면역원성 세포사

Immunogenic cell death

면역원성 세포사란 면역반응을 유도하는 세포사의 모든 형태이다.우발적인 세포사망과 조절된 세포사망 모두 면역반응을 일으킬 수 있다.면역원성 세포사는 어떤 반응도 이끌어내지 못하거나 면역 내성을 중재하지 못하는 세포사망(아포토시스, 자가포기 등)의 형태와는 대조적이다.

'면역원성 세포사'라는 이름은 또한 내소형 망막에 대한 스트레스 후에 면역 반응을 시작하는 조절된 세포사의 한 가지 특정한 유형에 사용됩니다.

면역원성 세포사망 유형

면역원성 세포 사망 유형은 사망 사건 발생, 사망 사건 발생 중, 사망 사건 발생 후에 이르는 분자 메커니즘에 따라 나뉜다.특정 세포사의 면역원성은 그 과정에서 [1]방출되는 항원과 보조제에 의해 결정된다.

우발적[2] 세포사망

우발적인 셀 사멸은 셀의 수리 능력을 초과하는 물리적, 화학적 또는 기계적 손상의 결과입니다.이것은 제어할 수 없는 과정으로, 막 건전성의 상실을 초래합니다.그 결과는 면역 [2]반응을 중재할 수 있는 세포 내 성분들의 유출이다.

면역원성 세포사 또는 ICD

ICD 또는 면역원성 아포토시스는 면역반응의 조절된 활성화를 초래하는 세포사의 한 형태이다.이 세포사는 세포막 무결성을 유지하는 아포토시스 형태학으로 [3]특징지어진다.소포체(ER) 스트레스는 일반적으로 활성산소종(ROS)의 높은 생산과 함께 ICD의 원인물질로 인식된다.ICD유도인자의 두 그룹이 알려져 있다.Type I 유도제는 주로 DNA, 염색질 유지 장치 또는 막 구성 요소를 대상으로 하는 부수적 손상으로만 ER에 스트레스를 유발합니다.타입 II 유도자들은 [3]특히 응급실을 목표로 하고 있어요ICD는 안트라사이클린,[4] 옥살리플라틴 및 보르테조미브, 방사선 치료 및 광역학적 치료(PDT)[5]와 같은 일부 세포 정전기제에 의해 유도된다.일부 바이러스는 [6]ICD의 생물학적 원인에 포함될 수 있다.감염된 세포의 면역원성 죽음이 감염제에 대한 면역반응을 유도하듯이 암세포의 면역원성 죽음은 수지상세포(DC)의 활성화와 그에 따른 특이 T세포 반응의 [7][6]활성화를 통해 효과적인 항종양 면역반응을 유도할 수 있다.이 효과는 항종양 치료에 사용된다.

ICD는 손상 관련 분자 패턴(DAMP)의 분비를 특징으로 한다.ICD 중에 셀 표면에 노출되는 가장 중요한 3가지 DAMP가 있습니다.일반적으로 소포체 내강 내에 있는 DAMP 분자 중 하나인 칼레티쿨린(CRT)은 사멸세포 표면에 면역원성 사망을 유도한 후 전위된다.그것은 전문 식세포를 위한 "나를 잡아먹는" 신호로 기능합니다.또 다른 중요한 표면 피폭 DAMP는 열충격단백질(HSP), 즉 스트레스 조건 하에서 혈장막으로 전이되는 HSP70 및 HSP90이다.세포표면에서는 CD91 및 CD40과 같은 항원제시세포(APC) 표면수용체와의 상호작용에 기초하여 면역자극효과를 가지며, 또한 MHC클래스 I분자에 종양세포에서 유래한 항원의 교차제시를 용이하게 하여 CD8+T세포반응을 유도한다.ICD의 특징인 다른 중요한 DAMP는 HMGB1과 [2]ATP가 분비된다.HMGB1은 후기 ICD의 지표로 간주되며, 수지상 세포에 의한 항원의 최적의 발현을 위해 세포외 공간으로 방출되는 것이 필요한 것으로 보인다.APC에서 발현되는 Toll-like receptors(TLR) 2 및 4와 같은 여러 패턴 인식 수용체(PRR)에 결합한다.면역원성 세포사망 중에 방출된 ATP는 분비될 때 식세포에 대한 "검색-미" 신호로 기능하며 ICD 부위로 식세포의 흡인을 유도한다.또한 표적세포의 퓨린성 수용체에 ATP가 결합하면 염증활성화에 의한 면역자극효과가 있다.ICD 중에 방출된 DNA와 RNA 분자는 죽어가는 세포와 식세포 모두에서 TLR3와 cGAS 반응을 활성화한다.

항종양 치료에서 ICD를 사용하는 개념은 항종양 예방 접종 전략으로서 가능성이 있는 일부 유도제의 식별에 의해 구체화되기 시작했다.ICD 유도제를 단독으로 사용하거나 다른 항암 치료법(표적 치료법, 면역[8] 치료법)과 함께 사용하는 것은 쥐의[9] 암 모델에 효과적이며 클리닉에서 [10]테스트되고 있습니다.

괴사

면역반응을 유발하는 조절세포사의 또 다른 유형은 괴사증이다.괴사증은 괴사형태학으로 [2]특징지어진다.이러한 유형의 세포사멸은 사망 또는 손상 수용체에 의해 검출된 세포외 및 세포내 미세외상에 의해 유도된다.예를 들어 FAS, TNFR1 및 패턴 인식 수용체는 괴사증을 시작할 수 있다.이러한 활성화 유도제는 수용체 상호작용 세린/트레오닌-단백질인산화효소 3(RIPK3)과 유사키나아제(MLKL)와 같은 혼합 계통 키나제 도메인에 수렴한다.이들 단백질의 순차적 활성화는 막 [2][1]투과성으로 이어진다.

화농증

화농증은 괴사 형태와 세포 내용물 [2]유출을 나타내는 조절된 세포사의 독특한 유형이다.이러한 유형의 세포 사멸은 살모넬라, 프랜시셀라, 레지오넬라 등의 미생물 병원균 감염에 대한 반응으로 가장 일반적으로 유도된다.심근경색 중에 생성된 것과 같은 숙주 인자도 화농증을 [11]유발할 수 있다.병원체 관련 분자 패턴(PAMPs)이라고 불리는 세균 대사물 또는 구조의 세포소성 존재는 화생반응을 일으킨다.흑색종 2(AIM2) 또는 피린에 존재하지 않는 Nod-like receptor family(NLR)의 일부 멤버에 의한 이러한 PAMP의 검출은 염증구조의 집합과 카스파아제 1 활성화로 이어진다.

지금까지 염증 형성을 유도하는 것으로 알려진 세포성 PRR은 NLRP3, NLRP1, NLRC4, AIM2, Pyrin이다.이러한 단백질은 올리고머화 NACHT 도메인, CARD 도메인 및 유사한 피린(PYR) 도메인을 포함한다.Caspase 1은 CARD 도메인 또는 아포토시스 관련 스펙트라이크 단백질(ASC)[12]이라고 불리는 CARD/PYR 함유 어댑터 단백질을 통해 인플램솜에 부착된다.카스파아제 1(CASP1)의 활성화는 열융착증의 중심이며 활성화되면 다른 카스파아제들의 단백질 분해 활성화가 매개된다.사람의 경우 마우스 CASP3 및 CASP11의 [2]CASP3, CASP4, CASP5가 관련된 다른 CASPase입니다.IL-1β 및 IL-18의 전구체는 가장 중요한 CASP1 기질 중 하나이며, 분할 생성물의 분비는 화농증에 대한 강력한 면역 응답을 유도한다.IL-1β와 IL-18의 방출은 [13]세포에서 형태학적 변화가 일어나기 전에 일어난다.세포는 내용물을 흘리면서 죽으며, 더 많은 면역원성 분자의 분포를 매개한다.이 중 HMGB1, S100단백질 및 IL-1α는 중요한 DAMP이다.[12]

화농증은 면역학적으로 불활성 세포사망인 아포토시스(apoptosis)기본적으로 이들 프로세스는 모두 caspase에 의존하지만 각 프로세스는 특정 caspase를 사용합니다.염색질 응축과 파편화는 화농증 중에 발생하지만 메커니즘과 결과는 아포토시스 때와는 다르다.아포토시스와는 대조적으로, 미토콘드리아 막의 완전성은 유지되고 시토크롬c의 유출은 [11]발생하지 않는 반면,[2][13] 파이로프토시스에서는 막 건전성이 유지된다.

강직증

강직증은 또한 세포사의 조절된 형태이다.이 과정은 산화적 스트레스와 지질 과산화 작용에 따라 시작되며 철분 가용성에 따라 달라집니다.괴사형태학은 강직세포의 전형적인 형태이다.지질 과산화효소는 주로 리폭시게나아제에 의해 촉매되지만 시클로옥시게나아제에도 의해 촉매된다.글루타티온 과산화효소 4(GPX4)에 의해 세포 내에서 지질 과산화 억제가 가능해져 이들 효소의 균형이 강직증의 중심 조절제가 된다.철의 킬레이트화는 또한 지방산가수분해효소로부터 철을 제거함으로써 강직증을 억제한다.세포사망 중 세포질 성분의 유출은 이 [2]과정의 면역유전성을 매개한다.

MPT에 의한 괴사

미토콘드리아 투과성 전이(MPT)에 의한 세포사 역시 조절된 세포사의 한 형태이며 괴사 형태를 나타낸다.산화 스트레스 또는2+ Ca 불균형은 MPT 구동 괴사의 중요한 원인이다.이 과정에서 발생하는 주요 사건은 내부 미토콘드리아막(IMM) 투과성의 상실이다.내측과 외측 미토콘드리아막 사이에 모여 있는 투과성 전이 모공 복합체의 형성에 이르는 정확한 메커니즘은 아직 알려지지 않았다.펩티딜프로릴 이성질화효소 F(CYPD)는 MPT 구동 괴사에 필요한 유일한 단백질이다.IMM 불투과성의 상실은 두 미토콘드리아 [2]막의 잠재적 소멸과 붕괴로 이어진다.

파르타나토스

파라다나토스는 또한 괴사 형태학에 의한 세포 소멸의 조절된 형태이다.다양한 스트레스 조건에서 유발되지만, 가장 중요한 것은 장기 알킬화 DNA 손상, 산화 스트레스, 저산소증, 저혈당 및 염증 환경의 결과입니다.이 세포사는 DNA 손상 반응 성분, 주로 폴리(ADP-리보스) 중합효소 1(PARP1)에 의해 시작된다.PARP1 과활성화는 ATP 고갈, 레독스 및 생체 에너지 붕괴, 그리고 아포토시스 유도 인자 미토콘드리아 관련 1(AIF)에 결합하는 폴리(ADP-리보실) 폴리머 및 폴리(ADP-리보실) 포화 단백질의 축적을 초래한다.그 결과는 막 전위 소산과 미토콘드리아 외막 투과성입니다.AIF에 의한 염색질 응축과 파편화가 파르타나토스의 특징이다.RIPK3가 PARP1 [2]활성을 자극하기 때문에 괴사 기구의 일부 구성원과 포격 과정의 상호 연결이 제안되었다.

이런 유형의 세포사멸은 일부 심혈관 및 신장 질환, 당뇨병, 뇌허혈,[2] 신경퇴화와 같은 병리학과 관련이 있다.

리소좀의존세포사

리소좀의존세포사멸은 리소좀막의 투과성에 의존하는 조절세포사의 일종이다.이 죽음에 의해 죽는 세포의 형태학은 다양하며, 아포토시스, 괴사 또는 중간 형태학이 관찰된다.이것은 세포 내 병원체 방어의 한 종류이지만, 조직 리모델링이나 염증과 같은 여러 병태 생리학적 과정과 연관되어 있다.리소좀 투과성은 세포사 과정을 시작하며, 때로는 미토콘드리아 막 [2]투과 과정도 함께 시작한다.

NETotic 세포사

NETotic 세포사멸은 호중구에 전형적인 세포사멸의 특정 유형이지만 호염기구와 호산구에서도 관찰된다.이 과정은 호중구 세포외 트랩(NET)에 결합된 염색질 섬유의 압출로 특징지어진다.NET 형성은 일반적으로 미생물 감염에 반응하여 유발되지만, 병리적으로는 일부 염증성 질환의 멸균 상태에서도 유발된다.세포 내부의 ROS는 핵으로의 전이와 세포골격 리모델링인 엘라스타아제(ELANE)와 미엘로페르옥시다아제(MPO)의 방출을 유발한다.괴사 장치(RIPK 및 MLKL)와의 상호작용이 제안되었습니다.[2]

레퍼런스

  1. ^ a b Galluzzi L, Buqué A, Kepp O, Zitvogel L, Kroemer G (February 2017). "Immunogenic cell death in cancer and infectious disease". Nature Reviews. Immunology. 17 (2): 97–111. doi:10.1038/nri.2016.107. PMID 27748397. S2CID 4045072.
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