekyyleiksi. Kuitenkin samat tarttumismolekyylit, jotka ohjaavat valkosolujen kulkua normaalitilanteessa, ovat myös osallisena liian voimakkaissa tai haitallisissa tulehdustilanteissa, jotka voivat johtaa kudoksen tuhoutumiseen ja toiminnan menetykseen tai syövän kasvuun.

Verisuonen adheesioproteiini-1 (VAP-1) ja Yleinen lymfaattisen endoteelin ja verisuonen endoteelin reseptori-1 (CLEVER-1) ovat molekyylejä, jotka osallistuvat valkosolujen ja endoteelin väliseen tarttumistapahtumaan. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää erilaisten tulehdusmallien avulla VAP-1:n ja CLEVER-1:n merkitystä valkosolujen kulkeutumisessa tulehtuneeseen kudokseen ja arvioida VAP-1 ja CLEVER-1 vasta-aineiden käyttöä tulehdusta estävänä hoitona. Lisäksi tavoitteena oli tutkia CLEVER-1:n merkitystä syövän kasvussa.

Estämällä VAP-1:n toiminta vasta-aineilla valkosolujen kulku tulehtuneeseen kudokseen väheni merkittävästi. CLEVER-1:n toiminnan esto rajoitti solujen kulkua imuteiden kautta imusolmukkeeseen sekä valkosolujen liikennettä tulehdusalueelle. CLEVER-1 vasta-ainehoito vähensi myös puolustusta säätelevien valkosolujen lukumäärää syöpäkudoksessa pienentäen syövän kasvua, kun taas immunisaation ja bakteeritulehduksen aikana immuunipuolustus toimi normaalisti. Tulosten perusteella sekä VAP-1 että CLEVER-1 ovat hyviä lääkekehityskohteita, sillä kohdistamalla vasta-ainehoito näihin molekyyleihin pystyttään estämään haitallista valkosolujen kerääntymistä tulehtuneeseen kudokseen. Lisäksi CLEVER-1:n toiminnan esto saattaa vähentää ns. immunosupressiivisten eli puolustuskykyä hillitsevien valkosolujen määrää syöpäkudoksessa ja täten edesauttaa syövän hoitoa.