Ο Ρόλος των Αμυντικών στη Βιολογία Όγκων Μέρος 2

3. Λειτουργίες που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό που σχετίζονται με το μικροπεριβάλλον του όγκου

Η απόκτηση εικόνας για το μικροπεριβάλλον του όγκου είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της κατανόησης των αλληλεπιδράσεων καρκίνου-ανοσοποιητικού συστήματος και των αποτελεσμάτων της ανοσοθεραπείας στη συνέχεια. Αρχικά, οι a-defensins έχουν χημειοτακτικές ιδιότητες (Εικόνα 3). Οι α-ντεφενσίνες HNP-1έως 3 έχουν χημειοτακτικό αποτέλεσμα στα CD4 plus /CD45RA συν τα κύτταρα CD8 plus T, τα μονοκύτταρα ανώριμα δενδριτικά κύτταρα (εικόνες) και τα ιστιοκύτταρα (53-581. Χημειοπροσέλκυση Τ Τα κύτταρα και τα imDCs από τα HNPs μπορούν να ανασταλούν με την τοξίνη του κοκκύτη, υποδηλώνοντας ότι αυτό προκαλείται από τον συζευγμένο με πρωτεΐνη Gxi υποδοχέα (57]. Οι 3-αμυντικές ίνες προσελκύουν επίσης υποσύνολα ανοσοκυττάρων (Εικόνα 3). hBD-1 έως 3 ήταν σε θέση να προσελκύσουν κύτταρα που είχαν διαμολυνθεί με τον υποδοχέα χημειοκίνης CC 6 (CCR6), γεγονός που υποδηλώνει ότι τα κύτταρα Th, Treg, imDCs και ουδετερόφιλα θα μπορούσαν να στρατολογηθούν από την hBD-1 [59-611. Σύντηξη ανοσοσφαιρίνης οι πρωτεΐνες της hBD-2 και της hBD-3 αλληλεπιδρούν επίσης με τον υποδοχέα χημειοκίνης CC 2 (CCR2) και μπορούν να προσελκύσουν CCR2 συν μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (PBMCs) (621.

Είναι ενδιαφέρον ότι οι CCR2 και CCR6 είναι σημαντικοί υποδοχείς για τη στρατολόγηση κυττάρων που παρουσιάζουν αντιγόνο σε φλεγμονώδεις ιστούς, όπως όγκοι (63Συνθετικά και προερχόμενα από το δέρμα hBD-2 χημειοπροσέλκυσαν ένα υποσύνολο μνήμης ανθρώπινου περιφερικού αίματος T (CD4 συν /CD45RO συν ) κύτταρα και CD34 συν προερχόμενα από προγονικό DCs [59]. Επιπλέον, η hBD-2προσέλκυσε μαστοκύτταρα με έναν τρόπο που διαμεσολαβείται από την πρωτεΐνη G-φωσφολιπάση C (PLC) (64. Τόσο το hBD-3και το 4 προκάλεσε μετανάστευση μονοκύτταρα, αλλά όχι ουδετερόφιλα ή ηωσινόφιλα (65,661. Και για τα δύο πεπτίδια αυτό συμβαίνει, ενδιαφέροντα, χωρίς κινητοποίηση του ενδοκυτταρικού Ca' συν.

Το μικροπεριβάλλον όγκου αναφέρεται σε ένα ειδικό και πολύπλοκο περιβάλλον που περιλαμβάνει καρκινικά κύτταρα, περιβάλλοντα κύτταρα, αιμοφόρα αγγεία και εξωκυτταρική μήτρα. Τα καρκινικά κύτταρα και τα γύρω τους κύτταρα και μόρια μπορούν να αλληλεπιδράσουν για να σχηματίσουν ένα μικροπεριβάλλον που υποστηρίζει την ανάπτυξη και εξάπλωση του όγκου.

Το μικροπεριβάλλον του όγκου παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη και θεραπεία των όγκων. Τα τελευταία χρόνια, μελέτες έχουν δείξει ότι υπάρχει μια ποικιλία κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος στο μικροπεριβάλλον του όγκου, συμπεριλαμβανομένων των Τ λεμφοκυττάρων, των Β λεμφοκυττάρων, των φυσικών φονικών κυττάρων και των δενδριτικών κυττάρων, που συμμετέχουν στη διαδικασία της ανοσολογικής απόκρισης του όγκου.

Ωστόσο, τα καρκινικά κύτταρα και άλλα ανοσοκατασταλτικά κύτταρα όπως τα MDSC και τα μακροφάγα Μ2 μπορούν να προκαλέσουν ανοσολογική ανοχή μέσω μηχανισμών όπως η έκκριση ανοσοκατασταλτικών μορίων και η αναστολή της λειτουργίας των λεμφοκυττάρων, αποφεύγοντας έτσι την επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος. Επομένως, το μικροπεριβάλλον του όγκου έχει μεγάλη επίδραση στην επιτυχία της ανοσοθεραπείας του όγκου.

Επί του παρόντος, η ανοσοθεραπεία όγκων έχει γίνει ένα σημαντικό μέσο για τη θεραπεία όγκων, όπως τα CTLA-4, PD-1, PD-L και άλλοι αναστολείς του ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου χρησιμοποιούνται ευρέως στην κλινική πράξη. Αναστέλλοντας ανοσοκατασταλτικά μόρια και ανασταλτικούς παράγοντες στα κύτταρα, ενισχύοντας τη λειτουργία των ανοσοκυττάρων και προάγοντας την αντικαρκινική ανοσοαπόκριση, για την επίτευξη του σκοπού της θεραπείας όγκων. Ως εκ τούτου, μια σε βάθος κατανόηση της ρύθμισης του μικροπεριβάλλοντος του όγκου στο ανοσοποιητικό σύστημα και της σχέσης του με την ανάπτυξη του όγκου μπορεί να προσφέρει νέες ιδέες και κατευθύνσεις για την έρευνα και την ανάπτυξη της ανοσοθεραπείας όγκου. Από αυτό, μπορούμε να δούμε τη σημασία της βελτίωσης της ανοσίας. Το Cistanche έχει ως αποτέλεσμα τη σημαντική βελτίωση της ανοσίας. Οι πολυσακχαρίτες στο κρέας μπορούν να ρυθμίσουν την ανοσολογική απόκριση του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος, να βελτιώσουν την ικανότητα στρες των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και να ενισχύσουν την ανοσία των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος. Βακτηριοκτόνο δράση.

Κάντε κλικ στο συμπλήρωμα cistanche deserticola

Οι άμυνες δεν είναι μόνο ικανές να προσελκύουν κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, αλλά ασκούν επίσης άμεσες ενεργοποιητικές επιδράσεις (Εικόνα 4). Τα HNP πυροδοτούν την αποκοκκίωση των μαστοκυττάρων, προκαλώντας την απελευθέρωση ισταμίνης, μαζί με μια ποικιλία κυτοκινών και χημειοκινών [67]. Το μεγάλο φάσμα των μεσολαβητών που απελευθερώνονται από τα μαστοκύτταρα μπορεί να στρατολογήσει DCs, ηωσινόφιλα και ουδετερόφιλα ενώ ταυτόχρονα αυξάνει την ενδοθηλιακή διαπερατότητα [68,69]. Εκτός από τη χημειοέλκηση των μονοκυττάρων, τα HNP αυξάνουν επίσης τις αλληλεπιδράσεις μονοκυττάρου-ενδοθηλίου, διευκολύνοντας την εξαγγείωση και την εισροή τους στον ιστό [70].

Η οξειδωτική έκρηξη των μονοκυττάρων αυξάνεται επίσης όταν υπάρχουν HNPs. Η θεραπεία των επιθηλιακών κυττάρων των αεραγωγών με HNP-1–3 ενίσχυσε την έκφραση και απελευθέρωση των CXCL8 και CXCL5 [71,72] και και οι δύο αυτές CXC-χημοκίνες είναι γνωστό ότι χημειοέλκουν τα ουδετερόφιλα [73,74]. Στα πλασματοκυτταροειδή DCs (pDCs), το HNP-1 έχει αναφερθεί ότι επάγει τις προφλεγμονώδεις ιντερφερόνες τύπου Ι (IFN) και IL{11}}, μαζί με μια ενισχυμένη ενεργοποίηση του TLR9 [75,76]. Οι IFN τύπου Ι έχουν ένα σημαντικό έργο στην (καρκινική) ανοσοεπιτήρηση, την αύξηση της ωρίμανσης DC, την διασταυρούμενη εκκίνηση των κυττάρων DC-CD8 συν Τ, την κυτταροτοξικότητα των Τ κυττάρων, την κυτταροτοξικότητα των φυσικών φονέων (NK), τη φλεγμονή των μακροφάγων και άλλα [77]. Επιπρόσθετα, σε μακροφάγα που έχουν εκκινήσει με LPS, το HNP-1 μπορεί να προάγει την πυρόπτωση και να αυξήσει την απελευθέρωση IL-1 μέσω της ενεργοποίησης του φλεγμονώδους σώματος μέσω του υποδοχέα P2X7 [78]. Το HNP-1 αναφέρθηκε ότι αυξάνει το οξειδωτικό στρες και τα γονίδια που σχετίζονται με την αυτοφαγία και με αυτήν την ενισχυμένη ενδοκυττάρωση θα μπορούσαν να υποστούν επεξεργασία και να παρουσιαστούν περισσότερα αντιγόνα [79]. Μέσω της οδού σηματοδότησης του υποδοχέα P2Y6, το HNP-1 καταστέλλει την απόπτωση των ουδετερόφιλων, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής τους [80]. Τα κύτταρα Jurkat T, όταν εκτέθηκαν σε HD-5 και HNP-1, άλλαξαν το σχήμα των κυττάρων και αναδιάταξη του κυτταροσκελετού της ακτίνης.

Και τα δύο πεπτίδια αύξησαν επίσης την κυτταρική προσκόλληση στη φιμπρονεκτίνη και, κατά συνέπεια, τα κύτταρα Caco-2 που υποβλήθηκαν σε αγωγή με HD-5 ή HNP{-1 διατήρησαν σημαντικά περισσότερα Τ κύτταρα από τα μη επεξεργασμένα κύτταρα [81]. Οι συνκαλλιέργειες που αποτελούνται από κύτταρα μη μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα (NSCLC) και μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος αποδείχθηκε ότι παράγουν περισσότερη IFN- όταν προστέθηκε HNP-1 [82]. Δεδομένου ότι η IFN- είναι ένας σημαντικός ενεργοποιητικός ανοσολογικός μεσολαβητής, η αύξησή της στο μικροπεριβάλλον του όγκου μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στην ανοσία του καρκίνου. Η IFN- συνδέεται με τη μετανάστευση των Τ κυττάρων και των ΝΚ κυττάρων, την απώλεια της λειτουργίας και την καταστολή των κυττάρων Treg, την ωρίμανση των ΝΚ κυττάρων και την αύξηση της εκκίνησης και της παρουσίασης αντιγόνου από τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα [83].

Μια ενισχυμένη εισροή ανοσοκυττάρων, μια αύξηση στην παρουσίαση αντιγόνου και περισσότερη απελευθέρωση αντιγόνου λόγω των νεκρών καρκινικών κυττάρων μπορεί να αναμένεται να οδηγήσει σε ισχυρότερη αντικαρκινική ανοσία. Έτσι, οι ανθρώπινες άμυνες τόσο άμεσα όσο και έμμεσα αυξάνουν την ανοσοποιητική δραστηριότητα όπου εκφράζονται ή απελευθερώνονται, συμπεριλαμβανομένου του μικροπεριβάλλοντος του όγκου.

Μια άλλη ενδιαφέρουσα αλληλεπίδραση που θα μπορούσε να είναι σχετική στο μικροπεριβάλλον του όγκου είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ των παραγόντων άμυνας και του συμπληρώματος, αν και έχουν προταθεί αντικρουόμενα μοντέλα αλληλεπίδρασης. Πρώτον, έχει αναφερθεί η δέσμευση του HNP-1 με τα σύμπλοκα ενεργοποιημένου συμπληρώματος παράγοντα 1 (C1) και αναστολέα C1 (C1i). Απαιτείται αρχική αδρανοποίηση του C1 από το C1i, καθώς το C1i πιθανότατα αλλάζει τη διαμόρφωση του C1 για να επιτρέψει τη δέσμευση της defensin. Αυτά τα σύμπλοκα C1-C1i μπορούν να δεσμεύσουν και να καθαρίσουν τις ντεφενσίνες στις φυσιολογικές τους συγκεντρώσεις στο ανθρώπινο πλάσμα διεγείροντας την κυτταρική πρόσληψη των συμπλεγμάτων HNP-C1-C1i, χρησιμεύοντας έτσι ως μέθοδος ανακύκλωσης της άμυνας. Αυτή η πρόσληψη θα μπορούσε να αποτρέψει ανεπιθύμητη κυτταροτοξική βλάβη στον περιβάλλοντα ιστό [84].

Ωστόσο, μια μεταγενέστερη αναφορά περιέγραψε ότι το HNP-1 συνδέεται ειδικά με τους μίσχους που μοιάζουν με κολλαγόνο του C1q, αναστέλλοντας την αιμολυτική του δράση. Σε αυτήν την τελευταία έκθεση αμφισβητείται η υπόθεση πρόσληψης-ανακύκλωσης και προτείνεται ότι το HNP-1 λειτουργεί ως αναστολέας συμπληρώματος στο μικροπεριβάλλον των ουδετερόφιλων που απελευθερώνουν την άμυμα [85]. Εναλλακτικά, όταν το HNP-1 στο 3 στερεωνόταν σε μια πλάκα, το C1q μπορούσε να συνδεθεί, ενεργοποιώντας την κλασική διαδρομή συμπληρώματος και προκαλώντας τη σύνδεση του C4b στην πλάκα [86]. Πρόσθετη έρευνα σε ένα σύστημα που βασίζεται σε ELISA ισχυρίστηκε ότι το HNP-1 σε διάλυμα δεσμεύει τόσο τη λεκτίνη που δεσμεύει τη μαννόζη (MBL) όσο και το C1q. Αυτά τα αποτελέσματα ερμηνεύτηκαν ως αναστολή τόσο της κλασικής οδού όσο και της λεκτίνης [87].
Ως εκ τούτου, φαίνεται να υπάρχει διαφορά στον τρόπο δράσης μεταξύ επιφανειακής ή υγρής φάσης HNP-1. Η επιφανειακά δεσμευμένη HNP-1 μπορεί να δρα ως οψονίνη δεσμεύοντας και ενεργοποιώντας το συμπλήρωμα, ενώ η υγρή φάση HNP-1 μπορεί να προσροφηθεί από πρωτεΐνες ορού, όπως σύμπλοκα C1-C1i, ή μπορεί να δράσει ως αναστολέας συμπληρώματος [84-87]. Το HNP-1 δεν είναι η μόνη άμυνα που δεσμεύει το C1q, καθώς η hBD-2 περιγράφηκε πρόσφατα ότι αναστέλλει την κλασική οδό συμπληρώματος δεσμεύοντας ισχυρά στο C1q, προστατεύοντας τον φλεγμονώδη ιστό από ανεξέλεγκτη ενεργοποίηση του συστήματος του συμπληρώματος [88 ]. Ωστόσο, το hBD-2 δεν επηρέασε την εναλλακτική οδό. Η αλληλεπίδραση μεταξύ αμυνσινών και παραγόντων συμπληρώματος χρειάζεται περισσότερη διερεύνηση. Εάν οι ντεφενσίνες ενεργοποιούσαν το σύστημα του συμπληρώματος, αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα περισσότερη φλεγμονή στον ιστό όπου απελευθερώνονται, προκαλώντας μεγαλύτερη βλάβη στους ιστούς και πιθανή απελευθέρωση αντιγόνου από τα καρκινικά κύτταρα. Ωστόσο, εάν οι άμυνες αναστέλλουν το σύστημα του συμπληρώματος, μπορεί να είναι ένας τρόπος προστασίας των ιστών, αλλά αυτό σημαίνει ότι τα καρκινικά κύτταρα θα μπορούσαν επίσης να επωφεληθούν από αυτή την προστασία.

-Οι defensins έχουν ένα ευρύ φάσμα επιδράσεων και στα (ανοσοποιητικά) κύτταρα (Εικόνα 5). Δίπλα στην επαγωγή της μετανάστευσης, η hBD-2 μπορεί επίσης να προκαλέσει απελευθέρωση ισταμίνης, ενδοκυτταρική κινητοποίηση Ca2 συν και παραγωγή προσταγλανδίνης D2 που προκαλείται από την κυκλοοξυγενάση-1 από τα μαστοκύτταρα [89]. Αυτές οι επιδράσεις θα μπορούσαν να καταργηθούν από την τοξίνη του κοκκύτη, υποδηλώνοντας ότι η hBD-2 μεσολαβεί σε αυτές τις επιδράσεις με τρόπο εξαρτώμενο από το G i [89]. Σε ένα μοντέλο όγκου που βασίζεται σε συλλεγμένα μακροφάγα και καρκινικά κύτταρα μαστού από ελβετικά αλμπίνο ποντίκια, η θεραπεία με hBD-2 των μακροφάγων αύξησε την έκφραση των φλεγμονωδών κυτοκινών (IFN-, ιντερλευκίνη 1 (IL-1 ) και τη νέκρωση του όγκου παράγοντα (TNF-)) και χημειοκίνες (CXCL1, CXCL5 και CCL5). Σε συν-καλλιέργειες μακροφάγων και καρκινικών κυττάρων που διεγείρονται από hBD{{18}, ανιχνεύθηκε υψηλότερο ποσοστό νεκρών καρκινικών κυττάρων σε σύγκριση με συγκαλλιέργειες με μη διεγερμένα μακροφάγα [90]. Όταν η hBD-3 προστέθηκε σε λεία μυϊκά κύτταρα ανθρώπινου αεραγωγού, μετρήθηκε σημαντική αύξηση της προφλεγμονώδους χημειοκίνης CXCL8 στο υπερκείμενο της καλλιέργειας. Αυτό δεν εμφανίστηκε όταν προστέθηκε το hBD-1. Επιπλέον, η παραγωγή CXCL8 διαμεσολαβήθηκε από το CCR6 και μέσω της ενεργοποιημένης από μιτογόνο πρωτεϊνικής κινάσης κινάσης 1/2 εξωκυττάριας σήματος (ERK1/2 MAPK), κινάσης πρωτεΐνης ενεργοποιημένης από μιτογόνο κινάσης c-Jun N-τερματικής κινάσης (JNK MAPK) και πυρηνικού παράγοντα -κΒ (NF-κB) μονοπάτια σηματοδότησης.

\Επιπλέον, η hBD-3 προκάλεσε ταυτόχρονα απόπτωση των λείων μυϊκών κυττάρων των αεραγωγών, η οποία ρυθμίζεται αμοιβαία από μιτοχονδριακά δραστικά είδη οξυγόνου [91]. Η hBD-3 αναφέρθηκε επίσης ότι δρα στους υποδοχείς τύπου Toll (TLRs) TLR1 και TLR2 των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων, ενεργοποιώντας την οδό NF-κB σε μονοκύτταρα και ώριμα DCs, ενισχύοντας τελικά τη γονιδιακή έκφραση των φλεγμονωδών μεσολαβητών [92 ]. Σε δενδριτικά κύτταρα-3-επαγόμενα από Flt ποντικού και μονοπύρηνα κύτταρα ανθρώπινου περιφερικού αίματος, η hBD-3 θα μπορούσε επίσης σαφώς να αλληλεπιδράσει με το TLR9 για να ενισχύσει την απόκριση στο βακτηριακό DNA [93]. Σε ένα μοντέλο με ανθρώπινα κύτταρα που μοιάζουν με κύτταρα Langerhans (LC-DCs), έχει αποδειχθεί ότι το hBD-3 προκάλεσε την ωρίμανση, την αύξηση της έκφρασης του CCR7 και τη λειτουργία κλίσης του βοηθητικού τύπου 1 (Th1) σε αυτά τα LC-DC. Επιπλέον, η hBD3-διέγειρε τα LC-DCs προκάλεσε πολλαπλασιασμό και απελευθέρωση IFN από αθώα ανθρώπινα Τ κύτταρα. Παρόμοια αποτελέσματα παρατηρήθηκαν με πρωτογενή μεταναστευτικά DC από εκφυτεύματα ανθρώπινου δέρματος, γεγονός που ενισχύει την υπόθεση ότι η hBD-3 συμβάλλει στην ενσωμάτωση της έμφυτης και προσαρμοστικής ανοσίας ως ενδογενούς ανοσοενισχυτικού [94].

4. Απόδειξη ανοσοδιεγερτικών επιδράσεων σε (ζωικά) μοντέλα

Αρκετές μελέτες τεκμηριώνουν ότι τα HNPs είναι ισχυρά ανοσοενισχυτικά σε μοντέλα ποντικού. Η ενδορινική χορήγηση αυτών των αμυνσινών μαζί με την ωολευκωματίνη (OVA) ενίσχυσε τις συστηματικές αποκρίσεις ανοσοσφαιρίνης G (IgG) μέσω των κυτοκινών τύπου CD4 συν Th{1- και Th2-και προαγωγή αλληλεπιδράσεων Β και Τ κυττάρων [95]. Σε μια άλλη μελέτη, η ενδοπεριτοναϊκή ταυτόχρονη έγχυση HNPs σε ποντίκια ρύθμισε προς τα πάνω την ειδική για το αντιγόνο παραγωγή Ig, επιβεβαιώνοντας ότι οι άμυνες που απελευθερώνονται από τα ουδετερόφιλα μπορεί να συμβάλλουν τόσο σε έμφυτες όσο και σε προσαρμοστικές ανοσολογικές αποκρίσεις [96]. Σε καθιερωμένα μοντέλα ποντικιών καρκίνου του παχέος εντέρου και 4T1 καρκίνου του μαστού CT26, η ενδοογκική έκφραση μιας εκκρινόμενης μορφής HNP-1 προκάλεσε χημειοτακτικές και ενεργοποιητικές επιδράσεις στα imDCs, σε συνδυασμό με σημαντική αναστολή ανάπτυξης όγκου, αυξημένη διήθηση CTL και αύξηση στο ειδικό χυμικό ανοσοποιητικό απαντήσεις [97]. Η χορήγηση HNP-2 σε μεταμοσχευμένα κερατινοκύτταρα θετικά στον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV συν ) που σχημάτισαν νεοπλασματικές βλάβες σε ποντίκια ανέστρεψε μια συχνά παρατηρούμενη μεταβολή του ανοσοποιητικού που παρατηρήθηκε στην ανάπτυξη καρκίνου στρατολογώντας ενδοφλέβια έγχυση ανθρώπινων DC στον όγκο [98].

Επιπλέον, οι ανοσοποιήσεις DNA με κατασκευάσματα σύντηξης που περιέχουν hBD-2 θα μπορούσαν να προκαλέσουν ισχυρές χυμικές ανοσοαποκρίσεις έναντι ενός κατά τα άλλα μη ανοσογονικού αντιγόνου λεμφώματος σε ποντίκια, με αποτέλεσμα μια επιτυχημένη προστατευτική και θεραπευτική ανοσία κατά του όγκου [62]. Όταν τα HNP ή τα hBD συγχορηγήθηκαν ενδορινικά με OVA σε ποντικούς C57BL/6, τα HNP-1 και hBD-2 προκάλεσαν σημαντικά υψηλότερη ειδική για την OVA IgG, χαμηλότερη IgM και χαμηλότερη IFN- , ενώ η HNP{{11 }} προκάλεσε χαμηλή IgG και υψηλότερη IgM και η hBD-1 προκάλεσε υψηλότερη IgG, υψηλότερη IgM και υψηλότερη IL-10 [99]. Η υποδόρια χορήγηση hBD-2 σε ποντίκια έδειξε καλή ανεκτικότητα και η hBD-2 εισήλθε γρήγορα στην κυκλοφορία του αίματος, επιτρέποντας συστηματικά αποτελέσματα εάν η θεραπεία μέσω αυτής της μεθόδου γίνει ποτέ επιλογή [100].

Αυτές οι ανοσοενεργοποιητικές ή αντικαρκινικές επιδράσεις των defensins δεν παρατηρούνται μόνο σε ποντίκια. Στη Drosophila, για παράδειγμα, όταν το γονίδιο defensin (def) διαγράφηκε και από τα δύο αλληλόμορφα με το CRISPR/Cas9, η ανάπτυξη του όγκου του σκύλου δεν περιορίστηκε πλέον και παρατηρήθηκε μικρότερος θάνατος κυττάρων όγκου. Αυτή η άμυνα της μύγας των φρούτων εκφράζεται κανονικά σε ιστούς του ανοσοποιητικού και φάνηκε να διακρίνει μεταξύ υγιών και καρκινικών κυττάρων από την ανώμαλη έκφραση φωσφατιδυλοσερίνης στα καρκινικά κύτταρα, επιβεβαιώνοντας μια θεωρία που αναφέρθηκε προηγουμένως. Το ομόλογο του παράγοντα TNF Eiger χρειάστηκε για αυτή την έκθεση σε φωσφατιδυλοσερίνη σε κύτταρα όγκου, επιτρέποντας την αναγνώριση από την ντεφενσίνη [101]. Οι Yang et al. υπέθεσαν ότι οι ντεφενσίνες συνδέονται πιθανώς με αντιγονικές μικροβιακές μεμβράνες μετά τη θανάτωση των μικροβίων, σχηματίζοντας σύμπλοκα άμυνας-αντιγόνου. Συμπλέγματα όπως αυτό θα μπορούσαν στη συνέχεια να εσωτερικευθούν από τα imDCs, πιθανώς με τρόπο που διαμεσολαβείται από τον υποδοχέα της άμυνας, βελτιώνοντας την παρουσίαση αντιγόνου αυτών των κυττάρων. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, τέτοια σύμπλοκα θα μπορούσαν επίσης να δημιουργηθούν με άλλα (σχετικά με τον όγκο) αντιγόνα, με θετική επίδραση στη συνολική ανοσογονικότητα των όγκων [102]. Επιπλέον, οι -defensins έχουν επίσης αναφερθεί ότι αναστέλλουν την αγγειογένεση, για παράδειγμα σε παθολογική νεοαγγείωση αμφιβληστροειδούς και διαφορετικές δοκιμές αγγειογένεσης, όπως η δοκιμασία σχηματισμού φύτρων και η δοκιμασία χοριοαλλαντοϊδικής μεμβράνης κοτόπουλου (CAM) [103,104].

5. Έκφραση Αμυντικών στον Καρκίνο

Όταν εξετάζουμε πιο σφαιρικά την έκφραση των ντεφενσινών στον καρκίνο, φαίνεται να υπάρχει μια διαφορική έκφραση μεταξύ των φυσιολογικών και των καρκινικών ιστών τόσο για - όσο και για τις αμυνσίνες. Ολοκληρωμένες αναλύσεις προφίλ αριθμού αντιγράφων περισσότερων από 10 000 ασθενών σε 31 τύπους καρκίνου από τον Άτλαντα του Γονιδιώματος του Καρκίνου επιβεβαιώνουν τη σχέση μεταξύ της δραστηριότητας της ιντερφερόνης (IFN), των γονιδίων της άμυνας και της αντίστασης στην ανοσοθεραπεία. Τα γονίδια IFN και - και - defensin τύπου Ι διαγράφηκαν ομόζυγα σε σχεδόν 20 τύπους καρκίνου με υψηλές συχνότητες και η ομόζυγη διαγραφή των IFN συνδέθηκε με σημαντικά συντομευμένο συνολικό χρόνο επιβίωσης και χωρίς νόσο σε ορισμένους τύπους καρκίνου. Ιδιαίτερα η αναλογία της ομόζυγης διαγραφής IFNs (HDI) και defensins (HDD) παρουσίασε ενδιαφέρον, καθώς στους πιο κοινούς τύπους καρκίνου οι αναλογίες HDI/HDD ήταν σημαντικά υψηλότερες σε σύγκριση με τους σπάνιους τύπους καρκίνου, γεγονός που υποδηλώνει ότι το HDI/HDD είναι μοριακό μηχανισμός που εμπλέκεται στην καρκινογένεση αυτών των καρκίνων. Αυτή η αναλογία HDI/HDD ήταν η υψηλότερη στο κατώτερου βαθμού γλοίωμα του εγκεφάλου, το γλοιοβλάστωμα, το αδενοκαρκίνωμα του παγκρέατος και το μεσοθηλίωμα.

Αντίθετα, καρκίνοι με υψηλή αναλογία HDD/HDI είναι το αδενοκαρκίνωμα του προστάτη, το αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου, το αδενοκαρκίνωμα του ορθού, το ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα του ήπατος και το καρκινοσάρκωμα των ούρων. Μεταξύ αυτών των δύο ομάδων βρίσκονται οι καρκίνοι με πιο ίση ποσότητα HDI και HDD, και αυτοί περιλαμβάνουν το ουροθηλιακό καρκίνωμα της ουροδόχου κύστης, το αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα, το πλακώδες καρκίνωμα του πνεύμονα, το διηθητικό καρκίνωμα του μαστού, το ορώδες κυσταδενοκαρκίνωμα ωοθηκών, το πλακώδες καρκίνωμα κεφαλής και τραχήλου, το δερματικό δερματολογικό καρκίνωμα , καρκίνωμα οισοφάγου, σάρκωμα και αδενοκαρκίνωμα στομάχου [105]. Οι αναλύσεις γονιδιακής έκφρασης έδειξαν σημάδια ενεργοποίησης ογκογόνων οδών και μονοπατιών του κυτταρικού κύκλου και καταστολή γονιδίων που εμπλέκονται σε μονοπάτια ανοσοαπόκρισης όταν υπήρχε ομόζυγη διαγραφή των γονιδίων IFN και ντεφενσίνης, υποδηλώνοντας μια ορισμένη ογκοκατασταλτική δράση των αμυνσινών που εξαλείφονται όταν συμβεί διαγραφή [105]. Αυτό το ανοσοδιεγερτικό αποτέλεσμα ποικίλλει μεταξύ των οικογενειών defensin ( και ), αλλά διαφορές παρατηρούνται επίσης μέσα στις οικογένειες.

Δεδομένου ότι η HNP-1 σε 3 είναι αυξημένη σε μια μεγάλη ποικιλία τύπων όγκων (πνεύμονας, πλακώδους στοματικής κοιλότητας, μεγάλος επιδερμοειδής, ουροδόχος κύστη, νεφρικός ορθοκολικός καρκίνος, μαστού, κεφαλής και τραχήλου) [106], είναι ενδιαφέρον να αποκαλυφθεί τις ανοσολογικές τους λειτουργίες σε αυτά τα περιβάλλοντα. Σε βιοψίες όγκου πριν από τη θεραπεία ασθενών με μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, η απεικόνιση φασματομετρίας μάζας αποκάλυψε ότι το HNP-1 έως το 3 μπορεί να διαδραματίσει ρόλο ως πρόσθετοι υποψήφιοι βιοδείκτες για την απόκριση ανοσοθεραπείας αντι-PD-(L)1, καθώς η προσθήκη Αυτοί οι βιοδείκτες προέβλεψαν την ανταπόκριση στη θεραπεία καλύτερα από την έκφραση του PD-L1 μόνο [82].

Ωστόσο, άλλες -αμυντικές ουσίες είναι επίσης σχετικές με τον καρκίνο. Το επίπεδο έκφρασης της -defensin 5 (DEFA5) μειώθηκε δραστικά στον ανθρώπινο γαστρικό καρκίνο. Όταν υπερεκφράζεται ξανά το DEFA5 σε κυτταρικές σειρές καρκίνου του στομάχου, αυτό μείωσε έντονα τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την ικανότητα σχηματισμού αποικιών. Αυτή η καταστολή της ανάπτυξης του όγκου θα μπορούσε να επιβεβαιωθεί σε ένα μοντέλο όγκου in vivo με γυμνά ποντίκια. Μηχανιστικά, το DEFA5 δέσμευσε άμεσα τον BMI1, μειώνοντας τη δέσμευσή του στον τόπο CDKN2a, ρυθμίζοντας στη συνέχεια την έκφραση των p16 και p19, δύο αναστολέων κινάσης που εξαρτώνται από κυκλίνη [107]. Σε αντίθεση με αυτό, η έκφραση DEFA5 και DEFA6 είναι σημαντικά αυξημένη στον καρκίνο του παχέος εντέρου σε σύγκριση με τους υγιείς ιστούς. Επιπλέον, το DEFA5 μπορεί να σχετίζεται με καλύτερη πρόγνωση του καρκίνου του παχέος εντέρου, ενώ το DEFA6 μπορεί να συνδέεται με χειρότερη πρόγνωση. Η έκφραση DEFA6 φαίνεται επίσης να είναι σημαντικά αυξημένη στο αδένωμα σε σύγκριση με τον φυσιολογικό βλεννογόνο και ελαφρώς αυξημένη στο καρκίνωμα. Απαιτούνται περισσότερα δεδομένα, αλλά τα DEFA5 και DEFA6 φαίνεται να έχουν έναν πολλά υποσχόμενο βαθμό ειδικότητας και ευαισθησίας για την πρόβλεψη της πρόγνωσης του καρκίνου του παχέος εντέρου [108].
Για τις -defensins, γενικά, η hBD-1 φαίνεται να ρυθμίζεται προς τα κάτω στους περισσότερους ιστούς όγκου, υποδηλώνοντας ότι έχει κάποια μορφή αντικαρκινικής δραστηριότητας. Σύνολα δεδομένων από κοόρτες ασθενών δείχνουν ότι η μεταγραφή hBD-1 μειώνεται στον καρκίνο του παχέος εντέρου [109]. Σε ανθρώπινες κυτταρικές σειρές καρκίνου του παχέος εντέρου και οργανοειδή φυσιολογικών ανθρώπινων πρωτογενών κυττάρων παχέος εντέρου, η αναστολή του υποδοχέα του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (EGFR) αύξησε την έκφραση της hBD-1, ενώ ενεργοποιούσε τον EGFR μέσω της κινάσης MAPK 1/2 (MEKK1/2)- Το μονοπάτι ERK1/2 είχε το αντίθετο αποτέλεσμα [109]. Ομοίως, όταν τα σύνολα δεδομένων καρκίνου του ήπατος διερευνήθηκαν για την έκφραση -defensin, η hBD-1 μειώθηκε σημαντικά, με την E-cadherin ως το κορυφαίο θετικά συσχετισμένο γονίδιο και το υπόστρωμα της κινάσης τυροσίνης που ρυθμίζεται από τον αυξητικό παράγοντα ηπατοκυττάρων ως το κορυφαίο αρνητικά συσχετιζόμενο γονίδιο, γεγονός που υποδηλώνει προστατευτικό ρόλο αυτού του πεπτιδίου στην ανάπτυξη καρκίνου του ήπατος [110]. Τα επίπεδα hBD-1 ήταν επίσης χαμηλότερα σε σύγκριση με τους υγιείς ιστούς στο βασικοκυτταρικό καρκίνωμα, στο πλακώδες καρκίνωμα, στο καρκίνωμα των νεφρών (προάγει την απόπτωση), στον καρκίνο του παχέος εντέρου και στο καρκίνωμα του προστάτη [111-117].

Αυτό οδήγησε στην εικασία ότι το hBD-1 είναι ένα ογκοκατασταλτικό γονίδιο και η επαγωγή της έκφρασής του σε κυτταρικές σειρές καρκίνου του προστάτη είχε πράγματι ως αποτέλεσμα μειωμένη κυτταρική ανάπτυξη [118]. Στο στοματικό ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα, η hBD-1 μπορεί να καταστείλει τη μετανάστευση και την εισβολή του όγκου και μπορεί να λειτουργήσει ως πιθανός προγνωστικός βιοδείκτης [119]. Η μείωση της έκφρασης του γονιδίου DEFB1 στο στοματικό πλακώδες καρκίνωμα συσχετίζεται με χειρότερη πρόγνωση και σύμφωνα με μια ανάλυση εμπλουτισμού γονιδίων, η αντικαρκινική του δράση σχετίζεται με οδούς που επηρεάζουν την αναδιαμόρφωση της εξωκυτταρικής μήτρας, τον υποδοχέα τυροσινοκινάση (RTK)/φωσφοϊνοσιτίδη {{6} }κινάση (PI3K)/Akt/μηχανιστικός στόχος σηματοδότησης ραπαμυκίνης (mTOR), κερατινοποίησης και σηματοδότησης κυτοκίνης [120]. Είναι ενδιαφέρον ότι τέτοιες αντικαρκινικές ιδιότητες δεν μπορούν να προσδιοριστούν στην hBD-3, καθώς η έκφρασή της ρυθμίζεται προς τα πάνω στο καρκίνωμα του τραχήλου της μήτρας και η hBD-3 φαίνεται ακόμη και να προάγει την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων του τραχήλου της μήτρας μέσω της σηματοδότησης NF-κB [121]. Η hBD-3 σχετίζεται επίσης με την ενίσχυση ενός περιβάλλοντος που προάγει τον όγκο στον καρκίνο κεφαλής και τραχήλου που σχετίζεται με τον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων [122].

Για την hBD{{0}}, διερευνήθηκε η ικανότητά της να προβλέπει την παρουσία αδενοκαρκινώματος του προστάτη σε μορφολογικά φυσιολογικούς αδένες του προστάτη, σε μια προσπάθεια να μειωθούν οι ψευδώς αρνητικές περιπτώσεις βιοψίας. Στο 95,6 τοις εκατό και στο 90,0 τοις εκατό των περιπτώσεων αδενοκαρκινώματος προστάτη με, αντίστοιχα, Gleason Patterns 3 και 4, παρατηρήθηκε απώλεια έκφρασης hBD-1. Σε μια ψευδώς αρνητική ομάδα, η απώλεια έκφρασης της hBD-1 στα βασικά κύτταρα ήταν ένας καλός βιοδείκτης για τον εντοπισμό ασθενών υψηλού κινδύνου με αρχικά αρνητική βιοψία [123]. Η έκφραση του hBD-1 στο 4 μεταβάλλεται επίσης από κυτταροστατικούς παράγοντες. Γενικά, όταν προστέθηκαν σε διαφορετικές κυτταρικές σειρές καρκίνου, οι δοκιμασμένοι κυτταροστατικοί παράγοντες κατέστειλαν σημαντικά την έκφραση του, εκτός από τη βινκριστίνη που προκάλεσε σημαντική αύξηση της hBD-1 και της hBD{-4 σε μια κυτταρική σειρά καρκίνου του μαστού (MCF7) και δοξορουβικίνη που ρύθμισαν σημαντικά την έκφραση της hBD-3 και της hBD-4 σε μια κυτταρική σειρά επιδερμοειδούς καρκινώματος (A431) [124].

Τέλος, όταν τα παρασκευάσματα αμφότερων των /-αμυνσινών χορηγήθηκαν σε ασθενείς με καρκίνο του στόματος και του στοματοφαρυγγικού καρκίνου που λάμβαναν ακτινοθεραπεία ή χημειοθεραπεία, οι ντεφενσίνες είχαν επικουρική δράση, με πιο έντονη επίδραση στην ακτινοθεραπεία. Οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι η χρήση ντεφενσινών ως ανοσοποιητικού παράγοντα τους επιτρέπει να επιτύχουν ένα πιο ευνοϊκό προφίλ ανεκτικότητας αυτών των τυπικών αντικαρκινικών θεραπειών [125]. Όσον αφορά την ανοσοθεραπεία, η σωματική άσκηση είναι γνωστό ότι είναι ευεργετική για τη γενική υγεία και το ανοσοποιητικό σας σύστημα και τα προκαταρκτικά στοιχεία υποστηρίζουν την υπόθεση ότι η άσκηση θα βελτιώσει την ανοσολογική ικανότητα των ασθενών που λαμβάνουν ανοσοθεραπευτικά σχήματα [126]. Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι στους επίλεκτους αθλητές του μπάσκετ, η HNP-1 και η HBD-1 αυξήθηκαν προοδευτικά με την εντατικοποίηση της προπόνησης, ενώ αυτή η αύξηση στην άσκηση δεν αλλάζει τα επίπεδα των κυττάρων του ανοσοποιητικού [127 ].

6. Συμπεράσματα

Συμπερασματικά, οι άμυνες είναι πολύ περισσότερα από απλά αντιμικροβιακά πεπτίδια. Μπορούν να έχουν σημαντικό ρόλο στο μικροπεριβάλλον του όγκου με δύο διαφορετικούς τρόπους. Πρώτον, έχουν άμεση κυτταροτοξική δράση στα καρκινικά κύτταρα, η οποία συνοδεύεται από απελευθέρωση αντιγόνων όγκου. Δεύτερον, ο ρόλος τους ως ανοσομεσολαβητές δεν πρέπει να αγνοηθεί, καθώς χημειοέλκουν πολλαπλούς τύπους ανοσοκυττάρων, προκαλούν απελευθέρωση χημειοκίνης και κυτοκίνης στο μικροπεριβάλλον του όγκου και πιθανώς μεσολαβούν σε μια ποικιλία αντικαρκινικών ανοσολογικών διεργασιών μέσω της παραγωγής IFN, σχηματίζοντας μια γέφυρα μεταξύ της έμφυτης και της προσαρμοστικής ανοσίας.

Συνεισφορές συγγραφέα:

Συγγραφή — προετοιμασία, αναθεώρηση και επεξεργασία πρωτότυπου σχεδίου, LA. εννοιολόγηση και επίβλεψη, SS και PP Όλοι οι συγγραφείς έχουν διαβάσει και έχουν συμφωνήσει με τη δημοσιευμένη έκδοση του χειρογράφου.

Χρηματοδότηση:

Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από τη χρηματοδότηση C1 (Grant C16/17/010) από το KU Leuven. Επιπλέον, το LA υποστηρίζεται από διδακτορικό του SB. υποτροφία του FWO-Vlaanderen (Αρ. επιχορήγησης 1S40823N).

Δήλωση του Συμβουλίου Θεσμικής Αναθεώρησης:

Μη αποδεκτό.

Δήλωση ενημερωμένης συναίνεσης:

Μη αποδεκτό.

Δήλωση διαθεσιμότητας δεδομένων:

Δεν δημιουργήθηκαν ή αναλύθηκαν νέα δεδομένα σε αυτή τη μελέτη. Η κοινή χρήση δεδομένων δεν ισχύει για αυτό το άρθρο.

Σύγκρουση συμφερόντων:

Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν υπάρχει σύγκρουση συμφερόντων.

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Pazgier, Μ.; Li, Χ.; Lu, W.; Lubkowski, J. Human Defensins: Synthesis and Structural Properties. Curr. Pharm. Des. 2007, 13, 3096–3118. [CrossRef] [PubMed]

2. Selsted, ME; Ouellette, AJ Mammalian defensins στην αντιμικροβιακή ανοσοαπόκριση. Nat. Immunol. 2005, 6, 551-557. [CrossRef] [PubMed]

3. Selsted, ME; Szklarek, D.; Lehrer, RI Purification and Antibacterial Activity of Antimicrobial Peptides of Rabbit Granulocytes. Μολύνω. Immun. 1984, 45, 150–154. [CrossRef]

4. Ganz, Τ.; Selsted, ME; Szklarek, D.; Hartwig, SS; Daher, Κ.; Bainton, DF; Lehrer, RI Defensins. Φυσικά πεπτιδικά αντιβιοτικά ανθρώπινων ουδετερόφιλων. J. Clin. Επενδύω. 1985, 76, 1427–1435. [CrossRef] [PubMed]

5. Wilde, CG; Griffith, JE; Marra, MN; Snable, JL; Scott, RW Purification and Characterization of Human Neutrophil Peptide 4, ένα νέο μέλος της οικογένειας Defensin. J. Biol. Chem. 1989, 264, 11200–11203. [CrossRef]

6. Harwig, S.; Park, Α.; Lehrer, R. Χαρακτηρισμός προδρόμων ϋφενσίνης σε ώριμα ανθρώπινα ουδετερόφιλα. Blood 1992, 79, 1532–1537. [CrossRef]

7. Eisenhauer, PB; Lehrer, RI Τα ουδετερόφιλα ποντικιού στερούνται άμυνες. Μολύνω. Immun. 1992, 60, 3446–3447. [CrossRef] [PubMed]

8. Selsted, ME; Miller, SI; Henschen, AH; Ouellette, AJ Enteric defensins: Αντιβιοτικά πεπτιδικά συστατικά της άμυνας του εντερικού ξενιστή. J. Cell ΒίοΙ. 1992, 118, 929–936. [CrossRef]

9. Huttner, KM; Selsted, ME; Ouellette, AJ Structure and Diversity of the Murine Gene Cryptidin Family. Genomics 1994, 19, 448-453. [CrossRef]

10. Mastroianni, JR; Ouellette, AJ -Defensins in Enteric Innate Immunity. J. Biol. Chem. 2009, 284, 27848–27856. [CrossRef]

11. Jones, DE; Τα κύτταρα Bevins, CL Paneth του ανθρώπινου λεπτού εντέρου εκφράζουν ένα αντιμικροβιακό πεπτιδικό γονίδιο. J. Biol. Chem. 1992, 267, 23216–23225. [CrossRef]

12. Jones, DE; Bevins, CL Defensin-6 mRNA σε ανθρώπινα κύτταρα Paneth: Επιπτώσεις για αντιμικροβιακά πεπτίδια στην άμυνα του ξενιστή του ανθρώπινου εντέρου. FEBS Lett. 1993, 315, 187–192. [CrossRef] [PubMed]

13. Lehrer, RI; Lu, W. -Defensins στην ανθρώπινη έμφυτη ανοσία. Immunol. Αναθ. 2012, 245, 84–112. [CrossRef]

14. Liu, L.; Zhao, C.; Heng, HHQ; Ganz, T. Οι Ανθρώπινες -Defensin-1 και -Defensin κωδικοποιούνται από γειτονικά γονίδια: Δύο οικογένειες πεπτιδίων με διαφορετική τοπολογία δισουλφιδίου έχουν κοινή καταγωγή. Genomics 1997, 43, 316-320. [CrossRef] [PubMed]

15. Schutte, BC; Mitros, JP; Bartlett, JA; Walters, JD; Jia, HP; Welsh, MJ; Casavant, TL; McCray, PB, Jr. Ανακάλυψη πέντε συντηρημένων συστάδων γονιδίων β-αμυνσινίνης χρησιμοποιώντας μια υπολογιστική στρατηγική αναζήτησης. Proc. Natl. Ακαδ. Sci. ΗΠΑ 2002, 99, 2129–2133. [CrossRef]

16. Pazgier, Μ.; Hoover, DM; Yang, D.; Lu, W.; Lubkowski, J. Human -defensins. Cell ΜοΙ. Life Sci. 2006, 63, 1294–1313. [CrossRef] [PubMed]

17. Diamond, G.; Zasloff, Μ.; Eck, Η.; Brasseur, Μ.; Maloy, WL; Bevins, CL Tracheal αντιμικροβιακό πεπτίδιο, ένα πλούσιο σε κυστεΐνη πεπτίδιο από βλεννογόνο της τραχείας θηλαστικών: Απομόνωση πεπτιδίου και κλωνοποίηση ενός cDNA. Proc. Natl. Ακαδ. Sci. 1991, 88, 3952–3956. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com