乳腺癌是全球女性中最常见的癌症[1],是癌症相关死亡的主要原因[2],其发病率逐年增加。在临床上,乳腺癌主要通过手术,放疗,化学疗法和靶向疗法进行治疗[3,4]。但是,大多数患者仍接受常规手术和化学糖尿化的治疗。其中,化学疗法被认为是避免术后癌症复发的关键联系。紫杉醇是一种广谱的抗肿瘤药物,是乳腺癌使用最广泛的Che-Mothapeutics之一[5,6]。它会干扰肿瘤细胞中微管的分解,导致细胞周期停滞,防止癌细胞复制,并最终导致细胞死亡[7]。不幸的是,随着紫杉醇的广泛使用,乳腺癌患者对其产生了抗药性,从而导致治疗衰竭[8-10]。因此,迫切重要性是寻求一种潜在的药物分析机制,并提高乳腺癌患者对紫杉醇的敏感性。Gasdermin(GSDMS)是一个形成孔的蛋白质,在细胞死亡中起重要作用。gsdme是Gasdermin家族的家伙。它最初被识别为DFNA5(耳聋,常染色体显性5)[11,12],也称为ICERE-1,因为它在雌激素受体中的表达较低[1]。最近,越来越多的研究表明,GSDME在调节细胞死亡中起着重要作用[2,13,14]。DNA甲基化是哺乳动物中最稳定的表观遗传修饰之一[19]。通过对加油动物家族与抗癌特性之间关系的深入研究,越来越多的研究人员认为,GSDME是各种癌症的重要预测标记[13,15,16]。作为肿瘤抑制剂,GSDME已被证明可以抑制癌细胞的增殖,迁移和分化[2,13,15]。随着研究的加深,我们发现缺乏GSDME表达可能与肿瘤化学疗法抗性有关[16-18]。此外,已经提出了GSDME表达的丧失会在某些黑色素瘤细胞中引起对依托泊苷的抗性[18]。然而,没有研究研究乳腺癌中GSDME表达与耐化学疗法的关系。我们的目的是测试调节GSDME表达的精力可能是改善乳腺癌化学疗法效应并降低耐药性的有效方法。异常基因表达是人类癌症的特征,DNA甲基化状态的变化可能对基因表达产生深远的影响。它主要发生在基因组稀疏分布的CpG二核中[20]。研究表明,异常的DNA甲基化不仅与人类疾病有关,而且还与有希望的生物候选标记有关[21]。在这项研究中,我们通过使用5-甲基胞霉素抗体富集甲基化的DNA片段进行了免疫沉淀。此方法可以快速识别CpG位点。与高通量测序结合使用,被认为是量化甲基化水平的全基因组技术。许多研究表明,DNA甲基化在大多数肿瘤细胞中降低了GSDME的表达,因此很难在肿瘤细胞中诱导凋亡[15,17,22,23]。因此,我们可以使用DNA甲基转移酶抑制剂(Decitabine)来增加某些癌细胞中GSDME的表达(例如胃癌,大肠癌,乳腺癌等)增加了其对化学疗法药物的敏感性[24,25]。化学疗法会以多种方式导致肿瘤细胞死亡,其中一种是凋亡。凋亡,也称为炎性细胞坏死,是一个新发现的程序性细胞
摘要 背景 由于大多数微卫星稳定 (MSS) 肿瘤的肿瘤新抗原负荷低且免疫浸润低,免疫检查点抑制剂在结直肠癌 (CRC) 中的有效性有限。本研究旨在开发一种针对线粒体的光动力疗法 (PDT) 方法来激发 MSS-CRC 的宿主抗肿瘤免疫力并阐明潜在的分子机制。方法 在体外和体内评估了针对线粒体的 PDT 在抑制 CRC 进展和诱导细胞焦亡中的作用和机制。还在 CT26 和 4T1 荷瘤小鼠模型中评估了 PDT 敏化对 PD-1 阻断的免疫影响。结果 我们在此报告,使用 IR700DX-6T(一种针对线粒体易位蛋白的光敏剂)进行 PDT 可能会触发由 CRC 中的细胞焦亡引发的抗肿瘤免疫反应。从机制上讲,IR700DX-6T-PDT 在光照下产生活性氧,并促进下游 p38 磷酸化和活性 caspase3 (CASP3) 介导的 gasdermin E (GSDME) 裂解,随后诱导细胞焦亡。此外,IR700DX-6T-PDT 增强了 MSS-CRC 细胞对 PD-1 阻断的敏感性。地西他滨是一种用于治疗血液肿瘤的去甲基化药物,它破坏了肿瘤细胞中 GSDME 的异常甲基化模式,增强了 IR700DX-6T-PDT 的疗效,并与 PD-1 阻断剂和 IR700DX-6T-PDT 联合使用,引发了强大的抗肿瘤免疫反应。结论我们的工作清楚地了解了线粒体靶向 PDT 引发的免疫原性细胞死亡,为增强 CRC 中 PD-1 阻断剂的疗效提供了一种新方法。
听力损失相关的蛋白质气体E(GSDME)是继发性坏死的效应因子,已在新的编程细胞死亡途径(PCD)中鉴定出来。GSDME表观遗传沉默和突变导致癌症组织中有障碍。 此外,GSDME上调抑制了肿瘤的增殖和菌落形成能力,并降低了淋巴转移的发生率,表明GSDME可以充当肿瘤抑制器。 在这里,我们专注于GSDME介导的PCD的分子机制,并试图揭示该细胞死亡途径和凋亡,自噬,GSDMD介导的凋亡之间的串扰。 此外,我们得出的结论是GSDME的抗癌活性包括形成可渗透的膜和触发抗癌免疫力。 因此,GSDME可能成为预防癌症和治疗的新目标。GSDME表观遗传沉默和突变导致癌症组织中有障碍。此外,GSDME上调抑制了肿瘤的增殖和菌落形成能力,并降低了淋巴转移的发生率,表明GSDME可以充当肿瘤抑制器。在这里,我们专注于GSDME介导的PCD的分子机制,并试图揭示该细胞死亡途径和凋亡,自噬,GSDMD介导的凋亡之间的串扰。此外,我们得出的结论是GSDME的抗癌活性包括形成可渗透的膜和触发抗癌免疫力。因此,GSDME可能成为预防癌症和治疗的新目标。
抽象的背景新兴证据表明,化学疗法诱导的细胞死亡的机制可能会影响癌症患者的抗肿瘤免疫反应。与免疫学上无声的凋亡不同,凋亡是一种裂解和炎症形式的程序性细胞死亡,其特征是细胞膜中的孔形成和促炎性因子的释放。Gasdermin E(GSDME)最近通过某些化学治疗剂裂解GSDME后引起了人们的关注。这项研究研究了乳腺癌和结肠癌小鼠模型中,间皮素靶向抗体共轭物(ADC)的免疫调节作用。方法在EMT6乳腺癌和CT26结肠癌合成小鼠模型中研究了ADC的抗肿瘤作用。使用流式细胞仪分析ADC的免疫调节作用通过分析肿瘤浸润的免疫细胞。ADC作用机理。最后,在表达GSDME的肿瘤以及GSDME溶解的肿瘤中评估了ADC和FMS样酪氨酸激酶3配体(FLT3L)联合疗法的抗肿瘤作用。结果数据表明,ADC控制肿瘤的生长和刺激抗癌免疫反应。对作用机理的研究表明,微管,ADC的细胞毒性有效载荷,诱导GSDME的裂解以及诱发GSDME表达细胞中的凋亡细胞死亡。使用GSDME KO,我们表明GSDME表达对于ADC作为单一疗法的有效性至关重要。将ADC与FLT3L(一种细胞因子)结合在一起,该细胞因子在淋巴样和非淋巴组织中都扩展了树突状细胞,恢复了对GSDME KO肿瘤的控制。结论在一起,这些结果首次表明微管蛋白和含有ADC的微管蛋白会引起凋亡,并且这种烈性细胞死亡对于抗肿瘤的免疫和治疗反应至关重要。
摘要 背景 基因组筛查发现,在对免疫检查点阻断 (ICB) 有耐药性的肿瘤中存在干扰素-γ (IFN γ) 通路缺陷。然而,其非突变调控和治疗发展的可逆性仍不太清楚。 目的 我们旨在鉴定与 ICB 耐药性相关的可用药组蛋白去乙酰化酶 (HDAC),并开发一种针对肝细胞癌 (HCC) 患者的易于转化的联合治疗方法。 设计 我们通过单细胞 RNA 测序将来自 pembrolizumab 试验 (NCT03419481) 的 HCC 患者的预后结果与所有 HDAC 亚型的肿瘤细胞表达相关联。我们使用免疫分析、单细胞多组学和染色质免疫沉淀测序研究了选择性 HDAC 抑制在 4 种 ICB 耐药原位和自发模型中的治疗效果和作用机制,并通过基因调控和共培养系统进行验证。结果 HDAC1 / 2 / 3 表达较高的 HCC 患者表现出 IFN γ 信号传导缺陷,并且在 ICB 治疗中生存率较差。选择性 I 类 HDAC 抑制剂 CXD101 的短暂治疗使 HDAC1/2/3 高肿瘤对 ICB 疗法重新敏感,导致 CD8 + T 细胞依赖性抗肿瘤和记忆 T 细胞反应。从机制上讲,CXD101 与 ICB 协同作用,通过增强染色质可及性和 IFN γ 反应基因的 H3K27 过度乙酰化来刺激 STAT1 驱动的抗肿瘤免疫。肿瘤内募集 IFN γ + GZMB + 细胞毒性淋巴细胞进一步促进 CXD101 诱导的 Gasdermin E (GSDME) 的裂解,从而以 STAT1 依赖的方式触发细胞焦亡。值得注意的是,GSDME 的缺失模仿了 STAT1 敲除,通过阻止细胞焦亡和 IFN γ 反应消除了 CXD101-ICB 联合疗法的抗肿瘤功效和生存益处。结论我们的免疫表观遗传策略利用 IFN γ 介导的网络来增强癌症免疫循环,揭示了自我强化的 STAT1-GSDME 细胞焦亡回路作为正在进行的 II 期试验的机制基础,以应对 ICB 耐药性(NCT05873244)。
Gasdermin(GSDM)蛋白家族包括GSDMA/B/C/D,GSDME(DFNA5)和DFNB59(PEJVAKIN,PJVK)(1)。这些关键分子在刺穿细胞膜,释放免疫因子和诱导细胞死亡方面起着关键作用(1,2)。GSDM穿孔是由caspase和Granzymes(GZMS)介导的,它通过浮游性信号通路触发,并在针对病原体和癌症的免疫防御中持有关键的显性(2)。除DFNB59外,所有保守的蛋白质都包含N末端打孔域和C末端自抑制域(3)。在正常条件下,这些蛋白质通过域相互作用聚集,抑制GSDM的穿孔功能(3)。通过致病或破坏性信号,caspase或GZMS裂解GSDM激活后,将其分为N末端和C末端段(4)。这些片段然后寡聚,在细胞膜中形成毛孔,从而释放了炎性分子和细胞凋亡(4,5)。凋亡(6,7)。它突然表现出来,与其他程序性细胞死亡机制相比,引起了炎症反应的增强(8)。在2015年,发现了caspase-1将GSDMD分割为N末端和C末端结构域,从而揭示了凋亡过程(9)。GSDMD的自由N末端结构域在细胞膜中形成通道,
图3•EE应激诱发的凋亡操纵癌细胞的免疫原性。(a)PEPA介导的内糖体应力的示意图调节了癌细胞的免疫原性。潮湿,损伤相关的分子模式。(B-E)蛋白质组学分析对用PEPA介导的EE或LY应激处理的CT26细胞释放的蛋白质水平。 (b)释放蛋白质的维恩图。 (c)PEPA EE应激专门引起的生物过程GO的富集。 (d)由PEPA介导的EE和LY应激诱导的释放蛋白的火山图。 (e)热图和pepa ee和pepa ly之间的蛋白质类型的聚类。 n = 3生物学独立的实验。 (f)用pepa ee或pepa ly胁迫处理后CT26细胞的钙网蛋白(CRT)暴露。 (g)与PEPA EE或PEPA LY处理过的CT26-ova细胞共培养后,在BMDC上,Cotimulation因子(CD80和CD86)(CD80和CD86)和OVA抗原(Siinfekl-h-2k b)的过表达。 通过流式细胞仪量化数据,并将其标准化为PBS治疗。 (h)用pepa ee或pepa ly应激处理的CT26- OVA肿瘤中GSDME裂解和caspase-3激活的免疫印迹。 (i)由pepa ee或pepa ly引起的肿瘤组织的免疫原性(TUNEL,CRT暴露和HMGB1释放)的全面成像。 比例尺= 2 mm。 (j,k)在用pepa ee或pepa ly处理后,从CT26-ova肿瘤小鼠收获的淋巴结中的体内DC激活和OVA的表现。 (J)CD80 + CD86 + DC细胞的百分比,n = 5小鼠。(B-E)蛋白质组学分析对用PEPA介导的EE或LY应激处理的CT26细胞释放的蛋白质水平。(b)释放蛋白质的维恩图。(c)PEPA EE应激专门引起的生物过程GO的富集。(d)由PEPA介导的EE和LY应激诱导的释放蛋白的火山图。(e)热图和pepa ee和pepa ly之间的蛋白质类型的聚类。n = 3生物学独立的实验。(f)用pepa ee或pepa ly胁迫处理后CT26细胞的钙网蛋白(CRT)暴露。(g)与PEPA EE或PEPA LY处理过的CT26-ova细胞共培养后,在BMDC上,Cotimulation因子(CD80和CD86)(CD80和CD86)和OVA抗原(Siinfekl-h-2k b)的过表达。通过流式细胞仪量化数据,并将其标准化为PBS治疗。(h)用pepa ee或pepa ly应激处理的CT26- OVA肿瘤中GSDME裂解和caspase-3激活的免疫印迹。(i)由pepa ee或pepa ly引起的肿瘤组织的免疫原性(TUNEL,CRT暴露和HMGB1释放)的全面成像。比例尺= 2 mm。(j,k)在用pepa ee或pepa ly处理后,从CT26-ova肿瘤小鼠收获的淋巴结中的体内DC激活和OVA的表现。(J)CD80 + CD86 + DC细胞的百分比,n = 5小鼠。(k)抗原阳性DC中的siinfekl显示,n = 4小鼠。(l)在不同治疗后(n = 5小鼠)后CT26-ova肿瘤轴承小鼠中的特定细胞杀死研究。(M)在用CT26细胞重新收集CT26肿瘤的PEPA EE或PEPA LY治疗的含有肿瘤的小鼠中。n = 6鼠;对数秩测试; wt- pepa ee与wt- pepa ly的p = 0.0061。所有数据均表示为平均值±S.D.,所有测量(N)在生物学上都是独立的。
图3•EE应激诱发的凋亡操纵癌细胞的免疫原性。(a)PEPA介导的内糖体应力的示意图调节了癌细胞的免疫原性。潮湿,损伤相关的分子模式。(B-E)蛋白质组学分析对用PEPA介导的EE或LY应激处理的CT26细胞释放的蛋白质水平。 (b)释放蛋白质的维恩图。 (c)PEPA EE应激专门引起的生物过程GO的富集。 (d)由PEPA介导的EE和LY应激诱导的释放蛋白的火山图。 (e)热图和pepa ee和pepa ly之间的蛋白质类型的聚类。 n = 3生物学独立的实验。 (f)用pepa ee或pepa ly胁迫处理后CT26细胞的钙网蛋白(CRT)暴露。 (g)与PEPA EE或PEPA LY处理过的CT26-ova细胞共培养后,在BMDC上,Cotimulation因子(CD80和CD86)(CD80和CD86)和OVA抗原(Siinfekl-h-2k b)的过表达。 通过流式细胞仪量化数据,并将其标准化为PBS治疗。 (h)用pepa ee或pepa ly应激处理的CT26- OVA肿瘤中GSDME裂解和caspase-3激活的免疫印迹。 (i)由pepa ee或pepa ly引起的肿瘤组织的免疫原性(TUNEL,CRT暴露和HMGB1释放)的全面成像。 比例尺= 2 mm。 (j,k)在用pepa ee或pepa ly处理后,从CT26-ova肿瘤小鼠收获的淋巴结中的体内DC激活和OVA的表现。 (J)CD80 + CD86 + DC细胞的百分比,n = 5小鼠。(B-E)蛋白质组学分析对用PEPA介导的EE或LY应激处理的CT26细胞释放的蛋白质水平。(b)释放蛋白质的维恩图。(c)PEPA EE应激专门引起的生物过程GO的富集。(d)由PEPA介导的EE和LY应激诱导的释放蛋白的火山图。(e)热图和pepa ee和pepa ly之间的蛋白质类型的聚类。n = 3生物学独立的实验。(f)用pepa ee或pepa ly胁迫处理后CT26细胞的钙网蛋白(CRT)暴露。(g)与PEPA EE或PEPA LY处理过的CT26-ova细胞共培养后,在BMDC上,Cotimulation因子(CD80和CD86)(CD80和CD86)和OVA抗原(Siinfekl-h-2k b)的过表达。通过流式细胞仪量化数据,并将其标准化为PBS治疗。(h)用pepa ee或pepa ly应激处理的CT26- OVA肿瘤中GSDME裂解和caspase-3激活的免疫印迹。(i)由pepa ee或pepa ly引起的肿瘤组织的免疫原性(TUNEL,CRT暴露和HMGB1释放)的全面成像。比例尺= 2 mm。(j,k)在用pepa ee或pepa ly处理后,从CT26-ova肿瘤小鼠收获的淋巴结中的体内DC激活和OVA的表现。(J)CD80 + CD86 + DC细胞的百分比,n = 5小鼠。(k)抗原阳性DC中的siinfekl显示,n = 4小鼠。(l)在不同治疗后(n = 5小鼠)后CT26-ova肿瘤轴承小鼠中的特定细胞杀死研究。(M)在用CT26细胞重新收集CT26肿瘤的PEPA EE或PEPA LY治疗的含有肿瘤的小鼠中。n = 6鼠;对数秩测试; wt- pepa ee与wt- pepa ly的p = 0.0061。所有数据均表示为平均值±S.D.,所有测量(N)在生物学上都是独立的。
癌症是全球重要的死亡原因,癌症治疗主要类型仍为手术、化疗和放疗,免疫治疗正在成为重要的癌症治疗手段。细胞焦亡是伴随炎症反应的一种程序性细胞死亡,本文就肿瘤中细胞焦亡的最新研究进展作一综述。细胞焦亡自1986年被发现,直至最近才被公认为是由GSDM家族蛋白介导的程序性细胞死亡。细胞焦亡的分子途径依赖于炎症小体介导的caspase-1/GSDMD通路(经典通路)和非经典通路caspase-4/5/11/GSDMD通路,其他通路包括caspase3/GSDME。细胞焦亡是一把双刃剑,与肿瘤免疫微环境密切相关。一方面,细胞焦亡产生慢性炎症环境,促使正常细胞向肿瘤细胞转变,帮助肿瘤细胞实现免疫逃逸,促进肿瘤生长和转移;另一方面,一些肿瘤细胞治疗可诱导细胞焦亡,这是一种非凋亡的细胞死亡形式,同时释放炎症分子,促进淋巴细胞募集,增强免疫系统杀伤肿瘤细胞的能力。随着免疫治疗的出现,细胞焦亡已被证明可以增强免疫检查点抑制剂的抗肿瘤疗效。一些抗肿瘤药物,如化疗药物,也可以通过细胞焦亡途径发挥抗肿瘤作用。细胞焦亡作为一种程序性细胞死亡方式,近年来一直是研究的重点,细胞焦亡与肿瘤及肿瘤免疫的关系备受关注,但其具体机制仍存在一些问题有待解答。对细胞焦亡的进一步研究将有助于开发新的抗肿瘤疗法,具有很大的临床前景。