ISSN 1301-109X | e-ISSN 2147-8325
Northwestern Medical Journal
Neem Leaf Glycoprotein Facilitates Lung Carcinoma- Associated Antigen-Specific Anti-Cancer Immune Response Utilizing Macrophage-Mediated Antigen Presentation and Induction of Type 1 Cytokines Coupled with Nitric Oxide Production [Turk J Immunol]
Turk J Immunol. 2019; 7(50): 69-76 | DOI: 10.25002/tji.2019.1012

Neem Leaf Glycoprotein Facilitates Lung Carcinoma- Associated Antigen-Specific Anti-Cancer Immune Response Utilizing Macrophage-Mediated Antigen Presentation and Induction of Type 1 Cytokines Coupled with Nitric Oxide Production

Akansha Rai1, Akskaya Mahalashmi Surendran1, Krithika Sonali Kandhalu Nandakumar1, Shreyosi Bose1, Shairee Sanyal1, Sumantra Mondal1, Sayantanee Mukherjee1, Koustav Sarkar1
SRM Institute of Science and Technology, Biotechnology, Chennai/ Tamil Nadu, India

Introduction: Based on earlier observations on unique immunomodulatory and adjuvant functions of neem leaf glycoprotein (NLGP), investigations of this work were designed. NLGP was attempted to be used as an adjuvant for lung carcinoma-associated antigen (LCA) which not only activated macrophages but also induced macrophages to release nitric oxide (NO), a key tumoricidal agent known to regulate T-cell proliferation, cytokine production, cell signaling, and apoptosis. Materials and Methods: Macrophages, generated from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), were pulsed with LCA isolated from lung carcinoma cell line A549, in presence or absence of NLGP for antigen presentation. Intramacrophageal NO was estimated based on Griess reaction. Cytokine levels were estimated by ELISA. Lymphocytic proliferation was checked by MTT assay. Cytotoxic T lymphocytes (CTLs) generated cytotoxicity was tested by LDH assay. Results: NLGP potentiates immune responses during pulsation with LCA by specific lymphocytic proliferation (p<0.001) and generation of CTLs (p<0.001). LCA+NLGP treatment creates a type-1 immune environment by increasing secretion of type-1 cytokines IFN-g and IL-12 (p<0.001) and decrease in type-2 cytokines IL-4 and IL-10 (p<0.001). LCA+NLGP treatment increased the release of type-1 cytokine-dependent NO. In vitro neutralization of IFN-?/IL-12 results into drastic decrease in NO release from macrophages. Conclusion: Obtained results demonstrated the interdependence of three anti-tumor immune functions, namely, NO production, CTL generation and production of a type-1 immune response mediated through NLGP. NLGP-generated anti-LCA immune response would be an effective strategy to treat lung carcinomas.

Keywords: Neem Leaf Glycoprotein (NLGP), Nitric Oxide (NO), Cytotoxic T lymphocytes (CTLs)

Nim Ağacı Yaprağı Glikoproteini Akciğer Karsinomu ile İlişkili Antijenlerin Makrofajlar Tarafından Yapılan Antijen Sunumu ile Oluşturulan Yanıtını Kolaylaştırır ve Tip 1 Sitokinler ile Nitrik Oksidin Salınımını Artırır

Akansha Rai1, Akskaya Mahalashmi Surendran1, Krithika Sonali Kandhalu Nandakumar1, Shreyosi Bose1, Shairee Sanyal1, Sumantra Mondal1, Sayantanee Mukherjee1, Koustav Sarkar1
SRM Institute of Science and Technology, Biotechnology, Chennai/ Tamil Nadu, India

Giriş: Nim ağacı yaprağı glikoproteininin (NAYG) benzersiz düzenleyici ve adjuvan fonksiyonlarına ilişkin daha önceki gözlemlerine dayanarak, araştırmacılar bu çalışmayı tasarlamıştır. NAYG’nin sadece makrofaj aktivasyonunda değil, aynı zamanda T hücre proliferasyonu, sitokin üretimi, hücre sinyal iletimi ve apoptozisi düzenlediği bilinen önemli bir tümör öldürücü ajan olan nitrik oksiti (NO) salgılayan makrofajları indükleyen akciğer karsinomu ile ilişkili antijen (LCA) için bir adjuvan olarak kullanılması planlanmıştır. Gereç ve Yöntemler: Periferik kan mononükleer hücrelerden (PKMH’ler) elde edilen makrofajlar, antijen sunumu için NAYG varlığında veya yokluğunda, akciğer karsinomu hücre dizisi A549’dan izole edilmiş LCA ile uyarıldı. Makrofaj içi NO Griess reaksiyonu kullanılarak saptandı. Sitokin seviyeleri ELISA ile ölçüldü. Lenfosit proliferasyonu MTT testi ile saptandı. Sitotoksik T lenfositleri (CTL’ler) sitotoksik aktivitesi LDH metodu ile saptandı. Sonuçlar: NAYG, LCA ile uyarılmış lenfositlerin bölünme hızını (p<0.001) ve sitotoksik T lenfosit yanıtını (p<0.001) arttırdı. LCA ile birlikte NAYG’nin uygulanması tip 1 sitokinlerden IFN-g ve IL-12 salgılanmasında artışa (p<0.001), tip 2 sitokinlerden IL-4 ve IL-10 üretiminde düşüşe (p<0.001) neden oldu. LCA+NAYG uygulaması ise tip-1 sitokinlere bağlı NO üretimini artırmasına karşılık, in vitro IFN-g/IL-12 nötralizasyonu makrofajlardan NO salınımını belirgin derecede azalttı. Sonuç: Elde edilen sonuçlar, NO üretimi, sitotoksik T lenfosit oluşumu ve tip-1 bağışık yanıt gelişimi olmak üzere üç anti-tümör immün fonksiyonunun NAYG ile birbirine bağımlılığını göstermiştir. NAYG ile oluşturulmuş anti-LCA immün yanıtı, akciğer karsinomlarının tedavisinde etkin bir strateji olarak kullanılabilir.

Anahtar Kelimeler: Nim ağacı yaprağı glikoproteini (NAYG), nitrik oksit (NO), sitotoksik T lenfositleri (CTLs)

Akansha Rai, Akskaya Mahalashmi Surendran, Krithika Sonali Kandhalu Nandakumar, Shreyosi Bose, Shairee Sanyal, Sumantra Mondal, Sayantanee Mukherjee, Koustav Sarkar. Neem Leaf Glycoprotein Facilitates Lung Carcinoma- Associated Antigen-Specific Anti-Cancer Immune Response Utilizing Macrophage-Mediated Antigen Presentation and Induction of Type 1 Cytokines Coupled with Nitric Oxide Production. Turk J Immunol. 2019; 7(50): 69-76
Manuscript Language: English
LookUs & Online Makale