ट्यूमर सूक्ष्म वातावरण के भीतर अंतरंग संचार: स्ट्रोमल कारक एक ऑर्केस्ट्रा के रूप में कार्य करते हैं

Dec 25, 2023

अमूर्त

पिछले दशक में ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट (टीएमई) के व्यापक अध्ययन ने ट्यूमर कोशिका-केंद्रित बीमारी के रूप में कैंसर के दृष्टिकोण में सुधार किया है। ट्यूमर सूक्ष्म पर्यावरण, जिसे विशेष रूप से "बीज और मिट्टी" सिद्धांत कहा जाता है, कैंसर के विकास और चिकित्सीय प्रतिरोध में प्रमुख निर्धारक के रूप में उभरा है। टीएमई में मुख्य रूप से ट्यूमर कोशिकाएं, फ़ाइब्रोब्लास्ट जैसी स्ट्रोमल कोशिकाएं, प्रतिरक्षा कोशिकाएं और अन्य गैर-सेलुलर घटक शामिल होते हैं। टीएमई के भीतर, इन घटकों के बीच अंतरंग संचार काफी हद तक ट्यूमर के भाग्य को निर्धारित करता है। स्ट्रोमा, विशेष रूप से कैंसर से जुड़े फ़ाइब्रोब्लास्ट (सीएएफ), जो टीएमई के भीतर सबसे आम घटक है, की निर्णायक भूमिका ट्यूमरजन्यजनन, ट्यूमर की प्रगति, चिकित्सीय प्रतिक्रिया और ट्यूमर प्रतिरक्षा में सामने आई है। टीएमई के कार्य की बेहतर समझ ट्यूमर थेरेपी पर प्रकाश डालती है। इस समीक्षा में, हम एपिजेनेटिक विनियमन में उनके कार्यों पर जोर देने के साथ कैंसर की प्रगति, दवा प्रतिरोध और ट्यूमर प्रतिरक्षा में स्ट्रोमल कारकों, विशेष रूप से सीएएफ की उभरती समझ को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। इसके अलावा, टीएमई को दोबारा आकार देने में एपिजेनेटिक विनियमन के महत्व और एपिजेनेटिक थेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के बीच तालमेल को रेखांकित करने वाले बुनियादी जैविक सिद्धांतों पर आगे चर्चा की जाएगी।

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कीवर्ड: ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट, कैंसर से जुड़े फ़ाइब्रोब्लास्ट, एपिजेनेटिक विनियमन, इम्यूनोथेरेपी

पृष्ठभूमि

कैंसर दुनिया भर में जानलेवा बीमारियों में से एक है। यद्यपि प्रारंभिक पहचान और उपचार प्रतिमानों में पर्याप्त सुधार हासिल किए गए हैं, ट्यूमर की पुनरावृत्ति, मेटास्टेसिस और चिकित्सीय प्रतिरोध लगभग सभी प्रकार के कैंसर में प्रमुख चुनौतियां बनी हुई हैं। ट्यूमर के विकास और प्रगति के अंतर्निहित तंत्र की बेहतर समझ कैंसर के उपचार के अवसर प्रदान कर सकती है। कैंसर कोशिकाओं में जीनोमिक अस्थिरता और उत्परिवर्तन को कैंसर की प्रगति के दौरान मूलभूत प्रेरक विशेषताएँ माना गया है; इसलिए, पर्याप्त अध्ययन बड़े पैमाने पर ट्यूमर के उपकला घटक तक ही सीमित हैं। हालाँकि, ट्यूमर कैंसर कोशिकाओं से उत्पन्न होने वाला एक द्वीप नहीं है, बल्कि एक जटिल सेलुलर पारिस्थितिकी तंत्र है। "बीज और मिट्टी" सिद्धांत पहली बार 1889 में स्टीफन पगेट द्वारा अंगों में मेटास्टेसिस करते समय कैंसर कोशिकाओं की प्राथमिकताओं की व्याख्या करने के लिए प्रस्तावित किया गया था [1, 2]। पहली बार, यह सिद्धांत कैंसर कोशिकाओं के आंतरिक गुणों के अलावा ट्यूमर मेटास्टेसिस की उपस्थिति के लिए मेजबान वातावरण के महत्व पर जोर देता है। ट्यूमरजन्यजनन, ट्यूमर की प्रगति और कैंसर में दवा प्रतिरोध को समझने के लिए भी इसका महत्वपूर्ण संदर्भ महत्व है। ट्यूमर के रखरखाव और प्रगति को ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट (टीएमई) द्वारा अत्यधिक समर्थित किया जाता है, जिसे ट्यूमर स्ट्रोमा भी कहा जाता है, जिसमें मुख्य रूप से फ़ाइब्रोब्लास्ट, प्रतिरक्षा कोशिकाएं, बेसमेंट झिल्ली, बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स और वास्कुलचर [3] शामिल हैं। टीएमई में सबसे प्रचुर कोशिका प्रकार के रूप में, कैंसर से जुड़े फ़ाइब्रोब्लास्ट, जो अपने मुख्य अग्रदूतों, सामान्य फ़ाइब्रोब्लास्ट से अलग होते हैं, ट्यूमर की प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कैंसर कोशिकाओं और सीएएफ के बीच परस्पर क्रिया, जो लगभग हर पहलू से ट्यूमरजन्यजनन और ट्यूमर के विकास को प्रभावित करती है, हाल के वर्षों में तेजी से उजागर हुई है।

डीएनए मिथाइलेशन, हिस्टोन संशोधन, क्रोमैटिन रीमॉडलिंग और नॉनकोडिंग आरएनए विनियमन सहित एपिजेनेटिक नियम, जर्मलाइन डीएनए अनुक्रमों को प्रभावित किए बिना जीन अभिव्यक्ति को बदलते हैं। आनुवंशिक उत्परिवर्तन के अलावा, एपिजेनेटिक डिसफंक्शन को कैंसर की एक महत्वपूर्ण पहचान के रूप में पहचाना जाता है। यह व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है कि एपिजेनेटिक परिवर्तन ऑन्कोजेनेसिस को बढ़ा सकते हैं और कैंसर से जुड़े और प्रतिरक्षा-संबंधी जीन की असामान्य अभिव्यक्ति को बड़े पैमाने पर विनियमित करके कैंसर की प्रगति को बढ़ावा दे सकते हैं। कैंसर कोशिकाओं में, प्रोटो-ओन्कोजीन का प्रतिलेखन आमतौर पर प्रमोटर हाइपरएसिटिलेशन के परिणामस्वरूप बढ़ाया जाता है, जबकि ट्यूमर दबाने वाले जीन को प्रमोटर हाइपोएसिटिलेशन और डीएनए हाइपरमेथिलेशन द्वारा दबा दिया जाता है। कई कैंसर जीनोम में डीएनए मिथाइलेशन का वैश्विक नुकसान दिखाते हैं, मुख्य रूप से सीपीजी द्वीपों पर डीएनए मिथाइलेशन में वृद्धि के साथ, कैंसर की प्रगति को नियंत्रित करने वाले जीन को दबा दिया जाता है [4]। सबसे महत्वपूर्ण तंत्रों में से एक के रूप में, एपिजेनेटिक डिसफंक्शन मूल रूप से कैंसर कोशिकाओं, ट्यूमर से जुड़े स्ट्रोमल कोशिकाओं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के फेनोटाइप को बदलकर ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट को दोबारा आकार देता है। एपिजेनेटिक संशोधनों की प्रतिवर्तीता ने संभावित चिकित्सीय रणनीतियों के साथ मोनोथेरेपी या अन्य उपचारों के संयोजन में औषधीय हस्तक्षेप को सक्षम किया है। विशेष रूप से, एपिजेनेटिक एजेंटों ने टीएमई को अधिक इम्यूनोपरमिसिव प्रकार में परिवर्तित करने की उनकी शक्तिशाली क्षमता के कारण, इम्यून चेकपॉइंट नाकाबंदी (आईसीबी) जैसे कैंसर इम्यूनोथेरेपी के साथ तालमेल बिठाने की काफी संभावनाएं दिखाई हैं।

इस समीक्षा में, हम एपिजेनेटिक विनियमन में उनके कार्यों पर विशेष जोर देने के साथ कैंसर की प्रगति, चिकित्सीय प्रतिरोध और ट्यूमर प्रतिरक्षा में स्ट्रोमल कारकों, विशेष रूप से सीएएफ की नवीनतम समझ का सारांश प्रस्तुत करते हैं। इसके अलावा, टीएमई को दोबारा आकार देने में एपिजेनेटिक विनियमन के महत्व और एपिजेनेटिक थेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के बीच तालमेल को रेखांकित करने वाले बुनियादी जैविक सिद्धांतों पर आगे चर्चा की जाएगी।

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सीएएफ-ट्यूमर सेल इंटरैक्शन ट्यूमर की प्रगति और चिकित्सीय प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है

ट्यूमर स्ट्रोमा के प्रमुख घटक के रूप में, सीएएफ ट्यूमर में कोशिकाओं के बीच क्रॉस-संचार में केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। इस अनुभाग में, हम मुख्य रूप से ठोस ट्यूमर का प्रतिनिधित्व करने वाले कोलोरेक्टल कैंसर पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जिसमें ट्यूमर कोशिकाओं के बजाय सीएएफ के ट्रांसक्रिप्शनल हस्ताक्षर विभिन्न वर्गीकरणों में खराब रोग पूर्वानुमान और पुनरावृत्ति के साथ मजबूती से जुड़े थे [5, 6]। सर्वसम्मति आणविक उपप्रकार (सीएमएस) वर्गीकरण में, जिसमें बड़े रोगी समूहों में सीआरसी के लिए गहन अध्ययन और मजबूत स्तरीकरण रणनीति का वर्णन किया गया था, सीएएफ सीआरसी विकास के साथ निकटता से जुड़े थे [7, 8]। उपप्रकार 4 (सीएमएस4), मेसेनकाइमल उपप्रकार, स्ट्रोमल हस्ताक्षर के अधिक प्रतिनिधित्व के साथ, अधिक आक्रामक ट्यूमर चरणों और बदतर पूर्वानुमान की भविष्यवाणी करता है।

गुप्त प्रभावकारक और ऑन्कोजेनिक सिग्नलिंग

सीआरसी में सीएएफ का प्रोटूमोरिजेनिक कार्य मुख्य रूप से स्रावित कारकों जैसे कि वृद्धि कारक, साइटोकिन्स, केमोकाइन या एक्सोसोम के माध्यम से किया जा सकता है, जिसमें परिवर्तनकारी वृद्धि कारक (टीजीएफ-) परिवार, इंटरल्यूकिन (आईएल) -6, आईएल {{ शामिल है। 2}}, आईएल-11, डब्ल्यूएनटी, हेपेटोसाइट वृद्धि कारक (एचजीएफ), आईएल{{4}ए, नेट्रिन-1, ल्यूकेमिया निरोधात्मक कारक (एलआईएफ), स्रावित ग्लाइकोप्रोटीन स्टैनियोकैल्सिन-1 (एसटीसी1), फ़ब्रोब्लास्ट ग्रोथ फ़ैक्टर 1 (एफजीएफ1), स्ट्रोमल सेल-व्युत्पन्न फ़ैक्टर-1 (एसडीएफ-1), और बोन मॉर्फोजेनेटिक प्रोटीन (बीएमपी) [9-15]।

एक गैर-संपर्क सह-संस्कृति प्रणाली में, सीआरसी कोशिकाओं के प्रसार [16], प्रवासन और आक्रमण [17, 18] को बढ़ावा देने के लिए सामान्य फ़ाइब्रोब्लास्ट के बजाय सीएएफ से एक वातानुकूलित माध्यम पाया गया। टीजीएफ- मुख्य रूप से सीएएफ द्वारा स्रावित सबसे महत्वपूर्ण साइटोकिन्स में से एक है और ट्यूमर-आक्रामक मार्जिन पर अत्यधिक व्यक्त होता है। दिलचस्प बात यह है कि प्रमुख टीजीएफ-सक्रियण सीआरसी उपप्रकार सीएमएस4 [7] में भी पाया गया। सीआरसी कोशिकाओं द्वारा प्रेरित सीएएफ में टीजीएफ- / एसएमएडी 2 सिग्नलिंग की सक्रियता -एसएमए की अभिव्यक्ति को बढ़ाती है और सीएएफ को मायोफाइब्रोब्लास्टिक फेनोटाइप में विभेदित करती है, जिसके परिणामस्वरूप आक्रमण-संबंधी प्रोटीन जैसे मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनिस (एमएमपी) की अभिव्यक्ति होती है [19]। सीएएफ और ट्यूमर कोशिकाओं के बीच माइक्रोएन्वायरमेंटल इंटरैक्शन को विच्छेदित करने के लिए रोगी-व्युत्पन्न मॉडल विकसित करके, हमने सीएएफ-स्रावित टीजीएफ - 2 का भी वर्णन किया, जो टीजीएफ-परिवार का एक सदस्य है, जो जीएलआई फैमिली जिंक फिंगर 2 (जीएलआई2) की अभिव्यक्ति को प्रेरित करता है। , हेजहोग सिग्नलिंग का एक महत्वपूर्ण प्रभावक, सीआरसी स्टेमनेस और केमोरेसिस्टेंस को बढ़ावा देने के लिए एक प्रमुख मार्ग के रूप में [20] (छवि 1)। एंडोग्लिन, टीजीएफ का एक ट्रांसमेम्ब्रेन एक्सेसरी रिसेप्टर- जो सीआरसी और इसके मेटास्टैटिक नमूनों में सीएएफ में व्यक्त किया जाता है, टीजीएफ-सिग्नलिंग सक्रियण [21] के माध्यम से सीएएफ-मध्यस्थता आक्रमण और मेटास्टेसिस में शामिल होता है। इसके अतिरिक्त, सीआरसी द्वारा व्यक्त इंटीग्रिन 6 सक्रिय टीजीएफ- के माध्यम से सीएएफ सक्रियण को बढ़ाने में सक्षम था, और सक्रिय सीएएफ सीआरसी सेल आक्रमण को बढ़ावा देने के लिए पाए गए थे [11]।

इंटरल्यूकिन -6/सिग्नल ट्रांसड्यूसर और ट्रांसक्रिप्शन 3 (IL -6/STAT3) सिग्नलिंग का एक्टिवेटर सीआरसी [22, 23] में घातक प्रगति की मध्यस्थता करने वाला एक महत्वपूर्ण और प्रसिद्ध मार्ग है। ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट में सीएएफ सीआरसी में एसटीएटी3 सक्रियण को बनाए रखने में सक्रिय भूमिका निभाते हैं। हेइक्लर एट अल. पाया गया कि सीएएफ-स्रावित आईएल {{11 }}/ आईएल {{12 }} द्वारा सक्रिय पी-एसटीएटी3 का स्तर सीआरसी रोगी के जीवित रहने के साथ निकटता से जुड़ा हुआ था [24]। टीजीएफ - - उत्तेजित सीएएफ कैंसर कोशिकाओं में एसटीएटी3 सिग्नलिंग को सक्रिय करते हैं, आईएल के स्राव के माध्यम से ट्यूमर मेटास्टेसिस की मध्यस्थता करते हैं -11 [25]। इसके अलावा, फ़ाइब्रोब्लास्ट में STAT3 सक्रियण पेरीओस्टिन की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देता है, जो एक बहुक्रियाशील बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन है, जो अंततः इंटीग्रिन-एफएके-एसआरसी पाथवे-मध्यस्थता YAP/TAZ सक्रियण [26] द्वारा सीआरसी विकास की सुविधा प्रदान करता है। अभी हाल ही में, हमारे काम ने प्रदर्शित किया कि आईएल -6 ल्यूसीन-समृद्ध ग्लाइकोप्रोटीन 1 (एलआरजी {28}} के अपग्रेडेशन के माध्यम से एपिथेलियल-मेसेनकाइमल संक्रमण (ईएमटी), माइग्रेशन और सीआरसी कोशिकाओं पर आक्रमण को बढ़ावा दे सकता है। ), जो STAT3 [18] का प्रत्यक्ष ट्रांसक्रिप्शनल लक्ष्य पाया गया। IL-6/ LRG-1 अक्ष को अवरुद्ध करने से ज़ेनोग्राफ़्ट CRC माउस मॉडल में मेटास्टेसिस उल्लेखनीय रूप से क्षीण हो जाता है। सीएएफ में IL-6-सक्रिय STAT3 एंजियोजेनेसिस से जुड़े ट्रांसक्रिप्शनल पैटर्न को भी नियंत्रित करता है। आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किए गए माउस मॉडल में, फ़ाइब्रोब्लास्ट में STAT3 का संवैधानिक सक्रियण CRC विकास को बढ़ावा देता है, जो प्रोएन्जियोजेनिक सिग्नलिंग के निषेध द्वारा अवरुद्ध होता है [24]। यह भी बताया गया कि सीएएफ से आईएल का स्राव एंडोथेलियल कोशिकाओं से प्रमुख एंजियोजेनिक कारक, संवहनी एंडोथेलियल ग्रोथ फैक्टर ए (वीईजीएफए) के उत्पादन को बढ़ाकर एंजियोजेनेसिस को बढ़ावा देता है [27]। यह भी बताया गया कि आईएल-6 फॉस-संबंधित एंटीजन 1 (एफआरए1) ​​डीएसेटाइलेशन [28] के प्रेरण के माध्यम से कोलोरेक्टल कैंसर स्टेम-जैसे गुणों को बढ़ावा देता है। इस प्रकार, STAT3 और इसके संबंधित सिग्नलिंग के माध्यम से सूक्ष्म पर्यावरण को लक्षित करना सीआरसी उपचार के लिए एक आशाजनक चिकित्सीय अवसर प्रदान कर सकता है। सांचेज़-लोपेज़ एट अल। बताया गया कि इंसुलिन जैसे विकास कारक -1 रिसेप्टर (आईजीएफ -1आर) और एसटीएटी3 को लक्षित करने से सीआरसी प्रसार में कमी आई और सीएएफ सक्रियण और सूजन को रोककर एपोप्टोसिस में वृद्धि हुई [29]।

Fig. 1 CAFs regulate tumor progression and therapeutic response. Our recent work demonstrated that CAFs promote tumor progression and therapeutic resistance through diverse mechanisms. CAFs secrete IL6 and IL8, which activate the JAK2-STAT3 pathway. JAK2-dependent phosphorylated BRD4 interacts with STAT3 to modulate chromatin remodeling (enhancer/super-enhancer reprogramming) and promote oncogene expression, leading to BETi resistance and tumor progression. IL6 also induces LRG1 expression through STAT3-dependent transactivation, which promotes EMT and metastasis. CAF-secreted TGF-β2 induced the expression of GLI2, which synergizes with hypoxia-induced HIF1α to promote CRC stemness and chemoresistance


चित्र 1 सीएएफ ट्यूमर की प्रगति और चिकित्सीय प्रतिक्रिया को नियंत्रित करते हैं। हमारे हालिया काम से पता चला है कि सीएएफ विभिन्न तंत्रों के माध्यम से ट्यूमर की प्रगति और चिकित्सीय प्रतिरोध को बढ़ावा देता है। CAFs IL6 और IL8 का स्राव करते हैं, जो JAK2-STAT3 मार्ग को सक्रिय करते हैं। JAK2-आश्रित फॉस्फोराइलेटेड BRD4 क्रोमैटिन रीमॉडलिंग (एन्हांसर/सुपर-एन्हांसर रिप्रोग्रामिंग) को मॉड्यूलेट करने और ऑन्कोजीन अभिव्यक्ति को बढ़ावा देने के लिए STAT3 के साथ इंटरैक्ट करता है, जिससे BETi प्रतिरोध और ट्यूमर की प्रगति होती है। IL6 STAT पर निर्भर ट्रांसएक्टिवेशन के माध्यम से LRG1 अभिव्यक्ति को भी प्रेरित करता है, जो EMT और मेटास्टेसिस को बढ़ावा देता है। सीएएफ-स्रावित टीजीएफ- 2 ने जीएलआई2 की अभिव्यक्ति को प्रेरित किया, जो सीआरसी स्टेमनेस और केमोरेसिस्टेंस को बढ़ावा देने के लिए हाइपोक्सिया-प्रेरित एचआईएफ1 के साथ तालमेल बिठाता है।

Wnt/बीटा-कैटेनिन सिग्नलिंग, सीआरसी में सबसे सक्रिय मार्गों में से एक, स्ट्रोमल मायोफाइब्रोब्लास्ट के करीब स्थित ट्यूमर कोशिकाओं में अधिमानतः देखा गया था। मायोब्रोब्लास्ट-स्रावित कारक, विशेष रूप से हेपेटोसाइट वृद्धि कारक (एचजीएफ), बीटा-कैटेनिन-निर्भर प्रतिलेखन को सक्रिय करते हैं और बाद में इन विट्रो और विवो दोनों में अधिक विभेदित ट्यूमर कोशिकाओं में कैंसर स्टेम सेल फेनोटाइप को बहाल करते हैं [30]। इसके अलावा, स्ट्रॉसमैन एट अल।

पाया गया कि CAF-स्रावित HGF MAPK और PI3K-AKT सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करता है, जिसके परिणामस्वरूप BRAF-उत्परिवर्ती कैंसर कोशिकाओं में RAF अवरोधकों के प्रति प्रतिरोध उत्पन्न होता है [31]। इसके अलावा, सीएएफ-व्युत्पन्न Wnt2 कुछ प्रोएन्जियोजेनिक प्रोटीन के अपग्रेडेशन के माध्यम से ट्यूमर एंजियोजेनेसिस [32] को बढ़ा सकता है और सीआरसी [33] में सेल आक्रमण और प्रवासन को बढ़ावा दे सकता है।

एपिजेनेटिक विनियमन

सिग्नलिंग ट्रांसडक्शन और ट्यूमर सेल ट्रांस्क्रिप्टोम के व्यापक विनियमन के साथ, ट्यूमर कोशिकाओं या सीएएफ में एपिजेनेटिक परिदृश्य की रीवायरिंग भी एंटीट्यूमर उपचार प्रतिक्रिया और समग्र रोग परिणाम की सीमा और गुणवत्ता को नियंत्रित कर सकती है। अग्रवाल एट अल. पता चला कि फ़ाइब्रोब्लास्ट कोशिका प्रसार को बढ़ावा देते हैं और डीएनए मिथाइलेशन को विनियमित करने वाले एंजाइमों की अभिव्यक्ति को भिन्न रूप से प्रभावित करते हैं, इसलिए सीआरसी कोशिकाओं में डिकिटाबाइन-प्रेरित डीमेथिलेशन में सुधार होता है और उनकी स्टेमनेस बढ़ती है [34]। ब्रोमोडोमैन युक्त प्रोटीन 4 (बीआरडी4), हिस्टोन एसिटिलेशन का एक एपिजेनेटिक रीडर, विभिन्न प्रकार की ट्यूमर कोशिकाओं में अत्यधिक व्यक्त होता है, और यह इन ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित थेरेपी [35-38] और इम्युनोजेनिक कोशिका मृत्यु [39-41] से बचा सकता है। . हमारे हालिया काम ने एक ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट तंत्र का प्रदर्शन किया जिसके द्वारा सीएएफ-संबद्ध सूजन पैराक्राइन आईएल 6/आईएल 8- जेएके 2 सिग्नलिंग सीआरसी में फॉस्फोराइलेशन द्वारा बीआरडी 4 ​​सक्रियण को प्रेरित करता है, जिससे बढ़ी हुई एन्हांसर और सुपर-एन्हांसर गतिविधि के माध्यम से क्रोमैटिन रिप्रोग्रामिंग होती है। दिलचस्प बात यह है कि सीएएफ-व्युत्पन्न आईएल 6/आईएल 8 द्वारा प्रेरित क्रोमेटिन रीमॉडलिंग को पी-बीआरडी 4 ​​और एसटीएटी 3 सह-अधिभोग के अभिसरण के माध्यम से ट्यूमर के विकास और मेटास्टेसिस से जुड़े महत्वपूर्ण ऑन्कोजीन के एक सेट पर स्थापित किया गया था, जैसे कि एमवायसी, सीएक्ससी मोटिफ केमोकाइन लिगैंड (सीएक्ससीएल)। )1, और CXCL2. इसके अतिरिक्त, नॉनकोडिंग आरएनए सीएएफ-मध्यस्थता ट्यूमर की प्रगति और चिकित्सीय प्रतिरोध में भी शामिल हैं। कई अध्ययनों से पता चला है कि सीएएफ सीधे एक्सोसोम को सीआरसी कोशिकाओं में स्थानांतरित करके अपनी भूमिका निभाते हैं, जिससे सीआरसी कोशिकाओं में नॉनकोडिंग आरएनए स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि होती है [42-44]। यह पाया गया कि सभी CAF-व्युत्पन्न lncRNA CCAL (कोलोरेक्टल कैंसर से जुड़े lncRNA) [44], lncRNA H19 [43], और miR-92a-3p [42] एक्सोसोम के माध्यम से स्थानांतरित होकर सक्रिय हो सकते हैं Wnt/- CRC में कैटेनिन मार्ग, फिर सेल एपोप्टोसिस को दबाता है, सेल स्टेमनेस को बढ़ावा देता है, और/या कीमोथेरेपी के लिए प्रतिरोध प्रदान करता है।

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सिस्टैंच पौधा-बढ़ाने वाली प्रतिरक्षा प्रणाली

कैंसर कोशिकाओं के अलावा, सीएएफ को टीएमई में एपिजेनेटिक तंत्र द्वारा भी बड़े पैमाने पर विनियमित किया जाता है। ल्यूकेमिया निरोधात्मक कारक (LIF) एक साइटोकिन है जो CRC कोशिकाओं में अत्यधिक अभिव्यक्त होता है जो सेल एपोप्टोसिस को रोक सकता है और STAT3 सिग्नलिंग के सक्रियण के माध्यम से केमोरेसिस्टेंस को बढ़ावा दे सकता है [45]। दिलचस्प बात यह है कि एलआईएफ को एक एपिजेनेटिक स्विच द्वारा निष्क्रिय सीएएफ को सक्रिय करने की भी सूचना मिली थी। यांत्रिक रूप से, डीएनए मिथाइलट्रांसफेरेज़ 3 बीटा (डीएनएमटी3बी), एक डे नोवो डीएनए मिथाइलट्रांसफेरेज़ जो एलआईएफ/एसटीएटी 3- निर्भर तरीके से सक्रिय होता है, सीपीजी साइटों को मिथाइलेट कर सकता है और एसएचपी -1 फॉस्फेट की अभिव्यक्ति को शांत कर सकता है, जिससे सीएएफ की सक्रियता [46]। एडेनोसिन-टू-इनोसिन (ए-टू-आई) आरएनए संपादन एक नया वर्णित एपिजेनेटिक संशोधन है जिसे मानव घातकताओं में एक महत्वपूर्ण कैंसरजन्य तंत्र का प्रतिनिधित्व करने वाला माना जाता है। टाकेडा एट अल द्वारा 627 कोलोरेक्टल कैंसर (सीआरसी) नमूनों के एक बड़े समूह के साथ एक अध्ययन। पता चला कि ए-टू-आई आरएनए संपादन में शामिल प्रमुख एंजाइम, आरएनए (एडीएआर) पर अभिनय करने वाले एडेनोसिन डेमिनमिनस को कैंसर कोशिकाओं और कैंसर से जुड़े फाइब्रोब्लास्ट दोनों में अपग्रेड किया गया था, जिससे एंटीजाइम अवरोधक 1 (एज़िन 1) के आरएनए संस्करण स्तर में वृद्धि हुई थी। दिलचस्प बात यह है कि, कैंसर कोशिकाओं से वातानुकूलित माध्यम ने ADAR1 अभिव्यक्ति को शामिल किया और CAFs में AZIN1 RNA संपादन को सक्रिय किया, जिसके परिणामस्वरूप बृहदान्त्र में TME के ​​भीतर CAFs की आक्रामक क्षमता बढ़ गई [47]।

इन अध्ययनों से स्पष्ट रूप से पता चला है कि ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट एक व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र है जिसमें कैंसर कोशिकाओं और सीएएफ के बीच अंतरंग संचार मूल रूप से ट्यूमर के विकास और प्रगति को नियंत्रित करता है। इन अध्ययनों ने यह भी मजबूत किया कि मुख्य रूप से ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित करने वाली चिकित्सीय रणनीतियाँ कैंसर में उपचारात्मक परिणाम प्राप्त करने के लिए अपर्याप्त हो सकती हैं, जिसे नैदानिक ​​​​अभ्यास में बार-बार देखा गया है। इन ट्यूमर-लक्षित उपचारों के संपर्क में आने के बाद ट्यूमर स्ट्रोमा कैंसर कोशिका के अस्तित्व और दवा प्रतिरोध का समर्थन करता है, जिससे घातक प्रगति होती है। दिलचस्प बात यह है कि लोटी एट अल। जब कीमोथेरेपी दी गई तो सीआरसी रोगियों में सीएएफ की संख्या में काफी वृद्धि देखी गई। ये सीएएफ कैंसर-आरंभ करने वाली कोशिका के स्व-नवीकरण को बनाए रखते हैं और कीमोथेरेपी के प्रति प्रतिरोध को बढ़ाते हैं [48]। इस प्रकार, कैंसर को खत्म करने के लिए सीएएफ को लक्षित करने पर विचार किया जाना चाहिए। विशेष रूप से, सीएएफ और उनके संबंधित मार्गों को लक्षित करने के लिए प्रीक्लिनिकल और क्लिनिकल मॉडल में कई रणनीतियाँ विकसित की गई हैं [49, 50]। फिर भी, अकेले सीएएफ को लक्षित करना पूरे ट्यूमर को खत्म करने में कुशल होने की संभावना नहीं है। संयोजन रणनीतियाँ जो ट्यूमर कोशिकाओं और सीएएफ को सह-लक्षित करती हैं, ट्यूमर उन्मूलन को बढ़ावा दे सकती हैं। यह ट्यूमर में कोशिकाओं के बीच जटिल परस्पर क्रिया को विच्छेदित करने वाले यंत्रवत अध्ययन और उपचार से लाभान्वित होने वाले रोगियों को स्तरीकृत करने के लिए विश्वसनीय बायोमार्कर की खोज दोनों पर निर्भर करता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि ट्यूमर की प्रगति और चिकित्सीय प्रतिक्रिया को विनियमित करने के लिए उपर्युक्त स्ट्रोमल तंत्र टीएमई के भीतर ट्यूमर प्रतिरक्षा को भी गहराई से नियंत्रित करता है, जिस पर नीचे चर्चा की जाएगी। उदाहरण के लिए, हमारी फंडिंग के अलावा कि सीएएफ-स्रावित टीजीएफ-सिग्नलिंग और हाइपोक्सिक वातावरण-प्रेरित एचआईएफ -1 सहक्रियात्मक रूप से ट्यूमर स्टेमनेस और केमोरेसिस्टेंस को विनियमित करने के लिए जीएलआई2 अभिव्यक्ति को प्रेरित करते हैं, यह सर्वविदित है कि टीजीएफ-सिग्नलिंग इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। टी कोशिकाओं और प्राकृतिक किलर कोशिकाओं [51] सहित विभिन्न प्रतिरक्षा सेल आबादी के एंटीट्यूमर कार्यों को दबाकर टीएमई में ट्यूमर प्रतिरक्षा। दिलचस्प बात यह है कि जीएलआई2 और एचआईएफ-1 को ट्यूमर में टी सेल और एनके सेल घुसपैठ और गतिविधि को विनियमित करने के लिए भी पाया गया है [52-59]। फिर से, दिलचस्प बात यह है कि, एंजियोजेनेसिस और मेटास्टेसिस [18, 60] को सीधे विनियमित करने के अलावा, एलआरजी1 को न्यूट्रोफिल के अपव्यय और सक्रियण को बढ़ावा देने के साथ-साथ नेटोसिस [61] को विनियमित करने के लिए भी दिखाया गया है, जो ट्यूमर प्रतिरक्षा दमन और न्यूट्रोफिल बाह्यकोशिकीय में निहित है। जाल (एनईटी)-निर्भर मेटास्टेसिस [62, 63]। इस प्रकार, कैंसर उपचारों के लिए ट्यूमर सूक्ष्म वातावरण के भीतर संचार की अधिक व्यापक समझ की आवश्यकता है।

टीएमई और ट्यूमर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दोबारा आकार देने वाले स्ट्रोमल तंत्र

इम्यूनोथेरेपी, विशेष रूप से इम्यून चेकपॉइंट नाकाबंदी (आईसीबी), पिछले दशक में कैंसर उपचारों में सबसे आशाजनक प्रतिमान रही है। ट्यूमर-फुलाने वाले लिम्फोसाइटों की प्रचुरता के अनुसार, ट्यूमर को मनमाने ढंग से क्रमशः उच्च फुलाए हुए या कम फुलाए हुए लिम्फोसाइटों के साथ "गर्म ट्यूमर" या "ठंडे ट्यूमर" के रूप में वर्गीकृत किया गया था [64]। जबकि आईसीबी ने मेलेनोमा और फेफड़ों के कैंसर जैसे कई कैंसरों में प्रभावशीलता दिखाई है, अधिकांश रोगियों को उपचार से लाभ नहीं मिल सकता है, विशेष रूप से सीआरसी और स्तन कैंसर जैसे ठंडे ट्यूमर वाले रोगियों में। इन "ठंडे ट्यूमर" में, ट्यूमर टी-सेल घुसपैठ की कमी या कमी के कारण, आईसीबी उपचार शायद ही कभी एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है, जिससे आईसीबी विफलता हो जाती है [65]। आईसीबी कार्रवाई के अंतर्निहित तंत्र के आधार पर, इम्यूनोथेरेपी प्रतिक्रिया से संबंधित कई संभावित विशेषताएं प्रस्तावित हैं, जिनमें प्रोग्राम्ड डेथ लिगैंड 1 (पीडी-एल1) अभिव्यक्ति स्तर, टीएमई (प्रतिरक्षा स्कोर) के भीतर प्रतिरक्षा संरचना, नियोएंटीजन और ट्यूमर उत्परिवर्तन बोझ शामिल हैं। 66]. ट्यूमर की ये विशेषताएं न केवल ट्यूमर कोशिकाओं की आनुवंशिक स्थिति (जैसे कि ट्यूमर एंटीजन और उत्परिवर्तन बोझ से संबंधित आनुवंशिक उत्परिवर्तन) द्वारा निर्धारित की जाती हैं, बल्कि स्ट्रोमल तंत्र द्वारा भी निर्धारित की जाती हैं, जिसके द्वारा सीएएफ प्रतिरक्षा कोशिकाओं के साथ बातचीत के माध्यम से टीएमई को फिर से आकार देते हैं। इस बीच, इन घटनाओं को नियंत्रित करने वाले टीएमई में एपिजेनेटिक तंत्र को भी बड़े पैमाने पर प्रलेखित किया गया है, जिसका अर्थ है कि कुछ एपिजेनेटिक परिवर्तनों को इम्यूनोथेरेपी के लिए संभावित लक्ष्य के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

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ट्यूमर प्रतिरक्षा को नियंत्रित करने के लिए सीएएफ और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के बीच परस्पर क्रिया

हाल के अध्ययनों से पता चला है कि टीएमई में सीएएफ विभिन्न तंत्रों द्वारा इम्यूनोथेरेपी प्रतिक्रिया से जुड़े हुए हैं। उदाहरण के लिए, सीएएफ और स्रावित ईसीएम दवा वितरण और प्रतिरक्षा कोशिकाओं की घुसपैठ को रोकने के लिए एक भौतिक बाधा के रूप में काम करते हैं, इस प्रकार इम्यूनोथेरेपी की प्रभावशीलता को रोकते हैं [67, 68]। इसके अलावा, सीएएफ-स्रावित कारकों, कैंसर कोशिकाओं में एक्सोसोम या सीएएफ द्वारा पीडी-एल1, पीडी-एल2, और बी{6}}एच3 जैसे प्रतिरक्षा चेकपॉइंट अणुओं का प्रेरण टी सेल थकावट और निष्क्रियता को काफी हद तक प्रेरित करता है, जिससे आंतरिक इम्यूनोथेरेपी के प्रति प्रतिरोध [69]। इसके अतिरिक्त, साइटोकिन्स जैसे कि आईएल {{10 }}, आईएल {{11 }}, और टीजीएफ- जो सक्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाओं द्वारा उत्पादित किए जा सकते हैं, को मोटे तौर पर सीएएफ सक्रियण में शामिल किया गया है [19, 70, 71]। टी लिम्फोसाइट्स, माइलॉयड-व्युत्पन्न सप्रेसर कोशिकाएं, डेंड्राइटिक कोशिकाएं और टीएमई के भीतर अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं के साथ बातचीत करके, सीएएफ तथाकथित इम्यूनोस्प्रेसिव माइक्रोएन्वायरमेंट (छवि 2) स्थापित कर सकते हैं।

सीएएफ और टी लिम्फोसाइट्स

टी लिम्फोसाइट्स प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में मध्यस्थता करने वाले आवश्यक न्यूनाधिक के रूप में कार्य करते हैं, जिसमें साइटोटॉक्सिक सीडी {{0} टी लिम्फोसाइट्स (सीटीएल), फॉक्स 3 पी + नियामक टी कोशिकाएं (ट्रेग्स), और सीडी 4+ टी हेल्पर (टी) जैसे अलग-अलग उपप्रकार शामिल हैं। ) कोशिकाएं। सीटीएल, एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा की सबसे महत्वपूर्ण प्रतिरक्षा कोशिकाएं, उनकी सूजन, वृद्धि और एंटीट्यूमर गतिविधि को कम करने के लिए सीएएफ द्वारा काफी हद तक संशोधित की जाती हैं। सीएएफ-स्रावित टीजीएफ- सीटीएल में साइटोलिटिक जीन की अभिव्यक्ति को रोकता है, जो सीटीएल-मध्यस्थ ट्यूमर साइटोटॉक्सिसिटी के लिए जिम्मेदार हैं [72]। आश्चर्यजनक रूप से, लैकिन्स एट अल। पाया गया कि म्यूरिन मेलेनोमा और फेफड़े के ट्यूमर से अलग किए गए सीएएफ सीधे एंटीजन प्रस्तुति में भाग ले सकते हैं, जिससे पीडी-एल2 और फास के जुड़ाव के माध्यम से ट्यूमर-प्रतिक्रियाशील सीडी 8+टी लिम्फोसाइटों की एंटीजन-मध्यस्थता सक्रियण-प्रेरित कोशिका मृत्यु (एआईसीडी) हो सकती है। कैंसर प्रतिरक्षा चोरी को बढ़ावा देने के लिए लिगैंड [73]। इसके अलावा, सीएएफ को स्पष्ट रूप से ट्रेग सेल माइग्रेशन को उत्तेजित करने और सीआरसी में ट्यूमर साइटों में उनकी घुसपैठ को बढ़ाने की सूचना मिली थी [74]। CAF-व्युत्पन्न स्रावित कारक जैसे TGF- या CCL5 भी Tregs की भर्ती और भोले T कोशिकाओं को Tregs में विभेदित करने के लिए जिम्मेदार हैं, जो अंततः प्रतिरक्षा दमन को प्रेरित करते हैं [75-77]। कई अध्ययनों ने टी-सेल ध्रुवीकरण पर सीएएफ के महत्वपूर्ण प्रभाव का संकेत दिया है। उदाहरण के लिए, सीएएफ से लैक्टेट रिलीज ने एंटीट्यूमोरल टी 1 कोशिकाओं के प्रतिशत को कम कर दिया और सहवर्ती रूप से ट्रेग में वृद्धि की, इस प्रकार प्रोस्टेट कैंसर में इम्यूनोसप्रेशन बढ़ गया [78]। सीएएफ द्वारा सबसे अधिक बार स्रावित साइटोकिन्स में से एक के रूप में, टीजीएफ- कैंसर में टी2 सेल प्रतिक्रियाओं को दबाकर टाइप 2 प्रतिरक्षा को दबा सकता है [79]।

सीएएफ और एमडीएससी

माइलॉयड-व्युत्पन्न सप्रेसर कोशिकाएं (एमडीएससी) टीएमई में उनकी प्रतिरक्षादमनकारी भूमिका के लिए अच्छी तरह से प्रलेखित हैं। लीवर ट्यूमर में सीएएफ से जारी सी-सी मोटिफ केमोकाइन लिगैंड 2 (सीसीएल2) को एसटीएटी3 [80] के सक्रियण के माध्यम से एमडीएससी की भर्ती को बढ़ावा देने की सूचना मिली थी। इसी प्रकार, सीएएफ-निर्मित आईएल -6 और आईएल -33 {{8}लिपोक्सीजेनेस (5-एलओ) के अतिसक्रियण के माध्यम से टीएमई में एमडीएससी को शिक्षित करने में सक्षम थे, इस प्रकार एमडीएससी की क्षमता में वृद्धि हुई। कैंसर स्टेमनेस को बढ़ाने के लिए [81]। जबकि, यांग एट अल. पाया गया कि नॉनअल्कोहलिक फैटी लीवर रोग (एनएएफएलडी)-संबंधित हेपेटोसेलुलर कार्सिनोमा (एचसीसी) ने नॉनट्यूमर ऊतकों [82] की तुलना में सीसीएल2 के साथ-साथ सीसीएल4, सीएक्ससीएल2 और सीएक्ससीएल6 जैसे अन्य साइटोकिन्स के निम्न स्तर को व्यक्त किया। हालाँकि किसी तरह से CCL2 के प्रतिरक्षादमनकारी कार्य के विरोधाभासी, इस अध्ययन से पता चला कि CCL4, टी सेल प्रवासन के लिए एक महत्वपूर्ण केमोकाइन, इस परिस्थिति में अधिक जिम्मेदार है। दिलचस्प बात यह है कि, हिस्टोन डीएसेटाइलेज़ 8 (एचडीएसी8), एक हिस्टोन एच3 लाइसिन 27 (एच3के27) का औषधीय निषेध - विभिन्न प्रकार के मानव कैंसर में अतिव्यक्त विशिष्ट आइसोजाइम, एचसीसी कोशिकाओं द्वारा सीसीएल4 के उत्पादन को पुन: सक्रिय करने के लिए एच3के27 के वैश्विक और एन्हांसर एसिटिलेशन को बढ़ाता है, इस प्रकार कम हो जाता है। टी कोशिका पर निर्भर तरीके से एचसीसी ट्यूमरजन्यता।

Fig. 2 CAFs modulate the immunosuppressive microenvironment. CAFs promote immune suppression and abolish immune surveillance in the TME. CAFs secrete TGFβ and CCL5 to differentiate naïve T cells into Tregs and to recruit Tregs. CCL2, IL6, and IL33 secreted by CAFs help to recruit MDSCs and strengthen their immunosuppressive function. CAFs promote NETosis and M2 polarization of TMAs in the TME by releasing amyloid β or IL8. However, TGF-β secreted by CAFs suppresses Th cell function and reduces CTL infiltration. The expression of PD-L2 and FasL induces AICD in CTLs. CAFs can suppress the DC-mediated antitumor T cell response and inactivate NK cell-mediated tumor killing by PGE2 and IDO secretion. TME: tumor microenvironment; Th: T helper cell; Treg: regulatory T cell; MDSC: myeloid-derived suppressor cell; TAM: tumor-associated macrophage; NK cell: natural killer cell; AICD: activation-induced cell death


चित्र 2 सीएएफ इम्यूनोस्प्रेसिव माइक्रोएन्वायरमेंट को नियंत्रित करते हैं। सीएएफ प्रतिरक्षा दमन को बढ़ावा देते हैं और टीएमई में प्रतिरक्षा निगरानी को समाप्त कर देते हैं। CAFs भोले T कोशिकाओं को Tregs में अलग करने और Tregs को भर्ती करने के लिए TGF और CCL5 का स्राव करते हैं। सीएएफ द्वारा स्रावित सीसीएल2, आईएल6 और आईएल33 एमडीएससी को भर्ती करने और उनके प्रतिरक्षादमनकारी कार्य को मजबूत करने में मदद करते हैं। सीएएफ अमाइलॉइड या आईएल8 जारी करके टीएमई में टीएमए के नेटोसिस और एम2 ध्रुवीकरण को बढ़ावा देता है। हालाँकि, CAFs द्वारा स्रावित TGF- Th सेल फ़ंक्शन को दबा देता है और CTL घुसपैठ को कम कर देता है। PD-L2 और FasL की अभिव्यक्ति CTL में AICD को प्रेरित करती है। सीएएफ डीसी-मध्यस्थता वाले एंटीट्यूमर टी सेल प्रतिक्रिया को दबा सकते हैं और पीजीई2 और आईडीओ स्राव द्वारा एनके सेल-मध्यस्थता वाले ट्यूमर को निष्क्रिय कर सकते हैं। टीएमई: ट्यूमर सूक्ष्म वातावरण; थ: टी हेल्पर सेल; Treg: नियामक टी सेल; एमडीएससी: माइलॉयड-व्युत्पन्न दमनकारी कोशिका; टीएएम: ट्यूमर से जुड़े मैक्रोफेज; एनके सेल: प्राकृतिक हत्यारा सेल; एआईसीडी: सक्रियण-प्रेरित कोशिका मृत्यु

सीएएफ और अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाएं

कई रिपोर्टों ने जन्मजात प्रतिरक्षा कोशिकाओं, जैसे डेंड्राइटिक कोशिकाओं (डीसी), ट्यूमर से जुड़े मैक्रोफेज (टीएएम), न्यूट्रोफिल, प्राकृतिक हत्यारा (एनके) कोशिकाओं और माइलॉयड कोशिकाओं को विनियमित करके ट्यूमर प्रतिरक्षा चोरी की मध्यस्थता में सीएएफ के महत्व को भी उजागर किया है। सीआरसी में, सीएएफ-स्रावित Wnt2 ने SOCS3/p-JAK2/p-STAT3 सिग्नलिंग कैस्केड [83] के माध्यम से डीसी-मध्यस्थता वाले एंटीट्यूमर टी सेल प्रतिक्रिया को दबाकर प्रतिरक्षा निगरानी से बचने का नेतृत्व किया। इसके अलावा, सीआरसी के टीएमई में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के बीच बातचीत को विस्तृत करने के लिए एक व्यापक मानचित्र को हाल ही में नैदानिक ​​​​नमूनों का उपयोग करके scRNA-seq का लाभ उठाकर चित्रित किया गया है [84]। ध्यान देने योग्य बात यह है कि, एसपीपी 1+ टीएएम ने सीएएफ के साथ सीधा संपर्क प्रदर्शित किया, जो सीएएफ और एसडीसी 2 से उत्पादित एमएमपी2 के बंधन के कारण हो सकता है जिसे एसपीपी {{15} टीएएम [84] में अधिमानतः व्यक्त किया गया था। इसके अनुरूप, झांग एट अल द्वारा एक और काम। यह भी पुष्टि की गई कि सीएएफ ने आईएल के माध्यम से सीआरसी में टीएएम घुसपैठ और उसके बाद एम2 ध्रुवीकरण को बढ़ावा दिया है। इसके अलावा, टीएएम एनके सेल हत्या क्षमता को दबाने के लिए सीएएफ के साथ तालमेल बिठा सकता है, जिससे सीआरसी प्रगति को बढ़ावा मिलेगा। न्यूट्रोफिल हिस्टोन-बाउंड परमाणु डीएनए और साइटोटॉक्सिक कणिकाओं को बाह्य कोशिकीय जाल (एनईटी) के रूप में छोड़ते हैं। एक नवीन खोज से पता चला है कि सीएएफ-स्रावित अमाइलॉइड ट्यूमर से जुड़े एनईटी (टी-एनईटी) के गठन को प्रेरित करता है, इस प्रकार ट्यूमर की प्रगति का समर्थन करता है [86]। अधिक दिलचस्प बात यह है कि यह भी देखा गया कि टी-नेट मैट्रिक्स घटकों के विस्तार, सिकुड़न और जमाव को बढ़ावा देकर सीएएफ को पारस्परिक रूप से सक्रिय कर सकता है [86]। सीएएफ विभिन्न तंत्रों के माध्यम से एनके कोशिकाओं को रोकता है। उदाहरण के लिए, CAFs, NKp30 और NKp44 सहित NK सेल सक्रिय करने वाले रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति को कम करते हैं, और प्रोस्टाग्लैंडीन E2 (PGE2) और इंडोलेमाइन 2, 3-डाइऑक्सीजिनेज (IDO) [87, को स्रावित करके NK कोशिकाओं को निष्क्रिय अवस्था में परिवर्तित करते हैं। 88]. आश्चर्यजनक रूप से, एनके कोशिकाएं सीएएफ [87] द्वारा पीजीई2 की रिहाई को बढ़ाकर इस दमनकारी लूप को बढ़ा सकती हैं। यह भी बताया गया है कि सीएएफ अप्रत्यक्ष रूप से मेलेनोमा कोशिकाओं पर एनके-सक्रिय रिसेप्टर्स के लिगैंड को कम करके एनकेजी2डी-निर्भर साइटोटॉक्सिक गतिविधि और एनके कोशिकाओं के इंटरफेरॉन (आईएफएन) स्राव को कम करता है [89]। पिछले शोध से पता चला है कि सीआरसी कैंसर में विभिन्न माइलॉयड कोशिका उपसमूह का विस्तार होता है। हालाँकि, इन ट्यूमर-फुलाने वाली माइलॉयड कोशिकाओं में सीआरसी प्रगति में प्रो- और एंटी-ट्यूमर दोनों भूमिकाएँ होती हैं। सलमान एट अल. पता चला कि उन्नत चरण वाले रोगियों की सीडी 33+ माइलॉयड कोशिकाएं अधिक प्रो-एंजियोजेनिक और हाइपोक्सिया-संबंधी जीन व्यक्त करती हैं लेकिन प्रारंभिक चरण की बीमारियों वाले लोगों की तुलना में कम प्रतिरक्षा और सूजन प्रतिक्रिया जीन व्यक्त करती हैं [90]। इस अध्ययन का तात्पर्य है कि टीएमई के तहत प्रतिरक्षा कोशिका भर्ती और सक्रियण से समझौता किया जा सकता है, जो ट्यूमर की प्रगति के साथ गतिशील रूप से विकसित होता है। इन कार्यों ने इस बात पर प्रकाश डाला कि सीएएफ और प्रतिरक्षा कोशिकाओं ने टीएमई के भीतर एक अंतरंग संबंध बनाया, जो दो सेल आबादी के बीच क्रॉसस्टॉक को परेशान करके प्रतिरक्षा माइक्रोएन्वायरमेंट को दोबारा आकार देने के लिए एक आशाजनक संभावित रणनीति का संकेत देता है।

टीएमई में एपिजेनेटिक तंत्र इम्यूनोथेरेपी प्रभावकारिता को नियंत्रित करते हैं

स्ट्रोमा, प्रतिरक्षा और कैंसर कोशिकाओं के बीच जटिल परस्पर क्रिया एक दूसरे के एपिजेनोम को बदल देती है, जो एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है। एपिजेनेटिक हस्तक्षेप का उपयोग करके गैर-सूजन वाले ठंडे ट्यूमर को गर्म ट्यूमर में परिवर्तित करने का विचार इम्यूनोथेरेपी के लिए बेहतर प्रतिक्रिया प्राप्त करने में मदद कर सकता है [91]। एपिजेनेटिक एजेंटों और इम्युनोथैरेपी के संयोजन की चिकित्सीय क्षमता के शुरुआती परीक्षण में उन्नत प्रतिरक्षा-संबंधित जीन अभिव्यक्ति और एंटी-सीटीएलए4 या एंटी-पीडी1 उपचार के लिए एक टिकाऊ प्रतिक्रिया दिखाई दी [92-94]। प्रतिरक्षा-संबंधित जीनों के एपिजेनेटिक संशोधन प्रतिरक्षा निगरानी को मजबूत कर सकते हैं और तीन प्रमुख तंत्रों द्वारा इम्यूनोथेरेपी की प्रभावकारिता को बढ़ा सकते हैं (चित्र 3): (1) इम्यूनोसप्रेशन का प्रतिकार करने के लिए प्रतिरक्षा मार्गों को सक्रिय करना या ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट को पुन: प्रोग्राम करना। (2) ट्यूमर एंटीजन के प्रसंस्करण और प्रस्तुति को बढ़ाकर ट्यूमर एंटीजनिटी को बढ़ाना (3) ट्यूमर में घुसपैठ की गई साइटोटोक्सिक प्रतिरक्षा कोशिकाओं की थकावट को उलट देना।

Desert ginseng-Improve immunity (16)

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टीएमई में प्रमुख प्रतिरक्षा सिग्नलिंग मार्गों का मॉड्यूलेशन

जैसा कि कुछ ट्यूमर में आईएफएन-उत्तरदायी जीन प्रोफाइल के अस्तित्व से पता चलता है, एक सूजन वाला "गर्म" टीएमई प्रभावी आईएफएन-मध्यस्थता एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के साथ संगत है। IFN सिग्नलिंग, जिसमें टाइप I IFN (IFN और IFN) और टाइप II IFN (IFN-) शामिल है, एक अच्छी तरह से नियंत्रित आणविक नेटवर्क है जो ट्यूमर प्रतिरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। टाइप I इंटरफेरॉन इंट्रासेल्युलर वायरल रक्षा मार्गों को सक्रिय करके जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के विकास को नियंत्रित करते हैं। वायरल डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए (डीएसडीएनए) या डीएसआरएनए अपने सेंसर द्वारा कैप्चर किए जाने पर टाइप I इंटरफेरॉन के उत्पादन को सक्रिय कर सकता है। यह ध्यान देने योग्य है कि साइटोसोलिक डीएसडीएनए सेंसिंग मार्ग, विशेष रूप से चक्रीय जीएमपी-एएमपी सिंथेज़ और इंटरफेरॉन जीन (सीजीएएस-स्टिंग) मार्ग का उत्तेजक, आमतौर पर मानव कैंसर में उनके प्रमोटर क्षेत्रों में डीएनए हाइपरमेथिलेशन के माध्यम से एपिजेनेटिक रूप से चुप हो जाता है [95-98]। हमारे जीनोम में प्राचीन अंतर्जात रेट्रोवायरस (ईआरवी) और रेट्रोट्रांसपोज़न का पुनर्सक्रियन, जो आमतौर पर शांत हो जाते हैं (तथाकथित वायरल मिमिक्री) टाइप I आईएफएन सक्रियण को प्रेरित करके कैंसर में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने के लिए एक मजबूत रणनीति के रूप में उभर रहा है [99, 100] RIG-I और MDA5 जैसे dsRNA के सेंसर द्वारा पहचाने जाने के बाद। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि डीएनएमटी, एचडीएसी, या एचएमटी सहित एपिजेनेटिक मॉड्यूलेटर को लक्षित करने वाली दवाओं द्वारा ईआरवी को फिर से सक्रिय किया जा सकता है। सीआरसी सहित कई कैंसर में, डीएनए मिथाइलट्रांसफेरेज़ इनहिबिटर (डीएनएमटीआईएस) मुख्य रूप से ईआरवी से प्राप्त डीएसआरएनए अभिव्यक्ति को प्रेरित कर सकते हैं और बाद में डीएसआरएनए के साइटोसोलिक सेंसिंग को ट्रिगर कर सकते हैं, जिससे टाइप I इंटरफेरॉन प्रतिक्रिया और एपोप्टोसिस हो सकता है [93, 101]। दिलचस्प बात यह है कि डीएनएमटी1 निषेध के समान, हिस्टोन डेमिथाइलस एलएसडी1 को समाप्त करना, जो कि विभिन्न कैंसर में ऊंचा होता है, ईआरवी अभिव्यक्ति को उत्तेजित करके और आरएनए-प्रेरित साइलेंसिंग कॉम्प्लेक्स (आरआईएससी) को डाउनरेगुलेट करके डीएसआरएनए-आईएफएन मार्ग को एक साथ सक्रिय करके ट्यूमर इम्यूनोजेनेसिटी में सुधार करता है [102]। टेस निष्कर्ष विशिष्ट एपिजेनेटिक नियामकों को लक्षित करके मार्ग को फिर से सक्रिय करने और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने का अवसर प्रदान कर सकते हैं।

इसके अलावा, मोरेल एट अल। प्रदर्शित किया गया कि EZH2 प्रोस्टेट कैंसर में अपने उत्प्रेरक कार्य के माध्यम से IFN प्रतिक्रिया, एंटीजन प्रस्तुति और टी-सेल आकर्षण में शामिल dsRNA और जीन के उत्पादन को दबा देता है [103]। हिस्टोन मिथाइलट्रांसफेरेज़ के रूप में, SETDB1 को पहली बार ट्रांसपोज़ेबल तत्वों (TEs) को चुप कराने के लिए पाया गया था जो तीव्र माइलॉयड ल्यूकेमिया (AML) [104] में dsRNAs के उत्पादन का कारण बनते हैं। SETDB1 कई अन्य ठोस ट्यूमर, क्रोमोसोम 1q21.3 में अक्सर प्रवर्धित गुणसूत्र क्षेत्र में स्थित होता है, जिसे स्तन कैंसर में बदतर ट्यूमर रोग निदान में भी शामिल किया गया था [105]। ट्यूमर में SETDB1 (1q21.3) का प्रवर्धन प्रतिरक्षा बहिष्करण और प्रतिरक्षा चेकपॉइंट नाकाबंदी के प्रतिरोध से जुड़ा है [106]। SETDB1 हानि इन क्षेत्रों में अव्यक्त TE-व्युत्पन्न नियामक तत्वों, इम्यूनोस्टिमुलिटरी जीन और TE-एन्कोडेड रेट्रोवायरल एंटीजन को कम कर देती है और विवो में TE-विशिष्ट साइटोटॉक्सिक टी-सेल प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करती है। मेलेनोमा और कोलन कैंसर को मॉडल के रूप में उपयोग करते हुए, झांग एट अल। पता चला कि KDM5B-एक H3K4 डेमिथाइलेज़-एक डेमिथाइलेज़-स्वतंत्र तरीके से अंतर्जात रेट्रोतत्वों को दबाने के लिए H3K9 मिथाइलट्रांसफेरेज़ SETDB1 को भर्ती करता है [107]। हालाँकि यह अभी भी निर्धारित किया जाना बाकी है कि क्या ये एपिजेनेटिक नियम आमतौर पर कोलन कैंसर में होते हैं, एपिजेनेटिक हस्तक्षेप से प्रेरित वायरल मिमिक्री टीएमई के भीतर एक मजबूत आईएफएन प्रतिक्रिया और एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा को ट्रिगर करने के लिए एक स्पष्ट रणनीति प्रदान करती है। आश्चर्यजनक रूप से, ईआरवी विनियमन टी हेल्पर सेल वंश अखंडता को भी निर्धारित करता है। प्रतिरक्षा टी सहायक कोशिकाओं में, SETDB1 प्रतिरक्षाविज्ञानी प्रक्रियाओं में शामिल जीन के आसपास स्थित अंतर्जात रेट्रोवायरस के एक प्रतिबंधित और सेल-प्रकार-विशिष्ट सेट पर प्रतिबंधात्मक H3K9me3 चिह्न के जमाव को नियंत्रित करता है [108]। ये रेट्रोट्रांसपोज़न टी1 जीन बढ़ाने वाले के रूप में काम करते हैं या टी1 जीन सीआईएस-नियामक तत्वों को प्रभावित करते हैं। T1 जीन नेटवर्क को आकार देने और नियंत्रित करने के लिए ERV की एक श्रृंखला को दबाकर, SETDB1 द्वारा H3K9me3 का जमाव T सेल वंश निष्ठा सुनिश्चित करता है।

Fig. 3 Epigenetic regulation of the immune response in the tumor microenvironment. DNA methylation and histone modification regulate the tumor immune response in the TME. The epigenetic mechanisms of DNA methylation induced by DNMT, transcriptional suppression by EZH2, and HDAC play crucial roles in immune-related signal inactivation, immune cell recruitment, antigen processing and presentation, and immune cell exhaustion by suppressing the expression of ERVs, MHC I genes, antigen processing machinery, and cancer testis antigens in the TME. TME: tumor microenvironment; IFNs: interferons


चित्र 3 ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का एपिजेनेटिक विनियमन। डीएनए मिथाइलेशन और हिस्टोन संशोधन टीएमई में ट्यूमर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को नियंत्रित करते हैं। डीएनएमटी द्वारा प्रेरित डीएनए मिथाइलेशन, ईजेडएच2 द्वारा ट्रांसक्रिप्शनल दमन और एचडीएसी के एपिजेनेटिक तंत्र प्रतिरक्षा-संबंधी सिग्नल निष्क्रियता, प्रतिरक्षा सेल भर्ती, एंटीजन प्रसंस्करण और प्रस्तुति, और ईआरवी, एमएचसी I जीन की अभिव्यक्ति को दबाकर प्रतिरक्षा सेल थकावट में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। , एंटीजन प्रसंस्करण मशीनरी, और टीएमई में कैंसर वृषण एंटीजन। टीएमई: ट्यूमर सूक्ष्म वातावरण; आईएफएन: इंटरफेरॉन

आईएफएन- इंटरफेरॉन-गामा रिसेप्टर्स (आईएफएनजीआर) से जुड़ता है और जानूस काइनेज (जेएके)-सिग्नल ट्रांसड्यूसर और ट्रांसक्रिप्शन (एसटीएटी) सिग्नलिंग मार्ग के उत्प्रेरक को सक्रिय करता है, जो आईएफएन-उत्तेजित जीन (आईएसजी) ट्रांसक्रिप्शनल प्रोग्राम को सक्रिय करके प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है। IFN-हस्ताक्षर [109] की कमी वाले ट्यूमर की तुलना में IFN - - उत्तरदायी जीन हस्ताक्षर की उपस्थिति इम्यूनोथेरेपी के लिए बेहतर प्रतिक्रिया की भविष्यवाणी करती है। कोलोरेक्टल कैंसर में आईएफएन-सिग्नलिंग मार्ग के नियमन में एपिजेनेटिक हिस्टोन संशोधन और डीएनए मिथाइलेशन बारीकी से शामिल हैं। CXCL9 और CXCL10 का ट्यूमर उत्पादन, जो कि T 1- प्रकार के केमोकाइन हैं, को या तो जेस्ट होमोलोग 2 (EZH2, PRC2 कॉम्प्लेक्स का एक कोर) के वर्धक द्वारा दबाया जा सकता है - मध्यस्थता वाले हिस्टोन H3 लाइसिन 27 ट्राइमेथिलेशन या डीएनए मिथाइलट्रांसफेरेज़ 1 ( डीएनएमटी1)-प्रेरित डीएनए मिथाइलेशन, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरक्षा कोशिकाओं का उत्पादन करने वाले आईएफएन - - की कम भर्ती हुई [110]। इसके विपरीत, ARID1A, SWItch/Sucrose नॉन-किण्वनीय (SWI/SNF) कॉम्प्लेक्स का एक मुख्य सदस्य, CXCL9 और CXCL10 [111] की ट्यूमर अभिव्यक्ति को बढ़ावा देता है। बताया गया है कि ARID1A में आनुवंशिक कमी के परिणामस्वरूप कोलोरेक्टल कैंसर कोशिकाओं में इन केमोकाइन लोकी में क्रोमैटिन की पहुंच में कमी आती है। ARID1A अपने कार्बोक्सिल टर्मिनस के माध्यम से EZH2 के साथ इंटरैक्ट करता है, जिससे EZH2 को IFN सिग्नलिंग-मध्यस्थता जीन अभिव्यक्ति को बाधित करने से रोकता है। इसके अलावा, हमारे पिछले काम से पता चला कि EZH2 इंटरफेरॉन-रिसेप्टर 1 (IFNGR1) [112] और ISG सक्रियण [113] की अभिव्यक्ति को सीधे शांत करके IFN- सिग्नलिंग मार्ग को दबा सकता है, जिसके कारण कैंसर कोशिकाएं IFN- उपचार के प्रति असंवेदनशील हो गईं या क्रमशः ट्रैस्टुज़ुमैब उपचार के प्रति प्रतिरोधी। ट्यूमर एंटीजनिटी में सुधार, टी सेल सक्रियण के लिए आवश्यक, ट्यूमर एंटीजन के प्रसंस्करण या प्रस्तुति में शामिल जीनों के विनियमन को चलाने वाले एबरैंट एपिजेनेटिक तंत्र, प्रतिरक्षा निगरानी से बचने वाली कैंसर कोशिकाओं की एक आवर्ती विशेषता है। IFN सिग्नलिंग को सक्रिय करने के अलावा, DNMTis जैसे कि 5-एज़ैसिटिडाइन, डिकिटाबाइन और गुआडे सीता बाइन, जो वैश्विक हाइपोमेथिलेशन को प्रेरित करते हैं, एमएचसी वर्ग I जीन और पीडी-एल 1 [114, 115] की अभिव्यक्ति को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा देते हैं। इसके अतिरिक्त, डीएनएमटीआई कैंसर-वृषण एंटीजन (सीटीए) की अभिव्यक्ति को भी बढ़ा सकता है, जो एमएजीई-11 और एनवाई-ईएसओ-1 जैसे इम्यूनोथेरेपी लक्ष्यों का वादा करता है जो प्रारंभिक भ्रूण कोशिकाओं में व्यक्त होते हैं लेकिन परिपक्व दैहिक कोशिकाओं में दबा दिए जाते हैं। प्रमोटर सीपीजी द्वीप डीएनए मिथाइलेशन के कारण [116, 117]। कैंसर कोशिकाओं में, हिस्टोन लाइसिन अवशेषों का डीएसिटाइलेशन अक्सर हाइपरमेथिलेटेड और दमित जीन से जुड़ा होता है। ट्राइकोस्टैटिन ए (टीएसए) जैसे हिस्टोन डीएसेटाइलेज़ इनहिबिटर (एचडीएसीआईएस), इन क्षेत्रों को लक्षित करके जीन अभिव्यक्ति को बहाल करते हैं। HDACis को विभिन्न एंटीजन-प्रसंस्करण मशीनरी घटकों, जैसे TAP-1, TAP{53}}, LMP-2 और टैपा सिन की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देने के लिए दिखाया गया है। टीएसए के साथ मेटास्टैटिक कैंसर कोशिकाओं का उपचार कोशिका की सतह पर एमएचसी वर्ग I की अभिव्यक्ति को बढ़ाता है, जो कार्यात्मक रूप से एंटीजन-विशिष्ट सीटीएल द्वारा हत्या की बढ़ती जोखिम में तब्दील हो जाता है [118]। PRC2 को MHC-I एंटीजन प्रसंस्करण और प्रस्तुति मार्ग को शांत करने और प्रतिरक्षा निगरानी से बचने की भी सूचना मिली थी। EED या EZH2 और EZH1 का फार्माकोलॉजिकल निषेध इन मार्गों के मौन को उलट देता है, जिससे प्रभावी टी सेल-मध्यस्थता एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा फिर से स्थापित हो जाती है।

उलटी प्रतिरक्षा थकावट

ट्यूमर-घुसपैठ करने वाले लिम्फोसाइट्स, विशेष रूप से साइटोटॉक्सिक सीडी 8+ टी कोशिकाएं (सीटीएल), अक्सर एंटीजन उत्तेजना और टीएमई में हाइपोक्सिया और चयापचय तनाव जैसे अन्य कारकों के लगातार अस्तित्व के कारण शिथिलता और थकावट प्रदर्शित करती हैं [119]। वे अक्सर साइटोकिन्स जैसे ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर-, आईएफएन-, और इंटरल्यूकिन (आईएल) -2 का उत्पादन करने की क्षमता खो देते हैं, लेकिन प्रोग्राम्ड सेल डेथ प्रोटीन (पीडी) -1 जैसे निरोधात्मक रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति को बरकरार रखते हैं। लिम्फोसाइट-सक्रियण जीन (LAG) -3, या टी सेल इम्युनोग्लोबुलिन और म्यूसिन-डोमेन युक्त (TIM) -3 [120, 121]। परिवर्तित ट्रांस्क्रिप्शनल प्रोफाइल से जुड़े विशिष्ट क्रोमैटिन-सुलभ क्षेत्र सीडी8+टी सेल थकावट में पाए जाते हैं, जिसमें इंटरफेरॉन सिग्नलिंग, पीडी{15}} सिग्नलिंग, और साइटोकाइन आईएल-10 प्रतिक्रिया में जीन के लिए संवर्धन शामिल है। [122]. प्रतिरक्षा जांच बिंदु नाकाबंदी, जैसे कि एंटी-पीडी एंटीबॉडी उपचार, को आंशिक रूप से सीडी {20}} टी सेल थकावट को उलटने के लिए दिखाया गया है; हालाँकि, टी सेल थकावट के दौरान व्यापक एपिजेनेटिक रिप्रोग्रामिंग, जो कि प्रभावकारक और मेमोरी टी कोशिकाओं से काफी भिन्न होती है, इम्यूनोथेरेपी की टिकाऊ सफलता को सीमित करती है [123]। टी सेल थकावट के महत्वपूर्ण एपिजेनेटिक रिप्रोग्रामिंग तंत्र को चिह्नित करके, थकावट की स्थिति को उलटा किया जा सकता है [124-127]। गोनिम एट अल. प्रदर्शित किया गया कि डीएनए मिथाइलट्रांसफेरेज़ DNMT3A द्वारा शुरू किए गए एपिजेनेटिक परिवर्तनों को एक थका हुआ फेनोटाइप प्राप्त करने के लिए आवश्यक है [126]। DNMT3A हजारों जीनों को डे नोवो मिथाइलेट करता है, जिनमें से कई प्रभावकारी सीडी8+टी सेल फ़ंक्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं। सेन एट अल द्वारा मनुष्यों में समाप्त हो चुकी सीडी8+टी कोशिकाओं और क्रोनिक वायरल संक्रमण माउस मॉडल का एक अध्ययन। पता चला कि थकावट के लिए एन्हांसर्स के कार्यात्मक मॉड्यूल में व्यवस्थित एक राज्य-विशिष्ट एपिजेनेटिक परिदृश्य की आवश्यकता होती है [124]। मानव टी सेल थकावट को मॉडल करने वाले इन विट्रो सिस्टम का उपयोग करते हुए, हमारे डेटा ने हाल ही में बताया कि टीएमई में हाइपोक्सिया प्रतिरक्षा प्रभावकों आईएफएन-, ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर (टीएनएफ), और ग्रैनजाइम बी के ट्रांसक्रिप्शनल दमन को प्रेरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरक्षा प्रभावकार कोशिका की शिथिलता और प्रतिरोध होता है। इम्यूनोथेरेपी के लिए [128]। इसके अलावा, HDAC1 के साथ HIF1 इंटरैक्शन द्वारा लागू क्रोमैटिन रीमॉडलिंग और बाद में PRC पर निर्भरता को प्रतिरक्षा प्रभावकारक दमन प्रदान करने वाले एक महत्वपूर्ण एपिजेनेटिक तंत्र के रूप में पहचाना जाता है। इसके अलावा, ट्यूमर एंटीजन के साथ निरंतर उत्तेजना के तहत, हाइपोक्सिया आगे टीआईएम -3 और आईटीजीआईटी को प्रेरित करता है ताकि एचआईएफ -1 - स्वतंत्र तरीके से टी सेल थकावट हो सके। इसके अलावा, टी सेल रिसेप्टर उत्तेजना के साथ समन्वित माइक्रोएन्वायरमेंटल स्ट्रेसर्स, और पीडी {37}} सिग्नलिंग माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन के परिणामस्वरूप एपिजेनेटिक रिप्रोग्रामिंग के माध्यम से टी कोशिकाओं के टर्मिनल थकावट को बढ़ावा दे सकते हैं [129]।

कैंसर हस्तक्षेप में एपिजेनेटिक मॉड्यूलेटर के निहितार्थ

कई अध्ययनों ने सीटीएल की सूजन को बढ़ाने के लिए कीमोथेरेपी, विकिरण चिकित्सा और लक्षित चिकित्सा सहित विभिन्न उपचारों के साथ इम्यूनोथेरेपी के संयोजन के मूल्यांकन पर ध्यान केंद्रित किया है [130]। "ठंडे ट्यूमर" को "गर्म ट्यूमर" में परिवर्तित करने के विचार के साथ, एपिजेनेटिक थेरेपी कई तंत्रों के माध्यम से स्ट्रोमल और प्रतिरक्षा कोशिकाओं को विनियमित करके टीएमई को इम्यूनोसप्रेसिव से इम्यूनोपरमिसिव में फिर से तैयार करने का एक अनूठा अवसर प्रदान करती है [91]। कई प्रीक्लिनिकल अध्ययनों से पता चला है कि एपिजेनेटिक एजेंट विभिन्न ट्यूमर प्रकारों में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को फिर से मजबूत कर सकते हैं। जैसा कि पिछले अनुभागों में चर्चा की गई है, डीएनए हाइपोमेथाइलेटिंग एजेंट जैसे डीएनएमटीआई (5-एजेए), ईजेडएच2 अवरोधक, या एचडीएसीआई (टीएसए) प्रकार I आईएफएन प्रतिक्रिया की शुरुआत के माध्यम से प्रतिरक्षा दमन को कम करके आईसीबी की प्रभावकारिता में सुधार कर सकते हैं। डीएसआरएनए उत्पादन। 5-एजेडए ने सीडी{{5}टी और नेचुरल किलर (एनके) दोनों कोशिकाओं की घुसपैठ में वृद्धि की और टीएमई में मैक्रोफेज और एमडीएससी के प्रतिशत को कम कर दिया। दिलचस्प बात यह है कि झोउ एट अल। हाल ही में पता चला है कि एमडीएम2 अवरोधकों द्वारा पी53 सक्रियण ने टाइप I आईएफएन प्रतिक्रिया को प्रेरित किया, ट्यूमर प्रतिरक्षा चोरी को समाप्त कर दिया और एलएसडी 1- और डीएनएमटी 1- पर निर्भर तरीके से एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा को बढ़ावा दिया [131]। कैंसर की प्रगति के दौरान पी53 का महत्व स्पष्ट है क्योंकि आधे से अधिक छिटपुट कैंसर पी53 की शिथिलता दर्शाते हैं। इसके अलावा, एमडीएम2 अवरोधक एएलआरएन-6924 ने मेलेनोमा रोगियों में एक वायरल मिमिक्री प्रतिक्रिया और ट्यूमर सूजन हस्ताक्षर जीन को प्रेरित किया, जिसने एमडीएम2 अवरोधकों और इम्यूनोथेरेपी की सहक्रियात्मक रणनीति के लिए एक तर्क प्रदान किया। इसके अतिरिक्त, माउस स्तन ट्यूमर मॉडल (MMTV-rtTA/tetO-HER2, MMTV-PyMT) और स्तन और कोलन कार्सिनोमा वाले रोगियों में, CDK4/6 अवरोधकों के साथ उपचार ने DNMT1 अभिव्यक्ति को कम कर दिया, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरक्षा-संबंधी जीन का हाइपोमेथिलेशन हुआ, जिससे एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा में वृद्धि हुई। दोनों एंटीजन प्रस्तुति को बढ़ावा देकर और ट्रेग सेल विस्तार को कम करके [132]। इन घटनाओं ने अंततः साइटोटॉक्सिक टी कोशिकाओं द्वारा ट्यूमर कोशिकाओं की निकासी को बढ़ावा दिया, जिसे प्रतिरक्षा चेकपॉइंट नाकाबंदी (एंटी-पीडी-एल 1) के अतिरिक्त बेहतर बनाया जा सकता है, इस प्रकार सीडीके 4/6 अवरोधकों के संयोजन द्वारा कैंसर के इलाज के लिए एक नया रास्ता खुल गया है। इम्यूनोथेरेपी।

दिलचस्प बात यह है कि कई एपिजेनेटिक मॉड्यूलेशन एजेंट प्रतिरक्षा मॉड्यूलेशन के विभिन्न पहलुओं में भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, DNMTi टाइप I IFN प्रतिक्रिया शुरू कर सकता है और ट्यूमर एंटीजन प्रस्तुति को विनियमित करने में कार्य करता है। एचडीएसीआईएस ट्यूमर एंटीजन अभिव्यक्ति को बहाल कर सकता है और टी सेल थकावट को उलट सकता है। हालाँकि ये कार्य अलग-अलग संदर्भों में निभाए जा सकते हैं, लेकिन यह निर्धारित करना दिलचस्प है कि एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा को बढ़ाने के लिए उनका लाभ कैसे उठाया जाए। कुछ परिस्थितियों में, विभिन्न एपिजेनेटिक एजेंटों और आईसीबी का संयोजन सर्वोत्तम एंटीट्यूमर प्रभाव प्रदान कर सकता है। उदाहरण के लिए, DNMTi/HDACi प्लस इम्यून चेकपॉइंट इनहिबिटर -PD-1 का ट्रिपल संयोजन डिम्बग्रंथि के कैंसर मॉडल [133] में सबसे लंबे समय तक समग्र अस्तित्व प्रदान करता है। इसी तरह, एंटीपीएल-एल1 इम्यूनोथेरेपी की बढ़ी हुई एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा के साथ हिस्टोन डीएसेटाइलेज़ 6 (एचडीएसी6) अवरोधक हाल ही में मेलेनोमा उपचार के लिए विकसित किए गए थे [134]। एक चिंता की बात यह है कि कई एपिजेनेटिक अवरोधकों को टी कोशिका वृद्धि को सीमित करते हुए दिखाया गया है, जो इम्यूनोथेरेपी की दीर्घकालिक प्रभावशीलता से समझौता कर सकता है जो लगातार टी कोशिका जनसंख्या पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, EZH2 का अवरोध, टी-सेल फ़ंक्शन को ख़राब करता हुआ दिखाया गया है [135]। EZH2 को मेमोरी टी कोशिकाओं को उत्पन्न करने और बनाए रखने के लिए आवश्यक है, जो प्रभावकारी टी सेल उत्पादन और एंटीट्यूमर गतिविधि के लिए जिम्मेदार हैं। निष्कर्ष में, यह निर्धारित करने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है कि क्या एपिजेनेटिक थेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन का लाभ कैंसर के प्रकार या अन्य परिस्थितियों पर निर्भर है। हाल ही में, कई नैदानिक ​​​​परीक्षणों (तालिका 1 में संक्षेपित) में एपिजेनेटिक थेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन वाली कई रणनीतियों का मूल्यांकन किया गया है, जो भविष्य में नैदानिक ​​​​अभ्यास में सुधार कर सकते हैं।

समापन टिप्पणी

संक्षेप में, यह समीक्षा मोटे तौर पर हाल के अध्ययनों पर चर्चा करती है जो टीएमई के भीतर प्रमुख सेल घटकों में जटिल इंटरैक्शन नेटवर्क की खोज करते हैं, जिसमें सीएएफ, ट्यूमर कोशिकाएं और प्रतिरक्षा कोशिकाएं शामिल हैं। विभिन्न कोशिका आबादी के बीच पारस्परिक क्रॉसस्टॉक अंततः विविध "मध्यवर्ती मालिशकर्ताओं" के माध्यम से ट्यूमर की प्रगति को निर्धारित करता है। एपिजेनेटिक डिसफंक्शन कैंसर की एक नई पहचान के रूप में उभरा है। यद्यपि गहन शोध ने कैंसर कोशिकाओं पर एपिजेनेटिक विनियमन के महत्वपूर्ण प्रभाव का संकेत दिया है, बढ़ते सबूतों ने टीएमई को दोबारा आकार देने में एपिजेनेटिक मॉड्यूलेटर के अन्य आकर्षक गुणों की ओर इशारा किया है, खासकर ट्यूमर-अनुकूल प्रतिरक्षादमनकारी स्थिति बनाने के परिप्रेक्ष्य से। जैसा कि ऊपर व्यापक रूप से कहा गया है, विभिन्न एपिजेनेटिक मॉड्यूलेटर प्रतिरक्षा चोरी में योगदान करते हैं, और इसलिए, छोटे अणुओं के साथ उन्हें लक्षित करने से प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ावा मिल सकता है। इस प्रकार, ये निष्कर्ष अन्य उपचारों के साथ एपि-ड्रग्स को संयोजित करने की एक आशाजनक रणनीति प्रस्तुत करते हैं, जैसे कि इम्यून चेकपॉइंट नाकाबंदी (आईसीबी) थेरेपी, जिसके लिए सफल उपचार के लिए पूर्व शर्त के रूप में एक प्रतिरक्षा-अनुमेय टीएमई की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, जबकि आईसीबी थेरेपी निस्संदेह टिकाऊ प्रतिक्रिया और स्वीकार्य विषाक्तता के साथ कई कैंसर के इलाज के लिए सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक बन गई है, लगभग 85% रोगियों ने आईसीबी के लिए आंतरिक या अधिग्रहित प्रतिरोध प्रदर्शित किया है, जो क्लिनिक में इसकी उपयोगिता को गहराई से सीमित करता है। इसलिए, एपिजेनेटिक मार्करों की पहचान जो आईसीबी उपचार से लाभान्वित होने वाले रोगियों की भविष्यवाणी कर सकती है, भविष्य में आगे की जांच की आवश्यकता है।

तालिका 1 इम्युनोथैरेपी के साथ एपिजेनेटिक लक्ष्यीकरण का नैदानिक ​​​​परीक्षण

Table 1 Clinical trial combining epigenetic targetings with immunotherapies

तालिका 1 (जारी)

Table 1 (continued)


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