مثيلة بروتين أرجينين: تعديل ناشئ في مناعة السرطان والعلاج المناعي الجزء الأول

في السنوات الأخيرة ، ظهر بروتين أرجينين ميثيل ترانسفيراز (PRMTs) كأعضاء جدد في عائلة منظم التعبير الجيني في حقيقيات النوى ، ويرتبط بإمراض السرطان وتطوره. أدى العلاج المناعي للسرطان إلى تحسين علاج السرطان بشكل كبير من حيث البقاء على قيد الحياة بشكل عام ونوعية الحياة. مثيلة بروتين أرجينين هي وظيفة تعديل جيني ليس فقط في النسخ ، ومعالجة الحمض النووي الريبي ، وشلالات نقل الإشارة ولكن أيضًا في العديد من عمليات دورة المناعة والسرطان. تشارك مثيلة الأرجينين في تنشيط المناعة المضادة للسرطان وتنظيم فعالية العلاج المناعي.

في هذه المراجعة ، نلخص أحدث المعلومات حول الآليات الجزيئية التنظيمية ومسارات إشارات مثيلة الأرجينين الأساسية المختلفة في الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية أثناء السرطان. نحدد أيضًا إمكانات مثبطات PRMT كعلاجات اندماجية فعالة مع العلاج المناعي.

الكلمات المفتاحية: بروتين أرجينين ميثيل ترانسفيراز (PRMTs) ، مناعة السرطان ، العلاج المناعي للسرطان ، تعديل ما بعد الترجمة ، الآلية الجزيئية

انقر فوق فوائد cistanche tubulosaمنتج

For more information:1950477648nn@gmail.com

1 المقدمة

التعديل اللاحق للترجمة هو تعديل كيميائي يزيد من التنوع الوظيفي للبروتين عبر الإضافة التساهمية لمجموعة كيميائية. تعمل هذه العملية على تعديل وظيفة البروتين وظهرت كمنظم حاسم للعمليات الخلوية المتعددة في السرطان.

ومع ذلك ، فإن مثيلة الأرجينين ، على عكس الأستلة ، الانتشار ، والفسفرة ، لم تحظ باهتمام كبير حتى وقت قريب ، ويرجع ذلك في الغالب إلى الطبيعة المتقطعة لاكتشاف الركيزة وغياب الأجسام المضادة الموثوقة ومثبطات الجزيئات الصغيرة الفعالة. لقد عمّق اكتشاف البروتينات والمثبطات فهمنا للكتاب والقراء والمنظمين أثناء مثيلة الأرجينين. يحفز بروتين أرجينين ميثيل ترانسفيرازات (PRMTs) مثيلة الأرجينين كـ "كتاب" ، ويشارك بشكل رئيسي في تنشيط النسخ والقمع ، وربط ما قبل الرنا المرسال ، واستجابات تلف الحمض النووي (1). تعمل مثيلة الأرجينين أيضًا على تعديل نسخ المواقع المستهدفة ، وبالتالي التوسط في عمليات الخلايا الرئيسية للحفاظ على توازن الأنسجة وأنماط المرض. نظرًا لأن مثيلة الأرجينين هي تعديل مستهدف ، فقد أظهرت مثبطات PRMT إمكانات كبيرة مثل علاجات السرطان في النماذج قبل السريرية والتجارب السريرية ، لتحسين بقاء المريض بشكل فعال (2).

نظرًا لأن وظائف الجهاز المناعي راسخة وحيوية لمراقبة الأورام وعلاج السرطان ، فإن العلاجات المناعية للسرطان الناشئة بسرعة تُعتبر الآن الركيزة الرابعة لعلاج السرطان (إلى جانب الجراحة والعلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي) (3).

عادةً ما تقضي المناعة ضد السرطان على الخلايا السرطانية أو تحد من نموها ، ولكنها أيضًا تعزز تطور الورم من خلال إنشاء بيئات دقيقة للورم (TMEs) ، والتي تتكيف مع نمو الورم (4). على الرغم من فعالية علاج الحصار المناعي (ICB) ، فإن أقلية من المرضى الذين يعانون من أورام خبيثة متقدمة يستمدون فوائد سريرية من هذه العلاجات ، مع تطوير الغالبية منهم لمقاومة فطرية أو مكتسبة (5).

لذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث في طرق الجمع القائمة على العلاج المناعي لتحسين البقاء على قيد الحياة بشكل عام لدى مرضى السرطان في مراحل متقدمة.

بالنظر إلى أن الاستجابات المناعية للسرطان هي عمليات مستمرة وديناميكية ومنظمة بإحكام ومصممة جيدًا ، فقد تُعزى الاستجابات القمعية للعلاج المناعي إلى عدة عوامل ، بما في ذلك النمط الظاهري المناعي TME والآليات الجزيئية الكامنة وراء مقاومة الورم الجوهرية (6). من بين القضايا ذات الصلة بالاستجابات المثلى للعلاج المناعي ، كل خطوة في سلسلة من عمليات التضخيم المتتالية تسمى دورة مناعة السرطان ، والتفاعل بين المناعة الفطرية والتكيفية بالإضافة إلى تنشيط أو فقدان مسارات الإشارات السرطانية. تتضمن دورة المناعة السرطانية الكلاسيكية التعبير عن المستضد وعرضه ، والاتجار بالخلايا التائية وتسلل الورم ، وقتل الخلايا المستهدفة بواسطة الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا (CTLs). تدمج المناعة الفطرية هذه الدورة بشكل كامل وتحافظ عليها وتضخمها. بينما تشارك المنظمات اللاجينية في تنشيط ونقل الخلايا المناعية إلى TME ، وكذلك الاستجابات المناعية اللاحقة ، فإن أدوارها المحددة في مناعة الورم وتأثيراتها المشتركة مع العلاج المناعي تظل غير واضحة (7 ، 8).

هنا ، نراجع وظائف مثيلة الأرجينين في مناعة الورم من ثلاث وجهات نظر: 1) مشاركة دورة المناعة السرطانية في الاستجابات المضادة للورم ، 2) إنتاج النوع الأول من الإنترفيرون (IFN) ومسارات الإشارة ذات الصلة ، و 3) آليات مقاومة الورم الجوهرية. باستخدام وجهات النظر هذه ، نقدم دليلًا يسلط الضوء على الأدوار الفسيولوجية الجديدة لـ PRMTs في مناعة السرطان ، ونتساءل عما إذا كان يمكن دمج مثبطات PRMT مع العلاج المناعي لتحقيق أقصى تأثير علاجي طويل الأمد في السرطان.

2 PRMTS

2.1 تصنيف PRMT

تشير مثيلة الأرجينين في الغالب إلى إضافة مجموعات الميثيل من S-adenosylmethionine (SAM) إلى مجموعات guanidino في السلسلة الجانبية للأرجينين ، والتي يتم تحفيزها بواسطة PRMTs (9). توجد خمسة متبرعين محتملين لرابطة الهيدروجين في مجموعة guanidino ، مع مثيلة الأرجينين المتبقية لإزالة مانح محتمل لرابطة الهيدروجين ، وبالتالي تغيير شكل بقايا الأرجينين دون تحييد الشحنات الموجبة وتوليد تأثيرات فسيولوجية في معظم الخلايا (10 ، 11). 

حاليًا ، تم تحديد تسعة PRMTs (PRMT 1–9) في خلايا الثدييات وتنقسم إلى ثلاث مجموعات متميزةوفقًا للنشاط التحفيزي: 1) يشير w-NG-monomethyl arginine (MMA) إلى مجموعة ميثيل واحدة مضافة إلى ذرة النيتروجين الطرفية ، 2) يشير w-NG-dimethylarginine غير المتماثل (aDMA) إلى مجموعة ميثيل أخرى موضوعة على نفس guanidino مجموعة تعتمد على MMA ، وإذا تم وضعها على الطرف الآخر من النيتروجين guanidino ، فإن هذا يشير إلى 3) متماثل w-NG ، N'Gdimethylarginine (CDMA). تحفز إنزيمات النوع الأول (PRMT1 و PRMT2 و PRMT3 و PRMT4 (CARM1) و PRMT6 و PRMT8) aDMA (12) ، بينما تحفز إنزيمات النوع الثاني (PRMT5 و PRMT9) CDMA (13) وأنزيمات النوع الثالث (PRMyT7) فقط مجلس العمل المتحد (الشكل 1). تشارك PRMTs في العديد من العمليات البيولوجية ، بما في ذلك تنظيم التعبير الجيني ، واستجابات تلف الحمض النووي ، وإشارات الخلية (الجدول التكميلي 1). تعتبر PRMTs سائدة وضرورية للخلايا البشرية ، وخاصة PRMT1 ، المسؤولة عن 85 بالمائة من aDMA ، وتعرض خسارة كبيرة في المثيلة عند خروجها (14).

علاوة على ذلك ، من المتوقع وجود الكثير من الحديث المتبادل بين PRMTs (15). تتسبب خسارة PRMT1 في إطلاق ركائز متنوعة لأنها لم تعد محظورة بواسطة تعديل aDMA ، مما يجعل هذه الركائز تتحول إلى أهداف PRMT من النوع الثاني والثالث (15). ومع ذلك ، فإن PRMTs لها وظائف حصرية بشكل متبادل حتى لو كانت تنطبق على مجموعة متنوعة من الركائز المتطابقة في المختبر (16).

2.2 وظائف PRMT في بيولوجيا السرطان

أفادت الدراسات السابقة أن التعبير المرتفع عن PRMTs كان مرتبطًا بتكوين الأورام وسوء التشخيص في العديد من أنواع السرطان (17-19) (الجدول التكميلي 2). حتى الآن ، فإن معظم PRMTs متورطة في تنظيم العمليات الخلوية المرتبطة بصيانة السرطان ، بما في ذلك التعبير الجيني بوساطة الوساطة اللاجينية ، وربط الرنا المرسال ، واستجابات تلف الحمض النووي (20). من بين هذه المسارات ، يعد التنظيم اللاجيني آلية بارزة تؤثر على نشاط الخلية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى تنشيط ترسيب PRMT (هيستون H4R3me2a و H3R2me2s و H3R17me2a و H3R26me2a) أو قمعي (H3R2me2a و H3R8me2a و H3R8me2s و H4Rme2s) (على التوالي) الجينات الرئيسية المرتبطة بالورم (21). حددت الدراسات المبكرة على مثيلة nonhistone أدوار PRMTs في تنظيم التضفير التأسيسي والبديل (22 ، 23). في الواقع ، قام تثبيط PRMT5 والنوع الأول PRMT بقمع وظائف sDMA و aDMA في بروتينات ربط الحمض النووي الريبي المتضمنة في تنظيم التضفير ، مما يؤدي إلى استجابات قمع الورم في نماذج سرطان الدم الحيواني مع طفرات عامل الربط (24). لطالما تم الاعتراف بالتنظيم المنخفض لإصلاح تلف الحمض النووي على أنه زيادة عدم استقرار الجينوم لتوليد تطور غير متحكم في السرطان (25). بالنظر إلى أن مثيلة الأرجينين للبروتينات المرتبطة بإصلاح تلف الحمض النووي ، بما في ذلك MRE11 ، و 53BP1 ، و hnRNPUL1 ، مطلوب لإصلاح الحمض النووي عن طريق إصلاح إعادة التركيب المتماثل وربط الأطراف غير المتجانسة ، تم دمج مثبطات PRMT مع العلاج الكيميائي للتغلب على مقاومة العلاجات السامة للخلايا (26) –28).

تشير هذه النتائج المشجعة إلى أدوار قوية ومثيرة لـ PRMTs في علاج السرطان. كان الاكتشاف الآخر غير المتوقع هو التأثير التآزري لتثبيط PRMT بالاقتران مع مثبطات نقطة التفتيش المناعية (ICIs) (19). لذلك ، فإن الدراسات التي توضح الآليات الجزيئية الكامنة وراء استنفاد أو تثبيط PRMT يمكن أن تساعد في تحديد أهداف جديدة "قابلة للدواء" للعلاج المناعي.

3 PRMTs في المناعة ضد السرطان

في الآونة الأخيرة ، أصبح علم الأورام المناعي مجالًا بارزًا في علاج السرطان ، حيث تم تحديد ICIs على أنها علاجات أحادية واعدة أو علاجات مركبة لعلاج أنواع مختلفة من السرطان (29). توفر الأحداث المتدرجة التي ينطوي عليها تحريض وتنفيذ الاستجابات المناعية المضادة للسرطان ، ما يسمى بدورة مناعة السرطان ، الأساس النظري للعلاج المناعي للورم (30). ضمن هذا السياق ، من المهم فهم التفاعل بين PRMTs والمكونات في دورة المناعة للسرطان ، حيث إن استهداف خطوة واحدة أو أكثر من خطوات الدورة يمكن أن يعزز الاستجابات المناعية المستمرة المضادة للورم و / أو تحفيز استجابات جديدة. أظهرت العديد من الدراسات الآن أن النوع الأول من الإنترفيرون (IFN) أمر بالغ الأهمية للاستجابات المناعية المضادة للسرطان حيث أن IFN هو المنظم والوسيط الرئيسي في كل خطوة من دورة المناعة ضد السرطان (31 ، 32).

لذلك ، فإن تطوير ناهضات آمنة وفعالة لتحفيز النوع الأول من الإنترفيرون الدولي يمكن أن يمثل استراتيجيات واعدة للعلاج المناعي للسرطان. في الواقع ، تظهر عيوب الورم الجوهرية كعوامل جزيئية رئيسية تملي السياق المناعي لأنواع السرطان المختلفة ، مع أدوار إعاقة في الاستجابات المناعية المحلية المضادة للورم (33). مطلوب استغلال العلاقات بين الأحداث الجينية للورم الجوهري و PRMTs لزيادة فعالية المثبط وتطوير استراتيجيات التدخل المناعي الشخصية. بشكل جماعي ، فإن تحديد أحداث المثيلة في دورة المناعة للسرطان ، وتوصيف إنتاج IFN من النوع الأول ، وكشف مسارات الورم سيوفر رؤى شاملة وعميقة في PRMTs في علم الأورام المناعي ويساعد في تحديد أهداف جديدة.

3.1 دور PRMTs في دورة المناعة السرطانية

تشير أدلة كثيرة إلى أن مناعة الورم ليست عملية منعزلة ، ولكنها تتطلب سلسلة من الأحداث المتدرجة تسمى "دورة مناعة السرطان" ، أو عملية تضخيم ذاتي حيث تؤثر كل خطوة على تطور الورم والتشخيص من خلال تعزيز الإشارات التنظيمية الإيجابية أو تثبيط السلبية الإشارات التنظيمية (30 ، 34 ، 35). من الممكن نظريًا الإزالة الكاملة للأورام الخبيثة (30). في هذا النموذج ، يتم هروب الخلايا السرطانية عن طريق تعطيل خطوات محددة في دورة المناعة السرطانية. تبدأ الدورة المناعية للورم بإطلاق المستضدات الجديدة المرتبطة بالورم من الخلايا السرطانية ، والتي يتم التعرف عليها بواسطة الخلايا العارضة للمستضد مثل الخلايا المتغصنة (DCs) والخلايا البائية والضامة ، لتشكيل التوافق النسيجي الرئيسي للببتيد المستضد (MHC) المجمعات. تهاجر البلدان النامية الناضجة من الورم إلى الأعضاء الليمفاوية الثانوية (SLOs) لتوصيل مجمعات الببتيد- معقد التوافق النسيجي الكبير المستضدي إلى خلايا CD4 بالإضافة إلى T و CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية (36). تتعرف مستقبلات الخلايا التائية (TCRs) على هذه المجمعات وتولد إشارة أولى ، يتبعها التنظيم الأعلى لبروتين الغشاء CD40L على سطح الخلايا Th. ثم يرتبط CD40L بـ CD40 على سطح DC ، مما يزيد بشكل كبير من تعبير B7 ، وبالتالي يرتبط بقوة أكبر بـ CD28 على سطح الخلايا Th. تبدأ هذه الإشارة المزدوجة في حساب تكلفة الخلايا التائية وتنتج السيتوكينات ، مما يؤدي إلى تنشيط الخلايا التائية المستجيبة ضد المستضدات الخاصة بالسرطان. ثم تنتقل الخلايا التائية المنشطة إلى الورم عن طريق الدورة الدموية وتخلق خلايا مناعية متسللة إلى الورم.

أخيرًا ، تتعرف TCRs الموجودة على خلايا CD8 + T على مركب الببتيد المستضدي- MHC-I وتقتل الخلايا السرطانية المستهدفة ، مع إطلاق المستضدات بواسطة الخلايا السرطانية الميتة في الدورة التالية (30). تظهر (الشكل 2).

3.1.1 PRMTs وعرض مستضد الورم

تتجنب العديد من السرطانات الرفض المناعي عن طريق قمع معالجة وعرض مستضد معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الأولى (MHC-I). لقد اجتذب MHC-I اهتمامًا كبيرًا لأنه يقدم مستضدات الببتيد الذاتية لخلايا CD8 بالإضافة إلى T ، ويمنع التداخل مع التعرف على الورم ، ويقلل من سمية الخلايا CD8 بالإضافة إلى T ، وهو المستجيب الأساسي لأنواع الخلايا لنجاح ICB (4). لوحظ التنظيم السفلي لـ MHC-I في 40٪ - 90٪ من الأورام البشرية ، مما يؤثر على تفاعلات MHC: TCR ويقلل من التعرف على الخلايا السرطانية بواسطة خلايا CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية. كثيرا ما ترتبط العوامل التنظيمية IFN (IRFs) ومجال عائلة CARD المحتوي على النوكليوتيدات المتكرر (NLR) الذي يحتوي على 5 (NLRC5) بالتنظيم السفلي MHC-I (37-40). يتم التعبير عن جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية (MHC-II) بشكل أساسي بواسطة خلايا تقديم المستضد المتخصصة (APC) ومستضدات الببتيد الخارجية الحالية بشكل أساسي لخلايا CD4 بالإضافة إلى الخلايا التائية (41). يرتبط إما التنظيم النازل MHC-I أو MHC-II بسوء تشخيص السرطان ، وضعف استجابات ICB ، وانخفاض معدلات رفض الورم في نماذج الفئران (42-44).

أفادت دراسة حديثة أن وفرة MHC-I التي تسيطر عليها PRMT5 وعرض مستضد يؤثر على نسخ NLRC5 (19). أدى التنظيم السفلي لـ PRMT5 أو التثبيط الدوائي لنشاط PRMT5 إلى زيادة التعبير عن NLRC5 والجينات المستهدفة ، والتي تورطت في معالجة وعرض المستضد. NLRC5 هو منشط نسخي لجينات MHC-I عندما يقترن بعوامل النسخ التي تتفاعل مع العناصر التنظيمية لمروج MHC-I ، مثل وحدة SXY (39 ، 45). أدت ضربة قاضية PRMT5 أيضًا إلى زيادة تعبير NLRC5 بعد علاج IFN-g ورافقها زيادة تعبير سطح MHC-I (19). ارتبط تعبير NLRC5 عكسيا مع تعبير PRMT5 في الخلايا السرطانية (46). لذلك ، يمكن أن يكون استهداف PRMT5 استراتيجية واعدة لزيادة وفرة MHC-I وتعزيز عرض المستضد. إلى جانب PRMT5 ، تم عرض العديد من PRMTs الأخرى لتنظيم مستويات MHC-I بشكل سلبي.

في الخلايا الأحادية ، أدى تثبيط PRMT1 إلى تقليل إثراء عنصر استجابة الأدينوزين أحادي الفوسفات الدوري (cAMP) في موقع CRE على مروج HLA-B (مجمع التوافق النسيجي الرئيسي ، الفئة الأولى ، ب) لزيادة مستويات MHC-I (47). في ضربة قاضية PRMT7 أو خلايا سرطان الجلد B16 المعالجة بمثبط PRMT7 ، يتم أيضًا تنظيم منظمات الجينات MHC-I مثل Nlrc5 والجينات المستهدفة ، على غرار مجموعة MS023 (مثبط PRMT1) (48).

تم عرض PRMT1 لميثيل معاملات الفئة الثانية (CIITA) والتي تعد منظمًا رئيسيًا لتعبير MHC-II ، وترتبط وتعاونت مع عامل النسخ المرتبط بمروج MHC-II (49). أدى مثيلة الأرجينين لـ CIITA إلى تدهورها اللاحق والتنظيم السفلي لـ MHC-II mRNA ومستويات البروتين (49). أفادت دراسة حديثة أن PRMT5 ينظم بشكل سلبي تعبير MHC-II في سرطان الخلايا الكبدية المدفوع بـ MYC (50). تمت زيادة MHC-II بشكل كبير على CD45.1 المتسلل إلى الورم بالإضافة إلى الكريات البيض و DCs عندما عولجت الفئران المعدلة وراثيًا ذات التعبير الجيني عن MYC مع مثبط PRMT5 ، GSK3326595 (50). PRMT5 إسكات في خلايا سرطان الخلايا الكبدية التي تفرط في التعبير عن MYC ينظم بشكل مباشر تعبير MHC-II عن طريق تقليل التخصيب في المختبر H3R8me2s و H4R3me2s على مروجي CIITA و CD74 (50).

لذلك ، فإن استهداف PRMT5 باستخدام مثبطات جزيئية صغيرة يمكن أن يؤدي إلى تسلل الخلايا المناعية إلى أورام الكبد وتعزيز عرض المستضد من خلال تنظيم MHC-II. ومع ذلك ، أظهرت دراسة أخرى أن تراكم PRMT 5- الوسيط للهيستون ثنائي الميثيل بشكل متماثل ، H3R2 (H3R2me2s) استجابة لتحفيز IFN-g وكان مصحوبًا بتخصيب CIITA في مروج MHC-II ؛ قام PRMT5 بتنشيط النسخ MHC-II بطريقة تعتمد على النشاط (51). قد تكون هذه التأثيرات التفاضلية لـ PRMT5 على عمليات النسخ MHC-II ناتجة عن نماذج مختلفة ، لذلك ، يلزم إجراء مزيد من الدراسات لتوضيح هذه المشكلات. قام CARM1 أيضًا بتنشيط النسخ MHC-II المحفز بـ IFN-g الناجم عن CIITA بطريقة تعتمد على نشاط arginine methyltransferase. علاوة على ذلك ، بروتين ربط CREB الميثلي من CARM1 في مواضع R714 و R742 و R768 ، مما يسهل الارتباط بمحفز MHC-II ، وينشط نسخ MHC-II بشكل تآزري بواسطة CIITA (52). معًا ، أثرت PRMTs على الحث بوساطة CIITA لـ MHC II بواسطة IFN عبر آليات مختلفة.

3.1.2 PRMTs التوسط في ترحيل الخلايا المناعية من خلال تنظيم Chemokines و CXCL10 و CXCL11

لتنفيذ الإجراءات المضادة للورم ، تهاجر الخلايا التائية من خلال الجهاز الدوري إلى الورم بعد البدء في العقد الليمفاوية. ينظم محور CXCL9 ، -10 ، -11 / CXCR3 بشكل أساسي ترحيل الخلايا المناعية وتمايزها وتنشيطها. CXCR3 هو مستقبل معبر عن السطح للكيماويات CXCL9 و CXCL10 و CXCL11 على الخلايا المناعية والسرطانية. تقوم الكيماويات بتجنيد CTL ، والقاتل الطبيعي (NK) ، وخلايا NK-T ، والضامة ، ثم تسهل التسلل إلى الأنسجة السرطانية عبر التدرج الكيميائي ، مما يؤدي إلى الهجرة الاتجاهية استجابة لـ IFN-g ، والتي يتم تعزيزها بشكل تآزري بواسطة عامل نخر الورم (a) ( TNF- أ) (53). يؤسس الحقن تحت الجلد للجرعات المميتة أو شبه المميتة من خلايا سرطان الجلد B16 في CXCR 3- / - الفئران دورًا حاسمًا لـ CXCR3 كمستقبل لـ CXCL9 و CXCL10 و CXCL11 أثناء ترحيل CTL (54). الكيماويات المشتقة من الورم مسؤولة أيضًا عن تجنيد خلايا Th2 و Tregs والخلايا الكابتة المشتقة من النخاع الشوكي (MDSCs) (53). لذلك ، فإن CXCL9 و CXCL10 و CXCL11 لها أدوار حاسمة وغير زائدة ومستقلة للخلايا تتوسط في تسلل الخلايا المناعية إلى الأورام وتحفيز مناعة فعالة مضادة للورم. بالإضافة إلى ذلك ، مثيلة هيستون ليسين بوساطة zeste homolog 2 (EZH2) و DNA methyltransferase -1 (DNMT -1) - مثيلة الحمض النووي بوساطة تمنع إنتاج CXCL9 و CXCL10 على التوالي ، ثم تمنع ورم الخلايا التائية صاروخ موجه.

لذلك ، يمكن أن تقضي علاجات المغير فوق الجيني على هذا القمع وتعزز في النهاية علاج السرطان (55). تشير هذه الملاحظات إلى أن إعادة البرمجة اللاجينية للأورام يمكن أن تنظم تجنيد الخلايا التائية والفعالية السريرية للعلاج المناعي للورم ، ومثيلة الأرجينين كطريقة جينية واسعة الانتشار ، تؤثر على هذه العمليات.

يتفاعل المجال الهيكلي التحفيزي لـ CARM1 بشكل مباشر مع p65 ، والذي يقع في مجال تجانس Rel-homology للعامل النووي kappa-B (NF-kB) ، ويعمل كعنصر أساسي ثنائي الأبعاد (56). في خلايا ضربة قاضية CARM1 المحفزة لـ TNF-a ، كان توظيف p65 في مروج CXCL10 معيبًا بشكل كبير وكان مثيلة H3R17 على المروج غير قابل للكشف ، في حين أن إعادة تقديم CARM1 أنقذت هذه الاستجابات تمامًا ، مما يشير إلى أن CARM1 كان مطلوبًا لتوظيف p65 في مروج CXCL10 و مثيلة H3R17 (56). نظم PRMT5 أيضًا ارتباط p65 مع مروج CXCL10 ، لأن PRMT5 تسبب في تناقص ميثيل مواقع R30 و R35 على p65 وربط الحمض النووي والانتقال النووي لـ p65 (57). تطلب TNF-a-induction لـ CXCL10 في الخلايا البطانية PRMT 5- بوساطة مثيلة أرجينين p65. وفقًا لبحث آخر أجراه هذا الفريق ، تسبب PRMT5 في إحداث ثنائي ميثيل R174 على p65 لتعديل الارتباط بمروج CXCL11 (58).

على الدوام ، زاد ثنائي الميثيل المتماثل PRMT5 لـ p65 عند R30 من تقاربه مع الحمض النووي وأثار التعبير الجيني الناجم عن NF-kB (59). في المقابل ، أدى تخفيف نشاط PRMT5 بواسطة RNA قصير الشعر أو المثبط الجزيئي الصغير ، EPZ015666 في خلايا سرطان الجلد B16 إلى زيادة تعبير CCL5 و CXCL10 بعد التحفيز (19). قام PRMT5 أيضًا بميثلة IFI16 ، مما خفف من ارتباطه بالحمض النووي المزدوج الخيط داخل الخلايا (dsDNA) ، وبالتالي تسبب في تعبير CCL5 و CXCL10 (19). على الرغم من عدم وصف التفاعلات بين PRMT1 و CXCL10 أو CXCL11 ، فقد قام PRMT1 بتقليل الميثيل غير المتماثل لبقايا R30 المحفوظة لـ p65 (60). يقع موقع المثيلة PRMT1 في شكل RxxRxRxxC في الحلقة L1 المرتبطة بالحمض النووي p65 (60). الميثيل p65 له تقارب ضعيف مع قليل النوكليوتيدات المشتركة NF-kB ؛ كان ينظم بشكل سلبي ارتباط الحمض النووي لـ p65 ونشاط النسخ ، وبالتالي منع تجنيد NF-kB لاستهداف مروجي الجينات (60).

لذلك ، نفترض أن PRMT1 يمكن أن ينظم الكيموكينات على مستوى النسخ. ترتبط كل من PRMT1 و CARM1 و PRMT5 بشكل مباشر بمجال Rel homology لـ p65 ، نظرًا لحقيقة أن التفاعل تم بوساطة منطقة مركزية تحتوي على المجال الهيكلي لنقل الميثيل ، والذي تم حفظه تطوريًا (61). بشكل عام ، تكون تفاعلات PRMT-chemokine ديناميكية وتعتمد على السياق ، مثل أن ثنائي الميثيل المتماثل وغير المتماثل قد يقابل ويحدث في مراحل مختلفة من تفاعلات NF-kB ، وبالتالي تجنيد جزيئات المستجيب المتميزة وإنتاج تأثيرات بيولوجية متنوعة. يجب تعزيز إنتاج الكيموكين لتسهيل تجنيد الخلايا الليمفاوية المتسللة إلى الورم من خلال استهداف PRMTs المتميزة بشكل انتقائي.

3.1.3 التغلب على الشبكات المثبطة في TME

يُنظر إلى TME الآن على أنها نظام بيئي معقد للورم بدلاً من نمط نمو مرتكز على خلية الورم (62). لفهم كيفية عمل TME بشكل أفضل ، يجب أن نفهم المصفوفة خارج الخلية وتكوين الخلية اللحمية. يتم تصنيف الخلايا اللحمية على النحو التالي ؛ ارتشاح الخلايا المناعية (IIC) ، والخلايا الوعائية المولدة للأوعية ، والخلايا الليفية المرتبطة بالسرطان (63). تتكون الخلايا المناعية المتسللة الخاصة بالمستضد من أنواع الخلايا المناعية الفطرية (الضامة (Mjs) ، الخلايا التغصنية (DCs) ، MDSCs ، NKs ، الخلايا البدينة ، العدلات ، والخلايا المناعية التكيفية (الخلايا الليمفاوية T و B) التي تستجيب لمجموعة متنوعة من المنبهات) (64). بينما يتم تجنيدها في البداية من الأنسجة المحيطة أو نخاع العظام لتغليف أنسجة الورم ، يتم "إعادة تثقيف" هذه الخلايا في النهاية لتصبح أنواعًا مختلفة من الخلايا التي تولد التهابًا مزمنًا وتكوين الأوعية.

في هذه البيئة ، الخلايا السرطانية والسدى المحيط بها مع بعضها البعض عن طريق قمع الجينات المفيدة من الناحية المناعية ، وتحفيز إشارات المسار الشاذة ، مما يؤدي في النهاية إلى إنتاج السيتوكينات القوية والكيموكينات التي تؤثر على المراقبة المناعية للمضيف للحفاظ على نمو الخلايا السرطانية وتطورها وانتشارها. تظهر الكثير من الأدلة السريرية الآن أن TME تؤثر بشكل كبير على فعالية العلاج المناعي والنتائج السريرية وأن PRMTs قد توفر أهدافًا علاجية جديدة للعلاج المناعي للورم عن طريق تعديل TME تجاه تسلل الخلايا الليمفاوية المرتفعة.

3.1.3.1 استهداف تكاثر الخلايا التائية والتمايز

نظرًا لأن الخلايا التائية الأكثر فعالية 8- هي الخلايا الأكثر فاعلية في قتل الأورام ، فإن مجموعات الخلايا التائية تعد موضوعات بحثية ذات أهمية عالية. تشكل الخلايا التائية CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية السامة للخلايا و CD4 بالإضافة إلى الخلايا التائية مجموعات سكانية فرعية من الخلايا التائية في TME. تتمايز خلايا CD4 plus الساذجة بشكل أساسي إلى أربع مجموعات متميزة: T helper 1 (Th1) و Th2 و Th17 وخلايا T (Treg) التنظيمية. يتم تحديد تمايزها من خلال أنماط الإشارة التي يتم تلقيها أثناء تفاعلاتها الأولية مع المستضدات (65). لا تمارس الخلايا التائية في TME وظائف المستجيب المضاد للورم فحسب ، بل تعزز بعضها نمو الورم. من بين هذه الخلايا ، CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية السامة للخلايا وخلايا Th1 ، المعروفة باسم CTLs ، لها دور في قتل الورم. تتميز الخلايا الأخيرة بإنتاج IFN-g و TNF-a و interleukin (IL) -2 ، والتي تدعم نوع الخلية السابق أو تعمل كخلايا T سامة للخلايا لإزالة الخلايا السرطانية مباشرة (66). تدعم خلايا Th2 الخلايا البائية بإطلاق IL -4 و IL -5 و IL -13 ، بينما تعزز خلايا Th17 نمو الورم عن طريق إنتاج IL -17 و IL -21 ، و IL22 (65 ، 67). بالإضافة إلى ذلك ، تخفف Tregs الاستجابات المناعية المضادة للورم بواسطة الخلايا التائية عن طريق تثبيط وظيفة الخلايا التائية وإنتاج السيتوكين بشكل مباشر ، أو تثبيط عرض المستضد بشكل غير مباشر لعرقلة تنشيط الخلايا التائية (68 ، 69). تشير النسبة العالية من الخلايا Tregs إلى CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية عادةً إلى سوء تشخيص السرطان (70). تفشل الخلايا التائية CD8 plus السامة للخلايا في كثير من الأحيان في تثبيط تكوين الورم أثناء تكوين الأورام بسبب استنفاد الخلايا التائية ، والذي يُعرَّف بأنه التعبير المستمر عن المستقبلات المثبطة للخلايا التائية والفقد التدريجي لوظائف إنتاج IFN-g وتحللها استجابةً لعوامل طويلة الأجل مثل الالتهابات المزمنة أو تحفيز السرطان (71). يستقطب IL -12 و IFN-g خلايا CD4 بالإضافة إلى الخلايا التائية الساذجة تجاه خلايا Th1 من خلال إجراءات محول الإشارة والمنشط لعامل النسخ T box T-bet. يتطلب تمايز الخلايا Th2 GATA3 ، وهو اتجاه مصب لـ IL -4. يتطلب تمايز الخلايا Th17 مستقبلات اليتيمة المرتبطة بالريتينويد (ROR) وهي عامل نسخ ناتج عن تحويل عامل النمو (TGF-b) إلى جانب IL -6 و IL -21 و IL {{55 }}. يتطلب تمايز الخلايا Treg أيضًا forkhead box P3 (FOXP3) كعامل نسخ.

حدد التوصيف الشامل لميثلة الأرجينين في الخلايا التائية الأولية الأدوار التنظيمية لـ PRMTs في قرارات مصير الخلايا التائية. باستخدام مقياس الطيف الكتلي ، Geoghegan et al. حددت 2502 موقع مثيلة أرجينين في 1257 بروتينًا في الخلايا التائية البشرية (72). في القائمة كانت مكونات آلات إشارة مستقبلات الخلايا التائية وعوامل النسخ الرئيسية التي تنظم تحديد مصير الخلايا التائية. علاوة على ذلك ، حدد هؤلاء المؤلفون التغيرات في إشغال مثيلة الأرجينين أثناء تمايز الخلايا التائية الأولية وأظهروا تغيرات في القياس المتكافئ بميثيل الأرجينين أثناء تحفيز الخلية في مجموعة فرعية من البروتينات المهمة لتمايز الخلايا التائية (72).

أكدت ثلاث دراسات مستقلة باستخدام الفئران الناقصة PRMT الخاصة بالخلايا التائية 5- الدور الرئيسي لـ PRMT5 في الحفاظ على الخلايا التائية الطرفية وتوجيه انتقال الخلايا التائية الساذجة إلى النمط الظاهري للمستجيب / الذاكرة (73-75). إينوي وآخرون. ذكرت أنه عند المقارنة مع الفئران الضابطة ، كان لدى الفئران التي تعاني من نقص الزيجوت المتماثل الخاصة بخلايا PRMT5 T أقل ثباتًا NK (iNK) T و CD4 بالإضافة إلى T و CD8 بالإضافة إلى أرقام الخلايا التائية. أيضًا ، كان PRMT5 مطلوبًا لبقاء الخلايا التائية وانتشارها (74). تاناكا وآخرون أظهر أن PRMT5 كان حاسمًا لانتقال الخلايا التائية من النمط الظاهري الساذج إلى النمط الظاهري المنشط ، وكذلك الحفاظ على الخلايا التائية الناضجة بالفعل (73). Lindsay et al. أكد أيضًا أن PRMT5 كان مطلوبًا للحفاظ على iNKT و CD4 بالإضافة إلى T و CD8 بالإضافة إلى مجموعات الخلايا التائية الطرفية (75). تم تحفيز كل من نشاط ثنائي ميثيل الأرجينين المتماثل ومستويات تعبير PRMT5 بشكل كبير في الخلايا التائية المنشطة.

علاوة على ذلك ، Inoue et al. ذكر أيضًا أن PRMT5 سهّل التضفير المسبق للرنا المرسال من Il2rg و Jak3 لزيادة مستويات التعبير للحفاظ على تجمعات الخلايا التائية. يقوم Il2rg بتشفير gc ، وهي وحدة فرعية لمستقبلات تتقاسمها السيتوكينات ، بما في ذلك IL -2 و IL -4 و IL -7 و IL -9 و IL -15 و إيل -21 (76). تنظم عائلة السيتوكينات gc بإحكام تطور الخلايا الليمفاوية ، وتعمل عبر كينازات التيروزين JAK1 و JAK3 (77). لوحظ تطور خلل في الخلايا الليمفاوية ، بما في ذلك الخلايا T و B و NK و iNKT في الفئران التي تعاني من نقص في خلايا gc أو JAK3. أظهر هؤلاء المؤلفون أيضًا أن ثنائي الميثيل المتماثل لبقايا الأرجينين في بروتينات Sm بواسطة PRMT5 ربما يكون مسؤولًا عن تغييرات الربط الناتجة عن نقص PRMT5 (74).

ترتبط الخلايا التائية عالية الكثافة - CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية السامة للخلايا بتشخيص أفضل في العديد من أنواع السرطان (78). لذلك ، تم التحقيق في الارتباطات بين PRMTs و CD8 بالإضافة إلى تكاثر الخلايا التائية والقدرة على إنتاج السيتوكين في العديد من الدراسات. كومار وآخرون. أظهر أن تثبيط CARM1 زاد من تسلل الورم CD8 بالإضافة إلى أرقام الخلايا التائية ، وعزز تعبير Granzyme B و IFN-g ، وتكاثر علامة Ki -67 ، مما سهل قدرة أقوى على قتل الورم في CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية ، مما يشير إلى تثبيط CARM1 تعزيز انتشار CD8 plus T وإنتاج السيتوكينات (79). كومار وآخرون. أظهر أيضًا أن الخلايا التائية كارم 1- بالضربة القاضية تعبر عن مستويات أعلى من الذاكرة CD8 بالإضافة إلى عوامل النسخ المرتبطة بالخلايا التائية ، مثل Tcf7 و Myb (79). عزز Myb الذاكرة CD8 بالإضافة إلى تكوين الخلايا التائية عن طريق التنشيط النسخي لقمع Tcf7 و Zeb2 (80). وتجدر الإشارة إلى أن كارم 1- الخلايا التائية المعزولة عبرت عن مستويات منخفضة من المستقبلات المثبطة PD -1 و TIM3 ، وهي علامات استنفاد الخلايا التائية (79). تميّز تثبيط PRMT5 عن CARM1 بقمع تحريض خلايا CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية الخاصة بمستضد الورم في المختبر (81). حولت تفاعلات مثيلة PRMT SAM ، كعامل مساعد متبرع بالميثيل ، إلى Sadenosyl-l-homocysteine ​​(SAH) ، بينما تم تحويل SAM أيضًا إلى methylthioadenosine (MTA). قام كل من SAH و MTA بتثبيط PRMTs في حلقات التغذية الراجعة ، بينما قام MTA بشكل فعال بتثبيط نشاط PRMT5 (82). قلل MTA من تكاثر الخلايا التائية CD8 بالإضافة إلى قابليتها للبقاء ، حيث أنه يثبط وظائف المستجيب في CD8 الخاص بالمستضد البشري بالإضافة إلى الخلايا التائية السامة للخلايا عن طريق تقليل قدرة تحلل الخلايا CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية ، وتثبيط إفراز IFN-g و IL -2 في بطريقة تعتمد على الجرعة (81). ستروبل وآخرون. ذكرت أن PRMT 5- مثبط ميثيل ترانسفيراز المحدد ، EPZ015666 قمع CD8 بالإضافة إلى تكاثر الخلايا التائية ، والجدوى ، والوظائف (83).

بالإضافة إلى ذلك ، ربط هؤلاء المؤلفون PRMT5 بربط MDM4 الانتقائي الذي تسبب في تحويل سلسلة إشارات p53 للتوسط في إيقاف دورة الخلية وموت الخلايا المبرمج في خلايا CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية. كما أدى تثبيط PRMT5 إلى تقليل بروتين كيناز B (AKT) / هدف الثدييات لإشارات الراباميسين (mTOR) ، مما أضعف تكاثر الخلايا التائية CD8 بالإضافة إلى بقاءها (83).

CD28 المرتبط بـ B7 على APCs ، وخفض التحفيز المشترك مع TCR عتبة تنشيط الخلايا التائية ، وبالتالي تعزيز تمايز الخلايا التائية CD4 بالإضافة إلى 2- التعبير الخلوي من النوع (84). بلانشيت وآخرون ذكرت أن إشارات التحفيز المشترك CD28 تسببت في مثيلة أرجينين في الخلايا التائية (85). بالنظر إلى أن SAH تم التخلص منه بسرعة بواسطة S-adenosyl-L-homocysteine ​​hydrolase (SAHase) وأنشطة PRMT المثبطة لـ SAH ، يعمل SAHase كمنشط PRMTs. مثبطت حاصرات SAHase الدوائية بشدة تنشيط العديد من البروتينات الرئيسية التي تحفزها إشارات TCR ، بما في ذلك AKT ، كينازات البروتين المنظمة خارج الخلية (ERK) 1/2 ، و NF-kB. يؤدي إلى ضعف تنشيط الخلايا التائية CD4 بالإضافة إلى (86).

لذلك ، قد يكون لـ PRMTs أدوار مهمة في تنشيط الخلايا التائية CD4 بالإضافة إلى التمايز. يمكن أن تثبط مثبطات انتقائية لـ PRMT5 تكاثر خلايا Th2 (87). ويب وآخرون. لاحظ أنه في الفئران التي تعاني من نقص الزيجوت المتماثل الخاصة بخلايا PRMT5 ، زادت نسبة خلايا IFN-g plus T-bet plus و IFN-g plus و T-bet plus T أثناء تمايز الخلايا Th1 ، ولكن إجمالي عدد خلايا Th1 المتمايزة كانت انخفض ، على الأرجح بسبب انخفاض انتشار Th1 (75). بالإضافة إلى ذلك ، لاحظ هؤلاء المؤلفون أن النسبة المئوية لـ GATA -3 بالإضافة إلى IL -4 plus و IL -4 بالإضافة إلى الخلايا التائية زادت أثناء تمايز Th2 (75). لذا عزز تثبيط PRMT5 تمايز الخلايا التائية CD4 بالإضافة إلى منع الانتشار. ميكانيكيًا ، ثبت أن مثبطات SAHase تقلل من مثيلة الأرجينين لعامل التبادل النوكليوتيد Vav Guanine 1 (Vav1) ، وهو جزيء أساسي ، مما يؤدي إلى تقييد تنشيط الخلايا التائية CD4 زائد (86 ، 88). باستمرار ، يتراكم الأرجينين الميثلي Vav1 في النواة وينشط العامل النووي المعقد النسخي للخلايا التائية المنشطة (NFAT) و NF-kB لتعزيز إنتاج IL -2 وتكاثر الخلايا التائية (85). نظم PRMT5 أيضًا نسخ IL -2 عن طريق ميثلة بروتينات معينة تحتوي على sDMA (89).

علاوة على ذلك ، ساعد انخفاض إفراز IL -2 بواسطة مثبطات PRMT5 في منع تكاثر خلايا Th1 وتمايزها (87). قام PRMT1 أيضًا بميثيل البروتين المتفاعل NFAT ، NIP45 الذي سهّل الارتباط مع NFAT ، وهو تعديل ضروري لـ NIP 45- التعزيز الفعال لمعاملات NFAT والتفعيل المشترك لـ PRMT1 لمروج IL -4 (90 ، 91). بشكل جماعي ، تتحكم مثبطات SAHase جزئيًا في البروتينات التي يتم تحفيزها عن طريق إشارات TCR من خلال ميثيل Vav1 المنخفض ، وبالتالي تثبيط تنشيط الخلايا التائية CD4 +. عزز PRMT5 أيضًا إنتاج IL -2 عن طريق methylating Vav1 أو NF -45 و NF -90. بالنظر إلى أن IL -2 له أدوار مهمة في استقطاب CD4 + الخلايا التائية الساذجة إلى النمط الظاهري Th2 ، وفي تكاثر الخلايا التائية ، ساهمت مستويات تعبير IL -2 المرتفعة التي يسببها PRMT5 في CD4 بالإضافة إلى الخلايا التائية التمايز والانتشار (92 ، 93).

أظهرت الدراسات الحديثة أن خلل تنظيم مثيلة الأرجينين ساهم في تمايز Th17. من ناحية ، منع التثبيط الدوائي لـ PRMT1 من توليد خلايا Th17 (94). ميكانيكيًا ، استجابةً لـ IL -6 وتحويل عامل النمو- b (TGF-b) ، تفاعل PRMT1 مع عامل نسخ رئيسي في تمايز خلايا Th17 ، RORgt ، ونسخ IL -17 والتعبير ، والذي تميز النمط الظاهري Th17 (94). بعد الدمج مع RORgt ، تم تجنيد PRMT1 إلى مروج IL -17 والهيستون ثنائي الميثيل غير المتماثل 4 أرجينين 3 (H4R3). مثيلة H4R3 استقرت STAT3 التي تم تنشيطها بواسطة IL -6 وأزلت STAT5 التي تم تنشيطها بواسطة IL -2 ، وبالتالي التخفيف من التأثير المثبط لـ STAT5 على مروج IL -17 وتشجيع تمايز Th17 (95).

ومع ذلك ، من ناحية أخرى ، تم إعاقة تمايز Th17 بشدة في نموذج PRMT5 الناقص الخاص بالخلايا التائية ، حيث كان عدد خلايا RORgt plus IL17 plus و IL -17 plus و RORgt plus Th17 منخفضة جدًا في هذا النموذج (96). قد يكون هذا الموقف قد نشأ بسبب ما يلي: PRMT5 ثنائي الميثيل بشكل متماثل SREBP1 في R321 ، والذي منع الفسفرة في S430 ومنع تدهور SREBP1 عبر مسار ubiquitin-proteasome (96). عزز هذا التغيير الاستقرار والنشاط النسخي لـ SREBP1 ، وهو معامل جيني يعزز التخليق الحيوي للكوليسترول ، مما أدى إلى تراكم ناهض RORg داخلي قوي ، ديموستيرول (75 ، 97).

إلى جانب تأثيره على التخليق الحيوي للكوليسترول ، عزز PRMT5 أيضًا آلية حال السكر لتنظيم تمايز Th17. منع تثبيط PRMT5 التعبير عن عامل تنظيم تحلل السكر ، والعامل المحفز لنقص الأكسجة 1- أ (HIF -1 أ) لتعزيز تمايز Th17 عبر التنشيط النسخي المباشر لـ RORgt ، وتعزيز مسار التحلل ( 75 ، 83 ، 98). بشكل عام ، من خلال ميثلة الهيستونات لتنشيط مروج IL -17 وتنظيم إعادة البرمجة الأيضية ، بما في ذلك تحلل السكر واستقلاب الدهون بعد تنشيط الخلايا التائية ، شجعت PRMTs تمايز Th17.

بالنسبة لخلايا Treg ، تم الإبلاغ عن FOXP3 كمنظم نسخي محدد المصير ، مع مستويات FOXP3 عالية واستقرار مطلوب للنشاط المثبط للمناعة لخلايا Treg (99 ، 100). نظمت PRMTs بنشاط التمايز والنشاط القمعي لـ Tregs من خلال تنظيم FOXP3. عزز PRMT 1- المثيلة المباشرة المحفزة لـ FOXP3 عند R48 و R51 الوظيفة القمعية لخلايا Treg (101). وبالمثل ، قد يكون PRMT1 قد أثر أيضًا على نشاط Treg عن طريق تنظيم البروتينات الأخرى التي تتفاعل مع FOXP3 ، مثل بروتين Forkhead box O1 (FOXO1) وعامل النسخ المرتبط بـ Runt 1 (Runx1) (102 ، 103). PRMT1 مميثل FOXO1 عند R248 و R250 لتثبيت البروتين ، وأيضًا ميثليته Runx1 في R206 و R21 لتعزيز نشاط النسخ (104 ، 105).

إلى جانب ذلك ، عزز علاج AMI لمثبط PRMT1 -1 حساسية Treg لتعبير FOXP3 الناجم عن TGF-b وزاد من تواتر Tregs وتأثيره القمعي عن طريق التعزيز المباشر لتعبير FOXP3 (106 ، 107). بصرف النظر عن PRMT1 ، نظم PRMT5 أيضًا تعبير FOXP3 في الخلايا التائية الساذجة من خلال التأثير على تعبير DNMT1 الذي يتحكم في مثيلة CpG في مروج FOXP3 وبالتالي يعزز إمكانية الوصول إلى النسخ إلى المناطق التنظيمية FOXP3 (108 ، 109). بالإضافة إلى ذلك ، أثر تثبيط PRMT5 على تعديل H3K27me3 في مروج FOXP3 وسهل تعبير FOXP3 (106). نظرًا لتفاعل PRMT5 مع EZH2 ، وبلغت ذروتها في زيادة ترسب H3K27me3 ، فقد يكون سبب تغييرات H3K27me3 في الخلايا الناقصة PRMT5 بواسطة تفاعلات PRMT 5- EZH2 (110).

في المقابل ، لاحظ Yasuhiro et al. ، في نموذج عوز PRMT الخاص بخلايا Treg 5- ، أن النشاط القمعي والتأثيرات / النمط الظاهري للذاكرة لـ Tregs قد انخفض ، نتيجة لانخفاض مؤشر ثنائي الميثيل المتماثل لموضع FOXP3 R51 (111) ). ومع ذلك ، اكتشف هؤلاء المؤلفون لاحقًا أن نقص PRMT5 ربما كان مرتبطًا بعيوب الصيانة والتفعيل وانتشار الخلايا Treg عبر إشارات gc المعطلة بدلاً من FOXP3 الميثيل (73).

3.1.3.2 استهداف تنشيط الخلايا البائية والتمايز

بينما لطالما كانت الخلايا التائية محور أبحاث مناعة الورم ، فإن مجموعات فرعية أخرى من الخلايا المناعية لها صلة بهذا المجال ، لا سيما فيما يتعلق بمفهوم البنية الليمفاوية الثالثة (TLS). بدلاً من مطالبة DCs بالهجرة من موقع الورم إلى SLOs ، تفترض فرضية TLS أن هذه الظاهرة تحدث مباشرة في الأعضاء اللمفاوية المنتبذة ، الناتجة عن تسلل الأنسجة غير اللمفاوية إلى هوامش الورم والسدى (112). تتكون هذه الهياكل من منطقة خلايا CD3 بالإضافة إلى T ومنطقة خلية CD20 plus B ، حيث تحتوي الأولى على DCs إيجابية للبروتين السكري الغشائي المرتبط بالـ DC-lysosome والخلايا الشبكية للأرومة الليفية ، والأخيرة تحتوي على مراكز جرثومية وخلايا بلازما و DCs جرابي ، و معقدات الأجسام المضادة للمستضد (113). في TLS ، تقوم المستضدات المرتبطة بالورم بتحويل الخلايا البائية إلى النمط الظاهري للمستجيب / الذاكرة الذي ينتج أجسامًا مضادة ، ويقدم مستضدات الورم للخلايا التائية ، وبالتالي تعزيز الوظيفة الإنذارية لخلايا CD8 بالإضافة إلى الخلايا التائية وتعزيز نمو الخلايا التائية (113). ارتبطت مستويات الخلايا التائية المرتفعة CD8 plus و CD4 plus T بالاشتراك مع تسلل كبير لخلايا CD20 بالإضافة إلى B بالبقاء السريري على المدى الطويل (114).

علاوة على ذلك ، تم إفراز العديد من الكيموكينات بواسطة الخلايا البائية لتجنيد الخلايا DC والخلايا التائية والخلايا القاتلة الطبيعية (113). حددت كل من الفوج السريري والدراسات التحليلية لـ TME الارتباطات الإيجابية بين استجابات المريض للعلاج ICB وتسلل الخلايا البائية وتشكيل TLS. سلطت هذه الدراسات الضوء على الدور غير المعترف به حتى الآن للخلايا البائية في المناعة البشرية المضادة للورم ، وبالتالي قد تستجيب الأورام غير الحساسة لـ ICB بشكل أفضل للعلاجات الناشئة التي تستهدف نشاط الخلايا البائية (115-117).

تنظم PRMT1 و PRMT5 و PRMT7 تكاثر الخلايا السابقة وتمايزها وتشكيل المركز الجرثومي واستجابات الجسم المضاد. في الفئران التي تعاني من نقص PRMT 1- الخاصة بالخلايا البائية ، انخفضت أعداد الخلايا البائية في نخاع العظام والأعضاء اللمفاوية الطرفية الأخرى بشكل كبير (118) ، بينما تم تقليص نمو الخلايا البائية بشدة في مرحلة ما قبل الخلية البائية (119) ). أظهرت الخلايا البائية المنشطة زيادة في مستويات البروتين PRMT1 والأرجينين الميثلي. من خلال التنظيم السفلي ، فإن الجينات المنشطة لإعادة التركيب ، Rag1 و Rag2 ، منع FOXO1 تقدم تمايز الخلايا B إلى ما بعد مرحلة الخلايا المؤيدة للخلية B (120). ياماغاتا وآخرون. أظهر أن PRMT1 ميثيل FOXO1 مباشرة لتثبيط الفسفرة بواسطة AKT ، والتدهور اللاحق للبروتوزوم (105). علاوة على ذلك ، قام PRMT1 أيضًا بميثلة الوحدة الفرعية Iga لمستقبل الخلية B (BCR) لتثبيط تنشيط Syk الناجم عن BCR وإشارة phosphoinositide 3- kinase (PI3K) ، ومنع تدهور بروتين FOXO ، وتعزيز تمايز الخلايا قبل B بدلاً من انتشار (121 ، 122).

وبالتالي ، فإن أحداث إشارات الخلية B المنظمة بشكل سلبي PRMT1 مثل إعادة تركيب مفتاح الفصل واختيار المستضد عبر إشارات PI3K-FOXO1 ، مما يسهل التطور من خلايا ما قبل B إلى خلايا B غير ناضجة. بالإضافة إلى ذلك ، توسط PRMT1 في ميثيل الأرجينين لـ CDK4 ، وزعزع استقرار مجمع CDK 4- Cyclin-D3 ، وتوقف دورة الخلية المستحثة ، وعزز تمايز الخلايا السابقة B (119). في حجرة خلية B المحيطية ، كان نموذج الفئران الناقص PRMT 1- ، تكاثر الخلايا البائية الناضجة وتمايزها بعد التحفيز معطوبًا بشدة ، وكان توليد الخلايا الجرثومية B (GC-B) معيبًا ، وكان تنشيط خلايا الذاكرة B وانتشارها معيبًا. إلى حد كبير (121). حافظ PRMT1 أيضًا على أرقام الخلايا الجريبية B (FO-B) وعزز تكوين المركز الجرثومي (GC) عند تنشيط خلية FO-B (118). PRMT1 يحمي الخلايا البائية المنشطة من موت الخلايا المبرمج عن طريق تنظيم التعبير عن بروتينات عائلة BCL2 ، MCL1 ، BCL2 ، A1 ، و BCLX (121).

Litzler et al. ذكرت أن كلا من بروتين PRMT5 ومستويات sDMA قد تم تنظيمهما في تكاثر مراحل الخلايا البائية وأن PRMT5 عزز بقاء الخلايا البائية المنشطة (123). كان PRMT5 ضروريًا لتطوير الخلايا البائية في خلايا Pro-B و Pre-B. PRMT5 يحمي الخلايا البائية الناضجة من موت الخلايا المبرمج ويعزز التكاثر وتشكيل GC عن طريق تنظيم نسخ الخلايا البائية وإخلاص الربط (123). علاوة على ذلك ، تفاعل PRMT5 بشكل مباشر مع BCL6 وميثيلته لتسهيل قمع النسخ بوساطة BCL 6- ، وبالتالي تنظيم تكوين GC (124). الجينات المستهدفة BCL6 Irf4 و Prdm1 ، التي توسطت في تمايز خلايا البلازما ، تم تنظيمها أيضًا بواسطة PRMT5 (123).

باستخدام نموذج الماوس PRMT7 بالضربة القاضية الخاص بالخلية B ، Ying et al. أظهر أن فقدان PRMT7 أضعف تطور الخلايا البائية أدى إلى انخفاض خلايا المنطقة الهامشية B (MZ-B) وزيادة خلايا FO-B وتعزيز تكوين GC بعد التحصين (125). أدى استنفاد PRMT7 إلى زيادة تعبير Bcl6 عن طريق تجنيد H4R3me1 و H4R3me2 المتماثل لمروج Bcl6. انخفض أيضًا التمايز بين الأنواع الفرعية من خلايا البلازما التي تفرز IgA- و IgG 1- في الفئران الناقصة PRMT 7- ، ربما لأن فقدان PRMT7 تسبب في زيادة تنظيم Bcl6 وتثبيط Irf4 و Prdm1 في خلايا GC-B (125 ).

3.1.3.3 استهداف تمايز البلاعم المرتبط بالورم (TAM) والتعبير عن الخلايا المناعية الأخرى

تشير الأدلة المتزايدة الآن إلى أن TME يغير الخلايا المناعية لقمع المراقبة المناعية والاستجابات المناعية (126). تميل الضامة M1 المنشطة كلاسيكيا إلى الخلايا السرطانية البلعمة عن طريق إنشاء بيئة مؤيدة للالتهابات ، وتسهيل استجابات Th1 و CTL.

ومع ذلك ، فإن الضامة M2 المنشطة بدلاً من ذلك مثل TAMs تعزز نمو الورم والغزو من خلال تعزيز استقطاب Th2 ، وتكوين الأوعية الورمية ، وتثبيط الاستجابات المناعية المضادة للورم (127). تتخصص البلدان النامية في معالجة وعرض المستضد ، بينما تحدد NKs بكفاءة الخلايا السرطانية وتستخدم السمية الخلوية بوساطة perforin / Granzyme للحد من نمو الورم ، بينما تمارس MDSCs المتراكمة تأثيرات مثبطة للمناعة بارزة بدلاً من التمايز في الخلايا النخاعية الناضجة (128).

باستخدام نموذج الماوس PRMT1 الخاص بالنخاع العظمي ، Tikhanovich et al. أظهر أن PRMT1 كان مطلوبًا لتمايز الضامة M2. لوحظ تحريض PRMT1 أثناء التمايز بين الخلية الواحدة إلى البلاعم ، مما أدى إلى ترسيب H4R3me2a على مروج البيروكسيسوم المنشط g (PPARg) الذي عزز تعبير PPARg (عامل نسخ رئيسي مطلوب لتمايز النمط الظاهري M2). أدى الحذف الضخم الخاص بـ PPARg إلى إضعاف نضج الضامة M2 المنشطة بدلاً من ذلك (129 ، 130). تمشيا مع هذه الدراسة ، تسبب PRMT1 في استقطاب البلاعم لأنواع M2 وزيادة تعبير IL -6 وتعبير STAT3 المصب من خلال تعزيز كثرة الخلايا الضامة المعتمدة على PPARg لاستهلاك أجسام أبوطوزية في نموذج فأر لسرطان الخلايا الكبدية المعتمد على الكحول (131).

أيضًا ، أدى نقص PRMT1 إلى تقليل أنواع M2 من خلال مسار PPARg بوساطة c-Myc ، والذي أثر على الاتجار ، وكثرة الخلايا ، والبلعمة ، والتنشيط البديل للبلاعم (132-134). قام PRMT1 أيضًا بميثلة c-Myc عند R299 و R346 لزيادة تنظيم قدرته على الارتباط بـ p300 ، بدلاً من HDAC1. أدى هذا التوظيف المعقد c-Myc-p300 المعقد للجينات إلى نسخ M2 لاحقًا ، مثل PPARg ومستقبلات المانوز من النوع C 1 (MRC1) (129).

علاوة على ذلك ، أثرت PRMTs على تعبير c-MYC ووظيفتها في خطوط الخلايا الأخرى على النحو التالي: 1) قام PRMT1 و CARM1 بإيداع علامات H4R3me2a على مروج الجينات cMYC ، والتي تمت قراءتها بواسطة البروتين المحتوي على مجال Tudor 3 (TDRD3) -topoisomerase IIIB (TOP3B) ) النسخ المعقد والميسر لـ c-MYC (135). 2) قام PRMT5 بميثلة مواقع R218 و R225 في بروتين نووي نووي غير متجانس A1 (hnRNP A1) لتنظيم موقع دخول الريبوسوم الداخلي (IRES) - الترجمة المستقلة لـ c-MYC (136). 3) التثبيط المعتمد على الإنزيم لـ c-MYC polyubiquitination بواسطة PRMT3 يزيل تدهور C-MYC بوساطة يوبيكويتين (137) ، و 4) PRMT 5- الوسيط H4R3me2 كان غنيًا بربط c-Myc بـ CANNTG E- عناصر الصندوق ، وكذلك وظيفة MYC المنظمة (138).

عزز PRMT6 أيضًا تطور الورم من خلال تسهيل تمايز البلاعم إلى النمط الظاهري M2 بدلاً من النمط الظاهري M1 ودعم تكوين الأوعية الدموية للورم. تفاعل PRMT6 مع ILF2 في سرطان الغدة الرئوية لتنظيم توليف العوامل المثبطة لهجرة البلاعم للحث على تنشيط TAM البديل (139 ، 140).

أثرت مثيلة الأرجينين أيضًا على الخلايا المناعية الأخرى ، باستثناء الضامة. تم اختراق مثبط الجزيء الصغير CARM1 ، الأورام المعالجة بـ EZM2302 بواسطة عدد كبير من الخلايا المتغصنة ، وخلايا cDC1 المتقاطعة ، وخلايا NK. باستمرار ، في نموذج ورم ضربة قاضية PRMT 5- ، لوحظ وجود وفرة أعلى من NKs و DC و MDSCs عند مقارنتها بنموذج الضربة القاضية (19 ، 79).

عند دمجها ، تلعب PRMTs أدوارًا أساسية في تنظيم تمايز البلاعم وتكاثر الخلايا NK و DC و MDSC. لا توفر هذه الوظائف منظورات جديدة لتنشيط البلاعم البديل فحسب ، بل يمكنها أيضًا تحديد أهداف علاجية جديدة للسرطان.

3.2 PRMTs وإشارات IFN من النوع الأول

تسهل IFNs من النوع الأول المراقبة المناعية للسرطان ، والمناعة المضادة للأورام ، وفعالية العلاج المناعي بعدة طرق ، وأبرزها تحفيز نضوج DC وتحسين قدرتها على معالجة وتقديم المستضدات في دورة المناعة الفطرية للسرطان (141). تزيد IFNs أيضًا من التعبير عن الوسطاء السام للخلايا في CTLs وتمنع الخلايا القاتلة الطبيعية من تطهير CD8 بالإضافة إلى CTLs المنشط ، مع الحفاظ في نفس الوقت على النمط الظاهري للذاكرة والتأثير على وظائف Treg القمعية (142). عندما تتعرف فئات مستقبلات التعرف على الأنماط المختلفة (PRR) ، بما في ذلك المستقبلات الشبيهة بالتول (TLRs) ، ومستشعرات الحمض النووي الريبي (RIG) المستحثة بحمض الريتينويك (RIG) ، ومستشعرات الحمض النووي الخلوي على الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض أو الأنماط الجزيئية المرتبطة بالضرر ، يتم تحفيز توظيف TBK1 ، جنبًا إلى جنب مع التنشيط المتتالي لـ IRF3 / 7 و NF-kB ، مما يزيد بشكل تقليدي من التعبير الجيني المحفز IFN (ISG) ونوع I IFN من الجيل (143). من المتصور أن التحفيز المناسب من النوع الأول IFNs ومسارات الإشارات ذات الصلة يمكن تطويرها كعلاجات مناعية فعالة مضادة للأورام.

3.2.1 مسارات PRMT و TLR

يساهم التعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة بواسطة TLRs في التنظيم النسخي للجينات المتميزة. تم تحديد العامل 6 المرتبط بمستقبل عامل نخر الورم (TNFR) (TRAF6) كمفتاح للاستجابة الأولية للتمايز النخاعي 88 (MyD88) - مسار الإشارات المعتمد مع وظائف التنظيم المناعي ، والذي كان مصبًا للمستقبلات TLRs (143). PRMT1 مميثل وإلغاء تنشيط TRAF6 لمنع مسار TLR المعتمد على TRAF 6-. تم عكس هذا القمع بواسطة مجال jumonji الذي يحتوي على 6 (JMJD6) ، مع إزالة ميثيل TRAF6 بواسطة JMJD6. حددت نسبة PRMT1 / JMJD6 تنشيط مسار TLR المعتمد على MyD 88-. ارتبط مثيلة الأرجينين لـ TRAF6 بانخفاض TRAF6 ونشاط NF-kB المصب ، في حين أن التعرض لرابط TLR قلل بشكل عابر PRMT1 ، مما أدى إلى إزالة ميثيل TRAF6 بواسطة تنشيط JMJD6 و NF-kB ، ثم بمجرد إنهاء الإشارة ، تمت إعادة PRMT1 مرة أخرى. حجب مسار TRAF 6- التابع (144) (الشكل 3).

3.2.2 PRMTs ومسار RIG-I

في مسار RIG-I ، تم تحديد دور مهم لـ PRMT5 في مثيلة IFI16 / IFI204 ؛ IFI16 / IFI204 مثيلة المنشّطة بـ dsRNA الناجم عن RIG-I / TLR 3- بوساطة استجابات مضاد للفيروسات من النوع الأول ، على الرغم من أن IFI16 / IFI204 خدم عادة بروتين استشعار للحمض النووي (19 ، 145). شكل PRMT7 مجاميع إلى بروتين تأشير ميتوكوندريا مضاد للفيروسات أحادي الميثيل (MAVS) في R52 ، مما أدى إلى تثبيط تفاعله مع RIG-I و TRIM 31- مما أدى إلى تحفيز تعدد المواضع المرتبط بـ MAVS K 63- بطريقة تعتمد على التحفيز. تم منع تنشيط MAVS والأحداث الجزيئية التي يسببها الفيروس في المراحل النهائية (الفسفرة IRF3 و IkB و STAT1) بواسطة PRMT7 ، ولكن تم إنقاذها بواسطة مثبط PRMT7 ، SGC3027 (146). جندت MAVS كلاً من TRAF3 و TRAF6 لتشكيل مجمع MAVS / TRAF3 / TRAF6 الذي تفاعل مع TBK1 و IKK لتنشيط IRF3 والنوع I IFN (147). في المراحل المبكرة من الإصابة بالفيروس ، تمت ميثلة PRMT7 تلقائيًا عند R32 ، مما أدى إلى تعطيل نشاطه الإنزيمي وتجميعه. تم بعد ذلك تجنيد SMURF1 إلى PRMT7 بطريقة تعتمد على MAVS لتحفيز تعدد التكاثر المرتبط بـ K 48- لضمان تدهور البروتوزومال في الوقت المناسب وتنشيط RIG-I-MAVS اللاحق ، بينما SMURF1 تدهورت MAVS ، TRAF3 ، TRAF6 ، أو USP25 في مراحل العدوى الفيروسية اللاحقة لتجنب التنشيط المفرط لإشارات RLR (146).

في أسماك الزرد ، خففت PRMT2 و PRMT3 و PRMT7 الاستجابات المضادة للفيروسات عن طريق قمع مسار إشارات RIG-IMAVS. تم منع الانتشار التلقائي المرتبط Lys 63- لـ TRAF6 بواسطة PRMT 2- ثنائي الميثيل غير المتماثل لـ R100 في TRAF6 ، وبالتالي تعطيل إشارة TBK1 / IKKϵ (148). تنافس PRMT2 أيضًا مع MAVS لربط TRAF6 ومنع تجنيد TBK1 / IKKϵ في MAVS (148). من خلال الآليتين المذكورتين أعلاه ، يتحكم PRMT2 بشكل سلبي في فسفرة IRF3 / IRF7 والتعبير عن جينات النوع الأول IFN (148). اقترح هؤلاء المؤلفون أيضًا أن كلا من PRMT3 و PRMT7 أثروا على فسفرة IRF3 وقمع إنتاج IFN من خلال التفاعل مع RIG-I (149 ، 150) (الشكل 4).