टी सेल-व्युत्पन्न इंटरल्यूकिन -22 एनके सेल फ़ंक्शन को दबाने और मेटास्टेसिस को बढ़ावा देने के लिए कैंसर कोशिकाओं द्वारा सीडी155 की अभिव्यक्ति को प्रेरित करता है।

सारांश

यद्यपि टी कोशिकाएं शक्तिशाली एंटी-ट्यूमर प्रतिरक्षा प्रदान कर सकती हैं, स्तन और फेफड़ों के ट्यूमर में इंटरल्यूकिन -22 (आईएल -22) का उत्पादन करने वाली टी हेल्पर (टीएच) कोशिकाओं का एक उपसमूह रोगी के निराशाजनक परिणामों से जुड़ा हुआ है। यहां, हमने उन तंत्रों की जांच की जिनके तहत ये टी कोशिकाएं बीमारी में योगदान करती हैं। फेफड़े और स्तन कैंसर के म्यूरिन मॉडल में, आईएल22 के संवैधानिक और टी सेल-विशिष्ट विलोपन ने प्राथमिक ट्यूमर के विकास को प्रभावित किए बिना मेटास्टेस को कम कर दिया। कैंसर कोशिकाओं पर आईएल -22 रिसेप्टर के विलोपन से मेटास्टेसिस में कुछ हद तक कमी आ जाती है, जैसा कि आईएल की कमी वाले चूहों में देखा गया है। IL-22 ने CD155 की उच्च अभिव्यक्ति को प्रेरित किया, जो NK कोशिकाओं पर सक्रिय रिसेप्टर CD226 से बंधा हुआ है। अत्यधिक सक्रियण के कारण CD226 की मात्रा कम हो गई और कार्यात्मक रूप से कमजोर NK कोशिकाएं हो गईं, जिससे मेटास्टैटिक बोझ बढ़ गया। आईएल-22 सिग्नलिंग मानव डेटासेट में सीडी155 अभिव्यक्ति और खराब रोगी परिणामों के साथ भी जुड़ा था। कुल मिलाकर, हमारे निष्कर्षों से टी सेल-व्युत्पन्न आईएल -22 द्वारा सक्रिय एक इम्यूनोसप्रेसिव सर्किट का पता चलता है जो फेफड़ों के मेटास्टेसिस को बढ़ावा देता है।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-एंटीट्यूमर के लाभ

परिचय

नियोप्लास्टिक प्रगति की प्रमुख पहचान और कैंसर से संबंधित मृत्यु का प्राथमिक कारण कैंसर कोशिकाओं की माध्यमिक साइटों तक फैलने और मेटास्टेस बनाने की क्षमता है। 1,2 मेटास्टेसिस के गठन को प्राकृतिक किलर (एनके), साइटोटोक्सिक से जुड़े इम्यूनोसर्विलांस द्वारा रोका जा सकता है। , और टी हेल्पर (टीएच) 1 कोशिकाएं।3,4 इसके विपरीत, नियामक टी कोशिकाएं (ट्रेग), परिसंचारी मोनोसाइट्स, और थ सेल-व्युत्पन्न आईएल -17ए एक प्रतिरक्षादमनकारी माइक्रोएन्वायरमेंट बनाते हैं, जो प्रतिरक्षा से बचने और मेटास्टेसिस को बढ़ावा देने में सक्षम बनाते हैं। 4-6 इसलिए, सिग्नलिंग कैस्केड की पहचान करना महत्वपूर्ण है जो प्रो- बनाम एंटी-ट्यूमरजेनिक प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कार्य को परिभाषित करता है।7,8 इंटरल्यूकिन-22 (आईएल-22) Th17 द्वारा निर्मित एक साइटोकिन है और, मनुष्यों में, Th1 उपसमुच्चय द्वारा भी, जो कैंसर कोशिका वृद्धि को बढ़ावा देने, प्रवासन को बढ़ाने, एपोप्टोसिस से बचाने, उपकला-से-मेसेनकाइमल संक्रमण को प्रेरित करने और घातक कोशिकाओं के स्टेमनेस को बनाए रखने के लिए जाना जाता है। 9-13 यह प्रारंभिक कार्सिनोजेनेसिस को भी बढ़ावा देता है, अभिनय करता है पूर्ववर्ती घावों या अपरिपक्व कैंसर स्टेम कोशिकाओं पर।14-18 आईएल-22-उत्पादक कोशिकाएं, मुख्य रूप से Th कोशिकाएं, लेकिन गामा डेल्टा (जीडी) टी कोशिकाएं, अपरिवर्तनीय प्राकृतिक किलर टी (आईएएनकेटी) कोशिकाएं, और जन्मजात लिम्फोइड कोशिकाएं (आईएलसी) ), प्राथमिक कैंसर घावों में पाया गया है। 19-24 आईएल -22 स्तन, बृहदान्त्र, फेफड़े, गैस्ट्रिक और हेपेटोसेलुलर कार्सिनोमा में जैविक रूप से प्रासंगिक स्तरों पर व्यक्त किया गया है। 9,11,12,25,26 अधिकांश अध्ययनों में , इसकी अभिव्यक्ति खराब पूर्वानुमान, उच्च रोग चरण और तेजी से ट्यूमर के बढ़ने से जुड़ी है।13,22–24,27–29 आईएल-22 विशेष रूप से आईएल-22 रिसेप्टर (आईएल{{40) के माध्यम से कार्य करता है }}आर) दो उपइकाइयों से बना है, आईएल-22आरए1 और आईएल-10आरबी.30,31 स्रावित आईएल-22 की क्रिया एक अवरोधक, आईएल{{47} द्वारा नियंत्रित होती है। } बाइंडिंग प्रोटीन (IL-22BP, IL-22RA2), IL-22RA1 का एक होमोलॉग, जो मुख्य रूप से माइलॉयड कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है।32,33 स्थिर-अवस्था की स्थितियों के तहत, IL -22 आंत, फेफड़े और त्वचा जैसी उपकला बाधाओं पर एक आवश्यक होमोस्टैटिक साइटोकिन है।34,35 इन साइटों पर, आईएल -22 बाधा अखंडता को बनाए रखने के लिए सुरक्षा, पुनर्जनन और मरम्मत को बढ़ावा देता है,36, 37 और इसकी अनुपस्थिति सूजन-प्रेरित कार्सिनोजेनेसिस को बढ़ा देती है।13,38 साथ में, ये डेटा शारीरिक और रोग संबंधी दोनों स्थितियों में आईएल के व्यापक, संदर्भ-निर्भर कार्यों को उजागर करते हैं। रिसेप्टर बाइंडिंग पर, IL-22 जानूस किनेसेस Jak1 और Tyk2 को फॉस्फोराइलेट STAT3, STAT1, या STAT5 में ट्रिगर करता है, लेकिन IL-22 माइटोजेन-एक्टिवेटेड प्रोटीन किनेसेस (MAPK) कैस्केड सहित अन्य डाउनस्ट्रीम रास्ते शुरू कर सकता है। या PI3K-AktmTOR सिग्नलिंग, सेलुलर संदर्भ पर निर्भर करता है। 13,36,39-44 सिग्नलिंग मार्गों की यह विविधता उन शारीरिक प्रभावों की भीड़ से परिलक्षित होती है जो आईएल -22 सिग्नलिंग से जुड़े हुए हैं, जिनमें ऊपर वर्णित प्रभाव भी शामिल हैं, साथ ही जीनोटॉक्सिक क्षति से सुरक्षा और एंटी-बैक्टीरियल पेप्टाइड्स, म्यूकस, प्रो- और एंटी-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स और केमोकाइन्स का समावेश।36,38,39,45,46 कैंसर कोशिकाएं आईएल के उत्पादन को प्रेरित करती हैं। स्तन और फेफड़ों के कैंसर के रोगियों में टीएच कोशिकाओं से। 12,47,48 एनएलआरपी3 इन्फ़्लैमेसोम संचालित आईएल -1 बी की रिहाई ट्यूमर में टी कोशिकाओं से आईएल -22 उत्पादन को प्रेरित करती है, और दोनों आईएल -22+ स्तन और फेफड़ों के कैंसर के ट्यूमर के नमूनों में Th कोशिकाएं और एक NLRP3-IL-1b हस्ताक्षर पाए जा सकते हैं।48,49 यहां, हम एक तंत्र को चित्रित करने के लिए तैयार हैं जिससे IL-22 को बढ़ावा मिलता है स्तन और फेफड़ों के कैंसर का बढ़ना। हमने पाया कि IL फेफड़ों में फैलने वाले मेटास्टेसिस को बढ़ावा देता है, जिससे एक सर्किट का पता चलता है जिसमें IL कैंसर कोशिकाओं पर CD155 की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देकर मेटास्टैटिक क्षेत्र में इम्यूनोसप्रेशन की मध्यस्थता करता है, जो CD226 की अभिव्यक्ति में कमी के साथ जुड़ा था। एनके कोशिकाओं पर और इंटरफेरॉन-जी (आईएफएनजी) उत्पादन कम हो गया। नैदानिक ​​डेटा से संकेत मिलता है कि ऐसे मार्गों का सक्रियण रोगी के परिणामों से जुड़ा हुआ है।

परिणाम

सिस्तान्चे अनुपूरक लाभ-रोगप्रतिरोधक क्षमता बढ़ाएँ

आईएल-22 फेफड़ों और स्तन कार्सिनोमा के सिंजेनिक माउस मॉडल में प्रसारित कैंसर कोशिकाओं को प्रभावित करता है

To understand the impact of the IL-22-IL-22R1 signaling axis on cancer progression, we analyzed syngeneic murine models of breast and lung carcinoma. As cancer patients mostly succumb to metastatic disease, we recapitulated this with phenotypically relevant models. We implanted either 4T1 breast cancer or Line-1 lung cancer cells subcutaneously (s.c.) in the right flank of wild-type mice (WT) and mice lacking IL-22 expression (Il22 / ) (Figure 1A). IL-22 did not impact the outgrowth of the primary tumors in either model (Figures 1B and 1C). Upon reaching pre-defined termination criteria (tumor >225 मिमी2 या अल्सरेशन), हमारे मॉडल में फेफड़े मुख्य मेटास्टेटिक साइट थे, कभी-कभी मेटास्टेस कहीं और पाए जाते थे (दिखाया नहीं गया)। मेटास्टेसिस का पता लगाने के विभिन्न तरीकों (आंकड़े 1 बी, 1 सी, और एस 1 ए) का उपयोग करके प्राथमिक ट्यूमर आकार से स्वतंत्र रूप से जंगली प्रकार के जानवरों की तुलना में आईएल 22 / चूहों ने फेफड़ों में लाइन -1 और 4 टी 1 कोशिकाओं के मेटास्टैटिक प्रसार को कम किया। हमने स्तन कैंसर के ऑर्थोटोपिक मॉडल में एक समान मेटास्टैटिक फेनोटाइप भी देखा है, जहां 4T1 कोशिकाओं को स्तन वसा पैड (चित्र S2B) में प्रत्यारोपित किया गया था। ब्लाइंड मैक्रोस्कोपिक काउंटिंग, क्लोनोजेनिक परख या हिस्टोलॉजी के सभी उपयोग किए गए तरीकों ने आईएल 22 / जानवरों में कम मेटास्टैटिक बोझ का पता लगाने में उच्च स्थिरता दिखाई (आंकड़े 1 बी, 1 सी, और एस 1 सी)। यह मेटास्टैटिक प्रक्रिया में आईएल -22 की महत्वपूर्ण भूमिका को दर्शाता है। इसके बाद, हमने अंतःशिरा कैंसर कोशिका इंजेक्शन के माध्यम से मेटास्टेसिस को मजबूर किया, जो ऊतक अलगाव और आक्रमण की आवश्यकता को नजरअंदाज कर देता है (चित्रा 1 डी)। दोनों कोशिका रेखाओं के अंतःशिरा (iv) इंजेक्शन ने चमड़े के नीचे के मॉडल में फेनोटाइप को प्रतिबिंबित किया। हम वास्तव में आईएल22/चूहों में कम मेटास्टैटिक लोड की पुष्टि कर सकते हैं (आंकड़े 1ई और 1एफ)। ये परिणाम परिसंचरण में प्रसारित कोशिकाओं में आईएल -22 के लिए एक विशिष्ट भूमिका का संकेत देते हैं। तनाव-विशिष्ट प्रभावों को समझने के लिए, हमने E0771 स्तन कैंसर मॉडल (चित्र 1G) का उपयोग किया। 50,51 E{28}} GFP कोशिकाओं के अंतःशिरा इंजेक्शन से प्रवाह साइटोमेट्री (आंकड़े 1H और) द्वारा मान्य Il22 / जानवरों में कम मेटास्टैटिक बोझ का पता चला। एस1डी). इसी तरह, हमने चूहों के लीवर में कम मेटास्टेटिक बोझ देखा जब ई0771-जीएफपी कोशिकाओं को इंट्रास्प्लेनिकली इंजेक्ट किया गया (चित्रा एस1ई)। ई0771-जीएफपी-इंजेक्ट किए गए चूहों के पूरे बाएं फेफड़े को प्रकाश-शीट माइक्रोस्कोपी इन सीटू (चित्र 1आई) के साथ मेटास्टेस की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक iDISCO प्रोटोकॉल के बाद ऑप्टिकली साफ किया गया था। 52 यहां, आईएल 22 / चूहों ने मेटास्टेस विकसित करने के लिए कम प्रवृत्ति प्रदर्शित की , जबकि विज़ुअलाइज़ किए गए मेटास्टेसिस का आकार भिन्न नहीं था और उनके स्थानीयकरण का कोई विशिष्ट पैटर्न नहीं था (चित्रा 1जे)। संक्षेप में, आईएल ने प्रसारित कैंसर कोशिकाओं पर काम किया, जिससे स्तन और फेफड़ों के कैंसर के मेटास्टेस फेफड़ों में पहुंच गए।

टी कोशिकाएं फेफड़े में मेटास्टेटिक क्षेत्र में आईएल-22 का प्रासंगिक स्रोत हैं

हमने पहले प्राथमिक मानव फेफड़े के ट्यूमर और ब्रोन्कोएल्वियोलर लैवेज नमूनों में आईएल -22 के मुख्य स्रोत के रूप में सीडी 4+ टी कोशिकाओं की पहचान की थी। 12,47,48 आईएल के स्रोत को चित्रित करने के लिए -22 हमारे मॉडल के फेफड़ों में, हमने E0771 कोशिकाओं को फॉक्सपी3mRFP Il17aGFPIl22sgBFP रिपोर्टर जानवरों में अंतःशिरा में इंजेक्ट किया और फ्लो साइटोमेट्री (आंकड़े 2A और S2A) का उपयोग करके IL{10}} कोशिकाओं की मात्रा निर्धारित की।53 जनसंख्या को CD4+, CD{15) के रूप में परिभाषित किया गया था। }} और डबल-नेगेटिव (डीएन) (सीडी4, सीडी8) एबी टी कोशिकाएं (सीडी3+ जीडीटीसीआर एनके1.1), जीडी टी कोशिकाएं (सीडी3+ जीडीटीसीआर+ एनके1.1), और सीडी{{ 26}} एनके1.1+ और सीडी3 एनके1.1+ कोशिकाएं (आंकड़े 2बी और एस2बी)। हमने ट्यूमर-इंजेक्शन वाले जानवरों के फेफड़ों में आईएल उत्पन्न करने वाली सीडी4+, सीडी{35}} टी कोशिकाओं और एनके1.{37}} कोशिकाओं के अंश में वृद्धि देखी है ( आंकड़े 2सी, एस2सी, और एस2डी)। यहां, सीडी4+ और सीडी8+ टी कोशिकाएं ट्यूमर धारण करने वाले चूहों में आईएल पैदा करने वाली बहुसंख्यक कोशिकाएं हैं (चित्र 2सी)। इसके अलावा, हमने पहचाना कि ऐसी CD4+ T कोशिकाएं IL उत्पन्न करती हैं-22 लेकिन IL नहीं -17A (चित्र 2D)। इन कोशिकाओं में कम CD44 अभिव्यक्ति थी, जो हमारे पिछले अवलोकनों (चित्रा S2E) के अनुरूप उनकी मेमोरी फेनोटाइप की पुष्टि करती है। मॉडलों में इन निष्कर्षों का और अधिक पता लगाने के लिए, हमने लाइन में IL के उत्पादन का आकलन करने के लिए इंट्रासेल्युलर स्टेनिंग का उपयोग किया। {56}} एससी मॉडल, जिसने सीडी 8+ टी सेल आईएल -22 उत्पादकों के कम अंश को छोड़कर समान परिणाम दिए (आंकड़े एस2एफ-एस2आई)। हम यह भी पहचान सकते हैं कि IL कोशिकाओं ने IFNg को सह-अभिव्यक्त नहीं किया है, जो माउस IL उत्पादकों को Th1 उपसमुच्चय (चित्र 2G) से अलग करता है।49 इसके अलावा, हमने परिशुद्धता-कट पर कन्फोकल माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया ट्यूमर-इंजेक्ट चूहों के फेफड़ों में उनके स्थानिक वितरण की जांच करने के लिए रिपोर्टर जानवरों के फेफड़ों के टुकड़े। यहां, हम पहचान सकते हैं कि ऐसे आईएल-22 और आईएल-17ए उत्पादक लगभग विशेष रूप से मेटास्टेटिक फॉसी (चित्रा 2ई) में स्थानीयकृत होते हैं। जैसा कि फ्लो साइटोमेट्री द्वारा प्रदर्शित किया गया है, हमें मेटास्टेटिक फॉसी में रिपोर्टर कोशिकाओं से प्राप्त आईएल-22 और आईएल{73}}ए उत्पादन के बीच कोई संबंध नहीं मिला, जो दर्शाता है कि आईएल-22 और आईएल-17 वास्तव में दो अलग-अलग सेलुलर उपसमूहों द्वारा निर्मित होते हैं। हमने यह भी पुष्टि की है कि IL{76}उत्पादक कोशिकाओं का एक बड़ा हिस्सा CD{77}} T कोशिकाएँ हैं (चित्र 2E)। चूँकि इन आंकड़ों ने IL -22 उत्पादन में T कोशिकाओं की प्रमुख भूमिका का संकेत दिया, इसलिए हमने सभी परिपक्व T कोशिकाओं में Il22 के सशर्त विलोपन के साथ एक Il22floxCd4cre माउस उत्पन्न किया (चित्र 2F)। जब E0771-GFP कोशिकाओं के साथ चुनौती दी गई, तो Il22floxCd4cre चूहों में फेफड़ों में मेटास्टेसिस विकसित करने की प्रवृत्ति कम हो गई, जो वैश्विक Il22 / जानवरों में देखे गए फेनोटाइप की याद दिलाती है (चित्रा 2F)। हालाँकि, हम यह भी पुष्टि कर सकते हैं कि CD4 प्रमोटर के नियंत्रण में cre-recombinase ने न केवल CD4+ में, बल्कि प्लीहा से पृथक CD{93}} T कोशिकाओं में भी IL उत्पादन को पूरी तरह से समाप्त कर दिया है। Il22floxCd4cre चूहों का, और इसलिए इस मॉडल का उपयोग IL के विशिष्ट स्रोत को इंगित करने के लिए नहीं किया जा सका -22 (चित्र S2J)। हमारे मॉडल में IL के महत्वपूर्ण स्रोत के रूप में Th कोशिकाओं की भूमिका की पुष्टि करने के लिए, हमने जंगली-प्रकार और Il22 / CD 4+ T कोशिकाओं को Rag1 / II22/ जानवरों में स्थानांतरित किया, जिन्हें बाद में E प्राप्त हुआ। 104}} जीएफपी कोशिकाएं iv (चित्र 2जी)। यहां, हम पुष्टि कर सकते हैं कि गोद लिए गए सीडी 4+ टी कोशिकाओं द्वारा आईएल का उत्पादन हमारे मॉडल में फेफड़ों के मेटास्टेसिस को बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त है, लेकिन सीडी का उपयोग करते समय समाप्त कर दिया गया है 4+ टी कोशिकाओं को II22 / जानवरों से अलग किया गया है (चित्र 2जी)। महत्वपूर्ण बात यह है कि स्थानांतरण पर मेटास्टेसिस में अंतर टी सेल एन्ग्रेफ्टमेंट से प्रभावित हुआ था (चित्र S2K)। निष्कर्ष में, हमने Th कोशिकाओं को IL के पर्याप्त स्रोत के रूप में पहचाना-22 जो ट्यूमर वाले चूहों के फेफड़ों में मेटास्टेसिस को संचालित करता है, और हमने अगली बार प्रासंगिक लक्ष्य कोशिका की पहचान करने की कोशिश की।

चित्र 1. आईएल-22-नॉकआउट फेफड़ों के मेटास्टेस की संख्या को कम करता है लेकिन फेफड़े और स्तन कार्सिनोमा के सिंजेनिक माउस मॉडल में ट्यूमर के विकास को प्रभावित नहीं करता है

चित्र 2. टी कोशिकाएं ट्यूमर वाले चूहों के फेफड़ों में आईएल-22 का प्राथमिक स्रोत हैं

मेटास्टेसिस के निर्माण के लिए ट्यूमर कोशिकाओं पर IL{0}}RA1 की अभिव्यक्ति अपरिहार्य है

IL-22RA1 अभिव्यक्ति गैर-हेमेटोपोएटिक कोशिकाओं तक ही सीमित है और IL-22 सिग्नलिंग के लिए एक सीमित कारक के रूप में कार्य करती है। मेटास्टैटिक फेनोटाइप पर इसके प्रभाव की जांच करने के लिए, हमने 4T1 और लाइन -1 कोशिकाओं (चित्रा 3 ए) में एक स्थिर Il22ra1 विलोपन उत्पन्न किया। हमारे पिछले निष्कर्षों के अनुरूप, 4T1 नियंत्रण कोशिकाओं (चित्रा 3बी) की तुलना में 4T1 Il22ra1 कोशिकाओं का ट्यूमर विकास काफी हद तक अप्रभावित था। हालाँकि, जिन चूहों को 4T1 Il22ra1 कोशिकाओं sc या iv के साथ इंजेक्ट किया गया था, उनके फेफड़ों में नियंत्रण 4T1 कोशिकाओं (आंकड़े 3 बी और 3 सी) की तुलना में कम मैक्रोस्कोपिक और क्लोनोजेनिक मेटास्टेस थे। यह पुष्टि करने के लिए कि यह प्रभाव क्लोन-निर्भर नहीं है, हमने तीन लाइन -1 आईएल22आरए1 क्लोन तैयार किए और उनका विश्लेषण किया और उन्हें तीन नियंत्रण क्लोनों के खिलाफ परीक्षण किया, जिससे समान परिणाम मिले (आंकड़े 3डी और 3ई)। यह पुष्टि करता है कि कैंसर कोशिकाओं को व्यक्त करने वाली IL{31}RA1- फेफड़ों के मेटास्टेस को चलाने में IL का प्रासंगिक लक्ष्य हैं। कार्यप्रणाली के ऑफ-टारगेट प्रभावों को दूर करने के लिए, हमने IL सिग्नलिंग को बाधित करने के लिए IL{35}}BP का उपयोग किया। हमने 4T1 और लाइन -1 सेल लाइनें स्थापित कीं जो संवैधानिक रूप से IL {{40} BP (Il22ra 2+ ) (चित्र S3A) स्रावित करती हैं। जब एससी इंजेक्ट किया गया, तो लाइन -1 आईएल 22 आरए {{46 }} कोशिकाएं आरोपण स्थल पर नियंत्रण के साथ तुलनीय रूप से बढ़ीं, जैसा कि पहले आईएल 22 आरए 1 मॉडल और आईएल 22 / चूहों में देखा गया था, हालांकि 4 टी 1 आईएल 22 आरए {{53 }} कोशिकाएं बढ़ीं धीमा (चित्र S3B)। यहां, 4T1 Il22ra2+ कोशिकाओं में एससी इंजेक्ट करने पर मेटास्टेसिस की संख्या काफी हद तक कम हो गई थी (चित्र S3B और S3C)। अधिक परिवर्तनशीलता के बावजूद, एससी या आईवी (चित्रा एस 3 डी और एस 3 ई) इंजेक्ट करने पर लाइन -1 इल 22 आरए {{63 }} कोशिकाओं ने भी कम मेटास्टेस का गठन किया। इस प्रकार, IL-22 IL के माध्यम से न्यूट्रलाइजेशन-22BP ने बड़े पैमाने पर IL22ra1 कोशिकाओं और IL22 / चूहों के साथ देखे गए फेनोटाइप की नकल की, जो मेटास्टैटिक प्रक्रिया के लिए साइटोकिन की प्रासंगिकता की पुष्टि करता है।

सिस्तान्चे अनुपूरक लाभ-रोगप्रतिरोधक क्षमता बढ़ाएँ

आईएल-22 मेटास्टैटिक एन्ग्राफ्टमेंट के प्रारंभिक चरण के दौरान ट्यूमर कोशिकाओं के विकास को नियंत्रित करता है

To determine the role of IL-22 signaling during the dissemination process, we analyzed the kinetics of metastatic seeding in our models. For this, we injected 4T1-GFP cells i.v. and analyzed lungs at 12 and 48 h after injection (Figure S4A). We used confocal microscopy to quantify the numbers of GFP+ colonies (defined as cell clusters of >100 मिमी) और फेफड़े के ऊतकों की प्रति मिमी2 व्यक्तिगत कोशिकाएं (चित्रा एस4बी)। हम इंजेक्शन के बाद 12 घंटे में अंतर का पता नहीं लगा सके, यह दर्शाता है कि बीजारोपण आईएल -22 (आंकड़े एस4सी और एस4डी) से प्रमुख रूप से प्रभावित नहीं हो सकता है। हालाँकि, 48- घंटे के समय बिंदु पर, आईएल22/चूहों के फेफड़ों में जीएफपी+ कोशिकाओं और कॉलोनियों की संख्या कम हो गई (आंकड़े एस4सी और एस4डी)। इसने फेफड़ों में प्रारंभिक मेटास्टेसिस को चलाने में आईएल -22 की भूमिका का सुझाव दिया। प्रसार की दर का आकलन करने के लिए, हमने जांच से 4 घंटे पहले 12,24, 48 घंटे और ट्यूमर इंजेक्शन के 7 दिन बाद चूहों को 5-एथिनिल-20 -डीऑक्सीयूरिडीन (EdU) का सह-इंजेक्शन दिया (चित्र S4E) . सूक्ष्म गणना के समान, हमने इंजेक्शन के बाद 48 घंटे से पहले जीएफपी+ कोशिकाओं की संख्या में अंतर का पता नहीं लगाया (आंकड़े एस4एफ-एस4जी)। इसके विपरीत, हम एडयू निगमन में अंतर का पता लगा सकते हैं, जो इंजेक्शन के बाद केवल 7 दिन तक विभाजित कोशिकाओं के एक उच्च अंश को इंगित करता है (चित्रा एस4जी)। इस प्रकार, हमारा तर्क है कि आईएल से प्रभावित फेफड़ों के ट्यूमर के बोझ में अंतर 48 घंटों में ही देखा जा सकता है, जो प्रसार से स्वतंत्र एक तंत्र द्वारा मध्यस्थ होता है।

चित्र 3. ट्यूमर कोशिकाओं पर IL-22RA1 अभिव्यक्ति मेटास्टेसिस गठन के लिए अपरिहार्य है

IL-22 ट्यूमर कोशिकाओं पर CD155 की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है और इस तरह मेटास्टेसिस को बढ़ावा देता है

हमारे निष्कर्षों के आधार पर कि आईएल -22 मेटास्टेसिस को बढ़ावा देने के लिए आईएल {{1} आरए 1+ कैंसर कोशिकाओं पर कार्य करता है, हमने आगे स्पष्ट करने के लिए आईएल -22 से उपचारित 4T1 कोशिकाओं का थोक आरएनए अनुक्रमण किया। अंतर्निहित तंत्र (GEO: GSE202314) (चित्र 4A)। हमने 147 जीनों की खोज की जो अलग-अलग तरह से विनियमित थे। इनमें से, 133 जीनों की अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई थी, और आईएल -22 उपचार पर 14 में कमी आई थी (आंकड़े 4बी और एस5ए)। हमने क्यूपीसीआर (चित्रा एस5बी) का उपयोग करके पीवीआर (पोलियोवायरस रिसेप्टर, पीवीआर) को सबसे महत्वपूर्ण रूप से बढ़े हुए लक्ष्यों में से एक के रूप में मान्य किया है। यह उल्लेखनीय है क्योंकि सीडी155, पीवीआर का उत्पाद, विभिन्न कैंसरों में अत्यधिक अभिव्यक्त होता है और इसमें मेटास्टेसिस सहित ट्यूमर को बढ़ावा देने वाले गुण होते हैं।54-56 हमारे निष्कर्षों की पुष्टि करने के लिए, हमने आईएल -22-उत्तेजित 4टी1 में सीडी155 की अभिव्यक्ति का मूल्यांकन किया। फ्लो साइटोमेट्री द्वारा लाइन -1, और ई0771 कोशिकाएं (चित्र 4सी)। हमने 72 घंटे (चित्रा 4डी और 4ई) से अधिक सभी सेल लाइनों में सीडी155 की अभिव्यक्ति में वृद्धि का पता लगाया, लेकिन यह प्रभाव आईएल -22आरए1 (चित्रा एस5सी) की कमी वाली कोशिकाओं में अनुपस्थित था। इसके बाद, हमने ट्यूमर धारण करने वाले चूहों के फेफड़ों से ई0771-जीएफपी कोशिकाओं में सीडी155 अभिव्यक्ति पर आईएल{33}} के प्रभाव का मूल्यांकन किया (चित्रा 4एफ)। यहां, हम पुष्टि कर सकते हैं कि आईएल22/चूहों में प्रत्यारोपित कोशिकाओं में सीडी155 की कम अभिव्यक्ति थी, जो फ्लो साइटोमेट्री (आंकड़े 4जी और 4एच) द्वारा पता लगाए गए ई0771-जीएफपी कोशिकाओं के एक छोटे अंश के साथ सहसंबद्ध थी। मेटास्टेसिस में CD155 की भूमिका को सत्यापित करने के लिए, हमने Pvr लाइन -1 और 4T1 सेल लाइनें (आंकड़े 4I, S5D और S5G) स्थापित कीं। जबकि इससे त्वचा के नीचे बढ़ने की उनकी क्षमता पर बहुत कम प्रभाव पड़ा (आंकड़े S5E और S5F), इसने फेफड़ों में मेटास्टेस बनाने की क्षमता को समाप्त कर दिया (आंकड़े 4J और S5H)। हम IL{55}}प्रेरित विनियमन (Pvr+) से स्वतंत्र रूप से Pvr कोशिकाओं में संवैधानिक CD155 अभिव्यक्ति द्वारा इस प्रक्रिया को उलट सकते हैं।

चित्र 4. IL-22 सिग्नलिंग ट्यूमर कोशिकाओं की सतह पर CD155 की अभिव्यक्ति को बढ़ाती है और मेटास्टेसिस नियंत्रण के लिए प्रतिरोध प्रदान करती है

इस सेटिंग में, हम आईएल22/चूहों के फेफड़ों में मेटास्टेसिस उत्पन्न कर सकते हैं, इन दो अणुओं के बीच लिंक और मेटास्टैटिक प्रक्रिया के मध्यस्थों के रूप में उनकी भूमिका पर प्रकाश डाल सकते हैं (आंकड़े 4K और S5I)।

ट्यूमर कोशिकाओं पर CD155, NK कोशिकाओं पर CD226 की अभिव्यक्ति में कमी और IFNg उत्पादन में कमी के साथ जुड़ा हुआ है

सीडी155 कैंसर कोशिकाओं में प्रसार और आसंजन में एक आंतरिक भूमिका निभाता है, 54-57 दूसरों के बीच में। हमने इन विट्रो में लाइन -1 पीवीआर कोशिकाओं के प्रसार में कमियों का पता नहीं लगाया (डेटा नहीं दिखाया गया)। महत्वपूर्ण रूप से, CD155 में NK और T कोशिकाओं की सतह पर इम्यूनोमॉड्यूलेटरी रिसेप्टर्स CD96, CD226, या TIGIT से जुड़कर एक सेल-एक्सट्रिंसिक प्रो-मेटास्टेटिक भूमिका होती है।54-56,58,59 CD155 के बाइंडिंग पार्टनर्स को इंगित करने के लिए, हमने विश्लेषण किया चूहों के फेफड़ों में ट्यूमर-विरोधी प्रतिक्रियाएं जिनमें 4टी1-ल्यूसिफ़ेरेज़+ कोशिकाएं (4टी1-ल्यूक) होती हैं (चित्र 5ए)। हमने इन विवो इमेजिंग सिस्टम (आईवीआईएस) का उपयोग करके पुष्टि की है कि जंगली प्रकार और आईएल 22 / चूहों में इंजेक्शन के बाद 5 दिन तक ट्यूमर कोशिकाओं का समान बीजारोपण हुआ था, और दो सप्ताह के दौरान ट्यूमर के बोझ में अंतर बढ़ गया (आंकड़े 5 बी और 5 सी) . वास्तव में, एनके कोशिकाओं द्वारा IFNg उत्पादन का दोष, लेकिन अन्य प्रकार की कोशिकाओं द्वारा नहीं, हास्य प्रभावक तंत्र (आंकड़े 5D, 5E, और S6A) के नुकसान को दर्शाता है और उच्च ट्यूमर बोझ (चित्रा S6B) के साथ सहसंबद्ध है। यह प्रभाव लाइन -1 एससी मॉडल (आंकड़े एस6सी-एस6ई) में लगातार पाया गया। चिप साइटोमेट्री द्वारा जांच की गई, 4T 1- फेफड़े के मेटास्टेसिस-असर वाले चूहों के 60 नमूनों ने WT में मेटास्टैटिक फ़ॉसी में CD155 की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति का प्रदर्शन किया, लेकिन Il22 / जानवरों में नहीं (आंकड़े 5F और S6F)। हमने IL22 / के मेटास्टेटिक फॉसी में NK कोशिकाओं की उच्च घुसपैठ पाई, लेकिन WT जानवरों की नहीं, उच्च सक्रियता का सुझाव दिया और एंटी-ट्यूमर प्रभावकारक कोशिकाओं (चित्र 5F) के रूप में NK कोशिकाओं पर निर्भरता की पुष्टि की। सीडी226, लेकिन टीआईजीआईटी या सीडी96 नहीं, एनके कोशिकाओं द्वारा और कुछ हद तक, जंगली प्रकार और आईएल22/जानवरों के फेफड़ों में सीडी {46}} टी कोशिकाओं द्वारा अलग-अलग व्यक्त किया गया था (आंकड़े 5जी और एस6जी-एस6एच)। CD226 NK और CD8 T कोशिकाओं के प्रभावकारी कार्यों के सक्रियण के लिए आवश्यक सह-रिसेप्टर है। इसलिए, हम अपने मॉडल में इसकी पैथोफिजियोलॉजिकल प्रासंगिकता का पता लगाने के लिए तैयार हैं।61-64

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

CD226 की नाकाबंदी IL की कमी वाले जानवरों के एंटी-मेटास्टेटिक फेनोटाइप को निरस्त कर देती है

ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट में मौजूद अत्यधिक CD{0}}मध्यस्थ सिग्नलिंग, प्रभावकारी कोशिकाओं में CD226 के आंतरिककरण और गिरावट को प्रेरित कर सकता है।61,63 CD226 पर अत्यधिक CD155 अभिव्यक्ति की भूमिका और उसके बाद एंटी-ट्यूमर प्रतिक्रिया को चित्रित करने के लिए, हमने 4T1 नियंत्रण इंजेक्ट किया और आईएल22/चूहों में पीवीआर+ कोशिकाएं, और दो समूहों को एंटी-सीडी226 अवरोधक एंटीबॉडी (480.1) (चित्र 6ए) भी प्राप्त हुआ। Pvr+ कोशिकाएँ और CD226 नाकाबंदी दोनों ही समान रूप से Il22 / चूहों में फेफड़ों के मेटास्टेसिस को बढ़ावा दे सकते हैं, और इन प्रभावों में तालमेल नहीं था (चित्र 6B)। जंगली प्रकार के जानवरों में हमारी पिछली टिप्पणियों के समान, यह एनके कोशिकाओं द्वारा आईएफएनजी उत्पादन को रोकने के लिए पर्याप्त था (चित्रा 6सी)। अंत में, हमने नियंत्रण कोशिकाओं की तुलना में पीवीआर इंजेक्शन चूहों में एनके कोशिकाओं पर सीडी 226 अभिव्यक्ति में कमी का पता लगाया। इसका संबंध इन एनके कोशिकाओं की IFNg उत्पन्न करने की कम क्षमता से है (चित्र 6D)। इसके अलावा, हमने IL22 / जानवरों में NK सेल सक्रियण को रोकने के लिए एगोनिस्टिक TIGIT एंटीबॉडी (IG9) और NK सेल फ़ंक्शन के अवरोध को रोकने के लिए CD96 नाकाबंदी (3.3) की क्षमता के बारे में पूछताछ की (चित्र 6E)। न तो TIGIT एगोनिस्ट और न ही CD96 प्रतिपक्षी ने क्रमशः नियंत्रण प्राप्त करने वाले या Pvr{33}}T1 कोशिकाओं वाले Il22 / जानवरों के साथ तुलना करने पर मेटास्टेस की संख्या में कोई बदलाव नहीं किया (चित्र 6F)। सक्रिय होने पर, TIGIT CD8+ T से IFNg उत्पादन को रोक सकता है, लेकिन NK कोशिकाओं को नहीं (चित्र 6G)। इस प्रकार, एक IL-22- CD155 अक्ष NK कोशिकाओं में CD226 की अभिव्यक्ति को कम कर देता है और उन्हें ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट में निष्क्रिय बना देता है।

CD155 अभिव्यक्ति स्तन और फेफड़ों के कैंसर रोगियों में IL -22 जीन हस्ताक्षर का पूरक है

अंत में, हमने IL-22-IL-22RA1 अक्ष के संदर्भ में CD155 की नैदानिक ​​​​प्रासंगिकता का आकलन किया। अकेले CD155 अभिव्यक्ति विभिन्न प्रकार के कैंसर संस्थाओं में प्रतिकूल पूर्वानुमान से जुड़ी है।54 हमने कैंसर जीनोम एटलस (TCGA) फेफड़े के एडेनोकार्सिनोमा (TCGA: LUAD, n=504) और HER{7}} से RNA अनुक्रमण डेटा का विश्लेषण किया। आक्रामक स्तन कार्सिनोमा (टीसीजीए: बीआरसीए, एन=110) ​​डेटासेट से सकारात्मक रोगी के नमूने। हमने प्रमुख IL-22-संबंधित जीनों पर ध्यान केंद्रित किया: IL22RA1, IL22RA2, IL10RB, और PVR। रोगी समूहों को स्तरीकृत करने के लिए, हमने एग्लोमेरेटिव क्लस्टरिंग, एक अनियंत्रित क्लस्टरिंग विधि का उपयोग किया, जिसके परिणामस्वरूप तीन प्रमुख क्लस्टर (आंकड़े 7 ए और 7 बी) बने। इससे विशिष्ट जीन अभिव्यक्ति पैटर्न का पता चला: क्लस्टर 0 (IL22RA1hi, IL22RA2lo, IL10RBmed, PVRhi), क्लस्टर 1 (IL22RA1lo, IL22RA2hi, IL10RBhi, PVRlo), और क्लस्टर 2 (IL22RA1lo, IL22RA2lo, IL10RBlo, PVRmed) (चित्र 7C)। इन समूहों को इन दो समूहों में समान रूप से वितरित किया गया था (चित्र 7डी)। क्लस्टर 0 और एलयूएडी डेटासेट क्लस्टर 2 के मरीजों की जीवित रहने की दर क्लस्टर 1 के मरीजों की तुलना में खराब थी (चित्र 7ई)। क्लस्टर 1 और 2 का अस्तित्व दोनों समूहों में भिन्न नहीं था (चित्र 7ई)। इसके अलावा, हमने अनुवर्ती पांच वर्षों तक अपेक्षित जीवित रहने के समय में अंतर को मापने के लिए क्लस्टर 0 और 1 के लिए प्रतिबंधित औसत उत्तरजीविता समय (आरएमएसटी) की गणना की, जिसके परिणामस्वरूप एलयूएडी के लिए 361.18 दिन और बीआरसीए के लिए 93.23 दिन (चित्रा 7एफ) हुए। क्लस्टर 0 और 1 में एलयूएडी में उनके भीतर पैथोलॉजिकल रोग चरणों की आवृत्ति में अंतर था, लेकिन बीआरसीए समूह में नहीं (चित्र 7जी)। महत्वपूर्ण बात यह है कि समूहों (IL22RA1hiPVRhi) और 1 (IL22RA1loPVRlo) के बीच इस तरह के जीवित रहने के अंतर मुख्य रूप से प्रारंभिक (I और II) में निदान किए गए रोगियों से उत्पन्न होते हैं, लेकिन रोग के उन्नत चरणों (III और IV) में नहीं (चित्र S7A)। अस्तित्व पर प्रत्येक जीन के प्रभाव का आकलन करने के लिए, हमने कॉक्स के आनुपातिक खतरों के मॉडल का उपयोग किया। IL22RA1 (खतरा अनुपात [HR]=1.23) और PVR (HR=1.28) दोनों अस्तित्व पर प्रभाव डालते हैं, जबकि IL22RA2 और IL10RB ने LUAD समूह में खतरे को नहीं बदला (चित्र S7B)। इसके अलावा, प्रीक्लिनिकल मॉडल (चित्रा S7B) में हमारे निष्कर्षों के अनुरूप, केवल CD226 (p=0.06), लेकिन TIGIT या CD96 नहीं, अस्तित्व को प्रभावित करने के लिए ट्रेंड किया गया। हमने यह आकलन करने के लिए LUAD कॉहोर्ट पर CIBERSORTx डिकोनवोल्यूशन एल्गोरिथ्म का उपयोग किया कि क्या हमारे समूहों के जीन अभिव्यक्ति पैटर्न का रोगियों में प्रतिरक्षा कोशिका घुसपैठ पर प्रभाव पड़ता है।65 दिलचस्प बात यह है कि, समूहों की तुलना में क्लस्टर 1 में सक्रिय NK कोशिकाओं के लिए CIBERSORTx इकाइयों में वृद्धि हुई है। एलयूएडी रोगियों में 0 और 2, जबकि बीआरसीए समूह (चित्रा एस7डी) में समान प्रवृत्ति के साथ आराम करने वाली एनके कोशिकाओं या सक्रिय सीडी 4+ मेमोरी टी कोशिकाओं (चित्रा एस7सी) में कोई अंतर नहीं था। साथ में, नैदानिक ​​समूहों के ये परिणाम टी सेल-व्युत्पन्न आईएल -22 और सीडी155 के बीच एक नियामक लिंक की प्रासंगिकता को प्रदर्शित करते हैं।

चित्र 5. CD226 की अभिव्यक्ति Il22–/- चूहों में NK कोशिकाओं पर अधिक है

बहस

इस अध्ययन में, हमने एक तंत्र की खोज की जिसके द्वारा टी कोशिकाएं फेफड़ों और स्तन कैंसर के माउस मॉडल में फेफड़ों के मेटास्टेसिस को बढ़ावा देने के लिए आईएल -22 का उत्पादन करती हैं। यांत्रिक रूप से, फेफड़े में मेटास्टैटिक फॉसी में टी कोशिकाएं, मुख्य रूप से सीडी 4+, आईएल -22 उत्पन्न करती हैं जो सीधे कैंसर कोशिकाओं में व्यक्त रिसेप्टर के माध्यम से संकेत देती है, जो प्रो-मेटास्टैटिक अणु सीडी155 की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देती है। 5%),58,59 सीडी155 की अच्छी तरह से अध्ययन किए गए पैन-कैंसर अभिव्यक्ति और कैंसर की प्रगति में इसकी आंतरिक और बाहरी भूमिकाओं के बावजूद, 54 घातक कोशिकाओं में सीडी155 विनियमन के लिए जिम्मेदार मार्ग मायावी बना हुआ है।66-68 हमने दिखाया कि आईएल {{ 15}} इन विट्रो और विवो में फेफड़े और स्तन कैंसर सेल लाइनों में CD155 की अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई, जबकि इसकी संवैधानिक अभिव्यक्ति ने नियंत्रण और कमी वाली कोशिकाओं की तुलना में IL22 / चूहों में मेटास्टेस को सक्षम किया। ट्यूमर फेफड़े के माइक्रोएन्वायरमेंट में CD155 की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति के कारण NK कोशिकाओं पर सह-उत्तेजक अणु CD226 में कमी आई, जिससे मेटास्टेसिस और IFNg उत्पादन में उनका स्थानीयकरण कम हो गया, जो उच्च ट्यूमर बोझ के साथ सहसंबद्ध था। हमारे पिछले अध्ययनों में, हमने गैर-लघु-कोशिका फेफड़े के कार्सिनोमा (एनएससीएलसी) रोगी ट्यूमर के नमूनों में आईएल {{21} उत्पादन करने वाली टी कोशिकाओं के संचय का पता लगाया था। 12,48 हमने दिखाया है कि कैंसर कोशिकाएं एनएलआरपी 3- को ट्रिगर करती हैं। IL{27}b का आश्रित स्राव जो मुख्य रूप से Th कोशिकाओं से ऐसे IL{28}} उत्पादन को प्रेरित करता है।18 ध्यान देने योग्य बात यह है कि, मनुष्यों में, Th सेल साइटोकिन प्रो-फ़ाइलों में अंतर के कारण, IL{{ 31}} Th1 कोशिकाओं में भी प्रेरित होता है। यह संभव है कि इससे ट्यूमर-विरोधी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया ख़राब हो सकती है। महत्वपूर्ण बात यह है कि ऐसे Th1 वैरिएंट चेकपॉइंट नाकाबंदी के बाद टी सेल सक्रियण पर कैंसर के अतिप्रगति को आंशिक रूप से समझा सकते हैं।69 हमारे पिछले अवलोकनों के अनुरूप, हमने आईएल के संचय की पुष्टि की है जो सीडी का उत्पादन कर रहा है और सीडी का उत्पादन कर रहा है। } टी कोशिकाएं, लेकिन एनके1.1+ कोशिकाएं, ट्यूमर इंजेक्शन वाले जानवरों के फेफड़ों में मेटास्टैटिक आला में। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हमने अपने मॉडलों में ऐसे IL{42}}उत्पादक CD{43}} T कोशिकाओं के संचय में तनाव-विशिष्ट अंतर देखा। हालाँकि, कुल परिपक्व टी कोशिकाओं में आईएल -22 उत्पादन को समाप्त करना आईएल {{45} की कमी वाले जानवरों में देखे गए प्रभाव को दोहराने के लिए पर्याप्त था। 70 इसके अलावा, सीडी 4+ टी कोशिकाओं का दत्तक स्थानांतरण रैग / II22 / चूहे फेफड़ों के मेटास्टेस को प्रेरित करने के लिए पर्याप्त थे, जो कि IL के स्रोत के रूप में Th कोशिकाओं की सर्वोपरि भूमिका को दर्शाता है। इसके विपरीत, हमारे पिछले निष्कर्ष बताते हैं कि ट्यूमर के नमूनों में सीडी 8+ टी कोशिकाओं के संचय के बावजूद, आईएल -22 पूल में उनका योगदान मामूली है। 48 किसी भी मामले में, ऐसी सीडी का लक्षण वर्णन {{53) }} आईएल-22-टी कोशिकाओं का उत्पादन उनके प्रो- या एंटी-ट्यूमर गुणों का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करने के लिए आवश्यक है क्योंकि इस उप-जनसंख्या पर नए डेटा सामने आते हैं।71,72 इसके अलावा, ट्यूमर नियंत्रण में एनके और एनकेटी कोशिकाओं की प्राथमिक भूमिका उनकी तुलना में अधिक है। आईएल के माध्यम से मेटास्टेसिस गठन में संभावित योगदान -22, जो कि परिपक्व टी कोशिकाओं से रहित लेकिन कार्यात्मक एनके कोशिकाओं वाले जानवरों का उपयोग करके रैग / II22 / दत्तक स्थानांतरण प्रयोग में देखा गया है। 37 इस परिकल्पना को मेटास्टैटिक में हमारे निष्कर्षों द्वारा और भी समर्थित किया गया है। फ़ॉसी जहां एनके कोशिकाएं साइटोटॉक्सिक टी कोशिकाओं की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में पाई गईं, आईएल की अनुपस्थिति में एनके कोशिकाओं को ट्यूमर नियंत्रण में आवश्यक खिलाड़ियों के रूप में उजागर किया गया। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हमने फेफड़ों में मेटास्टैटिक फ़ॉसी पर आईएल -22 उत्पादकों पर ध्यान केंद्रित किया, लेकिन उनकी उत्पत्ति, क्लोनलिटी, या रक्त या लिम्फोइड अंगों में उनके वितरण पर विचार नहीं किया। इसके अलावा, आईएल के विभिन्न स्रोत इस साइटोकिन की प्लियोट्रोपिक क्रिया की मध्यस्थता से संदर्भ-निर्भर तरीके से ट्यूमर की प्रगति को बढ़ावा देते हैं। इन पंक्तियों के साथ, विभिन्न डिब्बों (फेफड़े बनाम प्लीहा बनाम लिम्फ नोड) में समान आईएल उत्पादन कोशिकाएं प्रो-ट्यूमरल फेनोटाइप को अलग-अलग प्रभावित कर सकती हैं या संदर्भ के आधार पर कोई कार्य नहीं कर सकती हैं, जिसकी आगे जांच करने की आवश्यकता होगी। कैंसर अध्ययन बार-बार रिपोर्ट करते हैं कि आईएल -22 प्राथमिक ट्यूमर के विकास और वृद्धि को प्रभावित करता है और अंततः, नियोप्लास्टिक प्रगति को प्रभावित करता है। 26,73-76 यह धारणा मुख्य रूप से कैंसर कोशिकाओं के प्रवासन, आक्रमण और स्टेमनेस को बढ़ावा देने की क्षमता से उचित है। इन विट्रो में और इस प्रकार मेटास्टेसिस गठन को बढ़ावा मिलता है। 76,77 महत्वपूर्ण रूप से, आईएल का उन्मूलन फेफड़ों के कार्सिनोमा के क्रास-उत्परिवर्ती मॉडल में प्रतिरक्षादमनकारी सूक्ष्म वातावरण को कम कर सकता है। 14 वर्तमान अध्ययन में, हमने दिखाया कि बढ़ा हुआ मेटास्टैटिक बोझ था प्रसारित आईएल-22आरए1+ ट्यूमर कोशिकाओं पर आईएल-22 का सीधा प्रभाव, जिसके परिणामस्वरूप कॉलोनी की वृद्धि में वृद्धि हुई। महत्वपूर्ण बात यह है कि हमारा डेटा औपचारिक रूप से गैर-ट्यूमर कोशिकाओं पर प्रभाव से इंकार नहीं करता है। इस प्रकार, अंतर्जात रूप से व्यक्त IL-22R की आंतरिक क्रिया के माध्यम से ट्यूमर कोशिका प्रसार पर IL{81}} के प्रभाव को Giannou et al.78 द्वारा बड़े पैमाने पर उजागर किया गया है।

चित्र 6. एनके कोशिकाओं से IFNg उत्पादन के लिए CD226 सिग्नलिंग अपरिहार्य है

हमने प्रदर्शित किया कि Pvr उन जीनों में से एक है जिनकी IL -22 उपचार के बाद कैंसर कोशिकाओं पर अभिव्यक्ति बढ़ जाती है। इस संदर्भ में, सीडी की कमी वाली कोशिकाओं ने जंगली प्रकार और आईएल 22 / चूहों दोनों में कुछ मेटास्टेसिस का गठन किया, और, महत्वपूर्ण बात यह है कि सीडी 155 के पुन: परिचय ने हमें मेटास्टैटिक फेनोटाइप को पुनर्गठित करने की अनुमति दी। कैंसर कोशिकाओं में सीडी155 की आंतरिक भूमिका का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है और यह बीजारोपण, ट्यूमर कोशिका प्रसार और प्रवासन को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है।56,57 हालांकि, पीवीआर कोशिकाओं ने हमारे हाथों में बाधित प्रसार या प्रवासन और ट्यूमर कोशिकाओं के बीजारोपण को प्रदर्शित नहीं किया। आईएल22/चूहों में अप्रभावित था। प्रारंभ में एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं पर पहचाना गया, CD155 ट्यूमर की प्रगति के एक बाहरी प्रमोटर के रूप में कार्य करता है जो कि उनकी सतह पर CD96 और TIGIT से जुड़कर NK और T सेल फ़ंक्शन को दबा देता है और CD226.56,61–64,79–85Due के आंतरिककरण और डाउनरेगुलेशन को प्रेरित करता है। अपने प्रतिरक्षादमनकारी कार्य के लिए, कैंसर और मेजबान कोशिकाओं में CD155 प्रो-मेटास्टेटिक गुण प्रदर्शित करता है और इसे चेकपॉइंट अवरोध नाकाबंदी के लिए एक लक्ष्य के रूप में प्रस्तावित किया जाता है। 61, 86 NK कोशिकाओं को CD226 के माध्यम से एंटीजन-प्रेजेंटिंग कोशिकाओं से एक सह-उत्तेजक संकेत प्राप्त होता है। 87 हालांकि, ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट में सीडी226 की अत्यधिक उत्तेजना आंतरिककरण और गिरावट की ओर ले जाती है।63 यह आमतौर पर सीडी96 और टीआईजीआईटी द्वारा प्रतिसाद दिया जाता है, जो सीडी155 को उच्च आत्मीयता के साथ बांधते हैं।58 दिलचस्प बात यह है कि 4टी1 कोशिकाओं को ट्यूमर-घुसपैठ में सीडी226 डाउनरेगुलेशन को प्रेरित करने के लिए जाना जाता है। लिम्फोसाइट्स और IFNg उत्पादन को दबा देते हैं।88 यहां, हमने दिखाया कि IL-22 की कमी ने NK और CD{37}} T कोशिकाओं पर CD226 अभिव्यक्ति को संरक्षित रखा है। हालाँकि, केवल एनके कोशिकाओं में नाटकीय रूप से उच्च IFNg उत्पादन क्षमताएं थीं और मेटास्टैटिक बोझ के साथ विपरीत रूप से सहसंबद्ध थीं। दिलचस्प बात यह है कि हमारे अध्ययन में टीआईजीआईटी सिग्नलिंग की सक्रियता ने सीडी 8+ टी, लेकिन एनके, कोशिकाओं से आईएफएनजी उत्पादन को बाधित नहीं किया और मेटास्टैटिक बोझ को बढ़ाने के लिए पर्याप्त नहीं था। इसी तरह, CD155, CD96 के लिए एक अन्य रिसेप्टर को न तो Il22 / चूहों में अलग से विनियमित किया गया था और न ही इसके निषेध ने मेटास्टेसिस को रोका था, यह दर्शाता है कि CD155 हमारे मॉडल में CD96 के माध्यम से NK कोशिकाओं को नहीं दबाता है। यह CD155 और इसके विभिन्न बाइंडिंग भागीदारों द्वारा एंटी-ट्यूमर प्रतिक्रियाओं के सेल प्रकार-विशिष्ट विनियमन पर प्रकाश डालता है।

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पूर्वानुमान पर सीडी155 का प्रभाव और फेफड़े, स्तन, बृहदान्त्र और अन्य प्रकार के कैंसर के रोगजनन में इसकी भूमिका स्थापित की गई है।79-85 आईएल और इसके संबंधित जीन की पूर्वानुमान संबंधी प्रासंगिकता पर व्यापक सबूत हैं। विभिन्न कैंसर संस्थाओं में।10,21,27,75,89-91 हालांकि, कुछ अध्ययन रिपोर्ट करते हैं कि जीवित रहने पर आईएल-22 अभिव्यक्ति का कोई प्रभाव नहीं पड़ता।12 हालांकि ये विसंगतियां विभिन्नता के कारण हो सकती हैं मरीज़ों की आबादी, नमूनाकरण, और रिपोर्टिंग संबंधी मुद्दे, इनमें से कई अध्ययन आईएल -22 सिग्नलिंग से संबंधित एकल जीन पर ध्यान केंद्रित करते हैं। यहां, हमने टीसीजीए में एलयूएडी और बीआरसीए समूहों में IL22RA1, IL22RA2, IL10RB और PVR के अभिव्यक्ति पैटर्न को समझने और उन्हें नैदानिक ​​​​डेटा के साथ संबद्ध करने के लिए एग्लोमेरेटिव क्लस्टरिंग का उपयोग किया। यहां, हमने इन जीनों की अभिव्यक्ति के तीन पैटर्न की पहचान की: पैटर्न 0 (IL22RA1lo, IL22RA2lo, PVRhi), पैटर्न 1 (IL22RA1lo, IL22RA2hi, PVRlo), और पैटर्न 2 (IL22RA1lo, IL22RA2lo, PVRmed)। हमने पहचाना कि IL22RA1 की उच्च अभिव्यक्ति पीवीआर की उच्च अभिव्यक्ति के साथ मेल खाती है, जो खराब समग्र जीवित रहने के परिणामों में तब्दील हो जाती है, विशेष रूप से शुरुआती (I और II) लेकिन उन्नत (III और IV) नहीं, पैथोलॉजिकल चरणों वाले रोगियों में, इस पर प्रकाश डाला गया। इस तंत्र की चरण-विशिष्ट भूमिका। इसके विपरीत, IL22RA2 की उच्च अभिव्यक्ति, जिसे IL -22 BP के रूप में भी जाना जाता है, निम्न PVR अभिव्यक्ति और बेहतर उत्तरजीविता के साथ सहसंबद्ध थी।18,34 तीसरा पैटर्न सभी-निम्न अभिव्यक्ति के अनुरूप था और प्रतिरक्षात्मक रूप से ठंडे ट्यूमर का प्रतिनिधित्व करता था।92 इन पंक्तियों के साथ , CIBERSORTx डिकॉन्वोल्यूशन ने संकेत दिया कि उच्च IL22RA2 अभिव्यक्ति की विशेषता वाले क्लस्टर 1 में अन्य समूहों की तुलना में सक्रिय, लेकिन आराम नहीं करने वाली, NK कोशिकाओं के लिए एक जीन हस्ताक्षर की सुविधा है। CD226 अभिव्यक्ति को कई NSCLC नैदानिक ​​​​परीक्षणों में परिणाम के लिए रोगियों को स्तरीकृत करने के लिए प्रदर्शित किया जाता है।93 हालांकि, CD226 के पूर्व और बाद के अनुवाद विनियमन के दोहरे तरीके के कारण, अभिव्यक्ति हमेशा mRNA अनुक्रमण डेटा में प्रतिबिंबित नहीं होती है।94 इसलिए, अध्ययन जो ध्यान केंद्रित करते हैं CD226 के पोस्ट-ट्रांसलेशनल रेगुलेशन पर एंटीबॉडी स्टेनिंग का उपयोग करके नैदानिक ​​​​नमूनों में इसकी अभिव्यक्ति का मूल्यांकन किया जाता है। 63 फिर भी, जब जीवित रहने के लिए CD155 बाइंडिंग पार्टनर्स के संबंध के बारे में TCGA डेटासेट से पूछताछ की गई, तो केवल CD226 पूर्वानुमान को बेहतर करने की ओर प्रवृत्त हुआ (लॉग (HR) {{57) }}.24, पी=0.06), जबकि टीआईजीआईटी और सीडी96 ने जीवित रहने के साथ कोई संबंध नहीं दिखाया। महत्वपूर्ण बात यह है कि आईएल-22बीपी को स्रावित करने के लिए इंजीनियर की गई ट्यूमर कोशिकाओं ने कम मेटास्टेस बनाए, जो लक्षित चिकित्सीय हस्तक्षेप के लिए आईएल{63}} मार्ग की क्षमता को उजागर करता है। यह ट्यूमर CD155 ओवरएक्प्रेशन का प्रतिकार कर सकता है, क्योंकि सह-रिसेप्टर्स के जटिल नेटवर्क के कारण इसका प्रत्यक्ष लक्ष्यीकरण चुनौतीपूर्ण बना हुआ है। आगे ध्यान देने योग्य बात यह है कि, मेटास्टेसिस पर आईएल -22 न्यूट्रलाइजेशन के दीर्घकालिक प्रभाव अज्ञात हैं, लेकिन टी कोशिकाओं के चिकित्सीय विचार पर सीधा प्रभाव पड़ सकता है या एंटीबॉडी का उपयोग करके आईएल -22 न्यूट्रलाइजेशन के लिए तर्क प्रदान कर सकते हैं। लाभकारी सुरक्षा प्रोफ़ाइल, जैसे फेज़ाकिनुमाब (परीक्षण NCT01941537) या संरचना-आधारित डिज़ाइन के साथ इंजीनियर IL-22। संक्षेप में, हमने ट्यूमर कोशिकाओं पर IL{74}}प्रेरित CD155 ओवरएक्सप्रेशन को एक तंत्र के रूप में पहचाना जो मेटास्टैटिक आउटग्रोथ से लाभ होता है। रोग निदान में इस आवश्यक भूमिका ने कैंसर में चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में आईएल-22 की क्षमता पर जोर दिया। अब तक, आईएल के न्यूट्रलाइजेशन को मुख्य रूप से ऑटोइम्यून बीमारियों के इलाज के लिए एक रणनीति के रूप में प्रस्तावित किया गया है। 31,49 आईएल के न्यूट्रलाइज़र के रूप में आईएल -22 बीपी पर हमारा डेटा -22, जिसने फेनोकॉपी की वैश्विक आईएल-22 की कमी, आईएल-22-आईएल-22आर1 अक्ष को लक्षित करने के लिए चिकित्सीय क्षमता को रेखांकित करती है और इसे प्रीक्लिनिकल और क्लिनिकल अध्ययनों में आगे खोजा जाना चाहिए।

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