免疫原性細(xì)胞死亡(immunogenic cell death,ICD)是調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡(Regulated cell death,RCD)的一個(gè)特定變體,由應(yīng)激壓力驅(qū)動(dòng),可以誘導(dǎo)針對(duì)死亡細(xì)胞抗原的適應(yīng)性免疫。- 抗原性(antigenicity):垂死的細(xì)胞必須表達(dá)不完全被胸腺耐受性所覆蓋的抗原,潛在識(shí)別這種抗原的T細(xì)胞克隆尚未被循環(huán)的T細(xì)胞庫(kù)刪除。健康細(xì)胞的基因組存在一定數(shù)量的逆轉(zhuǎn)錄病毒基因,處于潛伏狀態(tài)。但是在某些情況下,病毒基因組被激活,表達(dá)病毒蛋白抗原。抗原決定簇可以由蛋白質(zhì)翻譯后修飾(PTMs)產(chǎn)生,包括(但可能不限于)磷酸化、乙酰化、糖基化、瓜氨酸化,硝化/亞硝基化、糖基化、氧化和泛素化。翻譯后修飾可以產(chǎn)生極大數(shù)量的異構(gòu)體,可能是中樞耐受所不能覆蓋的。腫瘤細(xì)胞的非同義突變,產(chǎn)生腫瘤新生抗原(tumor neoantigens ,TNAs)。腫瘤還存在腫瘤相關(guān)抗原(TAAs),這些蛋白質(zhì)在正常細(xì)胞也有表達(dá),只是針對(duì)這些蛋白質(zhì)的中樞耐受比較弱,而外周耐受在強(qiáng)的佐劑效應(yīng)下可以被破壞。腫瘤細(xì)胞中的蛋白翻譯后修飾也是產(chǎn)生抗原性的因素。此外,如靶向治療藥物,溶瘤病毒,化療,放療等也在一定程度影響抗原性。
- 佐劑性(adjuvanticity):細(xì)胞死亡伴隨發(fā)出佐劑樣信號(hào),促進(jìn)抗原提呈細(xì)胞的募集和激活。免疫原性細(xì)胞死亡,釋放的DAMPs((ICD-associated DAMP)可以被模式識(shí)別受體(PRRs)識(shí)別,誘導(dǎo)APC細(xì)胞激活,分化,成熟。此外促進(jìn)1型干擾素,趨化因子的釋放,促進(jìn)APC和T細(xì)胞的招募,進(jìn)一步激活免疫。
- 發(fā)生RCD的微環(huán)境,允許APC細(xì)胞招募,激活,遷移到淋巴結(jié)和三級(jí)淋巴組織進(jìn)行交叉提呈激活。腫瘤的微環(huán)境通常是免疫抑制性的,腫瘤細(xì)胞表達(dá)抑制性受體/配體,抑制性免疫細(xì)胞(MDSCs,Treg)釋放抑制性細(xì)胞因子等。聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑,溶瘤病毒,CAR-T等,克服抑制性的免疫微環(huán)境,是腫瘤免疫治療的重要策略。
ICD及免疫活化(文獻(xiàn)2)
引起ICD的Stress - 專性細(xì)胞內(nèi)病原體,包括多種細(xì)菌和病毒
- 傳統(tǒng)化療藥物:蒽環(huán)類(doxorubicin,epirubicin, idarubicin and mitoxantrone),DNA損傷(cyclophosphamide,oxaliplatin),PARP抑制劑,有絲分裂毒物(docetaxel and patupilone),和蛋白酶體抑制劑(bortezomib和 carfilzomib)
- 表觀遺傳修飾劑,包括DNA甲基轉(zhuǎn)移酶,組蛋白去乙?;?HDAC)和溴結(jié)構(gòu)域抑制劑
- 靶向抗癌藥物,如酪氨酸激酶抑制劑,表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)特異性單克隆抗體(西妥昔單抗),細(xì)胞周期素依賴性激酶(CDK)抑制劑,布魯頓酪氨酸激酶(BTK)抑制劑
- 其他化學(xué)藥物,包括泛素特異性肽酶抑制劑(Spautin-1),抗生素(博萊霉素),蛋白磷酸酶-2A抑制劑,中藥成分紫草素和辣椒素。
- 物理療法:放療輻射,體外光化療,光動(dòng)力療法(PDT),近紅外光免疫治療,高靜水壓,細(xì)胞毒性熱休克、納米脈沖刺激和電熱療等。
常見(jiàn)的ICD誘導(dǎo)Stress(文獻(xiàn)1)
ICD Biomarker及檢測(cè)
常見(jiàn)的ICD biomarker(文獻(xiàn)3)
免疫原性細(xì)胞死亡(ICD)的不同誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)不完全重疊的分子,可作為相應(yīng)研究的生物標(biāo)志物。ATP
在ICD過(guò)程中,ATP以自噬依賴的方式釋放,通過(guò)ANNexin通道胞吐含ATP的囊泡。細(xì)胞外ATP,通過(guò)嘌呤能受體P2RY2,向DC前體細(xì)胞和巨噬細(xì)胞起釋放“發(fā)現(xiàn)-我”信號(hào),從而促進(jìn)招募髓系細(xì)胞到活性ICD位點(diǎn)。細(xì)胞外ATP介導(dǎo)促炎作用,激活CASP1依賴的NLRP3炎癥小體形成,隨后分泌成熟IL-1β和IL-18。ICD細(xì)胞釋放HMGB1(High-mobility group box 1)。胞外HMGB1結(jié)合多個(gè)由髓系細(xì)胞表達(dá)的PRRs(AGER,TLR4),激活信號(hào)通路,活化免疫。 Calreticulin(CALR) CALR暴露在腫瘤細(xì)胞漿膜表面,是一個(gè)“吃我”信號(hào),促進(jìn)其被DC細(xì)胞等吞噬。表面暴露的CALR結(jié)合APC細(xì)胞表面的LRP1(CD91),進(jìn)而激活天然免疫和適應(yīng)性免疫。CD91的聚集可以增強(qiáng)死亡細(xì)胞的吞噬。 Annexin A1(ANXA1) ICD釋放ANXA1的機(jī)制還不是很清楚,但是ANXA1是DC細(xì)胞歸巢的重要因子。 RNA及DNA通過(guò)TLR3及STING,激發(fā)1型IFN的釋放,進(jìn)而結(jié)合免疫細(xì)胞表面的受體,激活免疫。
常用的ICDbiomarker檢測(cè)方法(文獻(xiàn)3)
喵評(píng):ICD雖然不是一個(gè)獨(dú)立的療法,但是又存在于放療,化療,靶向療法,溶瘤病毒療法,抗體藥物治療各個(gè)領(lǐng)域。 主要參考文獻(xiàn) Galluzzi L, Buqué A, Kepp O, et al. Immunogenic cell death in cancer and infectious disease. Nat Rev Immunol 2017;17:97–111. Lorenzo Galluzzi et al,Consensus guidelines for the definition, detection and interpretation of immunogenic cell death,Immunother Cancer 2020;8:e000337. doi:10.1136/jitc-2019-000337 Jitka Fucikova et al, Detection of immunogenic cell death and its relevance for cancer therapy,Cell Death and Disease (2020) 11:1013
來(lái)源:閑談 Immunology2021-01-11
|