Metilarea proteinelor argininei: o modificare emergentă în imunitatea cancerului și imunoterapia Partea 1

În ultimii ani, proteina arginină metiltransferaze (PRMT) au apărut ca noi membri ai unei familii de regulatori ai expresiei genice la eucariote și sunt asociate cu patogeneza și progresia cancerului. Imunoterapia cancerului a îmbunătățit semnificativ tratamentul cancerului în ceea ce privește supraviețuirea generală și calitatea vieții. Metilarea proteinei argininei este o funcție de modificare epigenetică nu numai în transcripția, procesarea ARN și cascadele de transducție a semnalului, ci și în multe procese ciclului cancer-imunitar. Metilarea argininei este implicată în activarea imunității anticancer și în reglarea eficacității imunoterapiei.

În această revizuire, rezumăm cele mai actualizate informații despre mecanismele moleculare de reglementare și diferitele căi de semnalizare subiacente a metilării argininei în răspunsurile imune înnăscute și adaptive în timpul cancerului. De asemenea, subliniem potențialul inhibitorilor PRMT ca tratamente combinatorii eficiente cu imunoterapie.

Cuvinte cheie: protein arginine metiltransferaze (PRMT), imunitatea cancerului, imunoterapia cancerului, post-translațional - modificare, mecanismul molecular

Click cistanche tubulosa beneficiiprodus

For more information:1950477648nn@gmail.com

1. INTRODUCERE

Modificarea post-translațională este o modificare chimică care crește diversitatea funcțională a proteinei prin adăugarea covalentă a unei grupări chimice. Procesul modulează funcția proteinelor și a apărut ca un regulator crucial al proceselor celulare multiple în cancer.

Cu toate acestea, metilarea argininei, spre deosebire de acetilare, ubiquitinare și fosforilare, a primit puțină atenție până de curând, în principal din cauza naturii agitate a detectării substratului și a absenței anticorpilor de încredere și a inhibitorilor eficienți cu molecule mici. Proteomica și descoperirea inhibitorilor ne-au aprofundat înțelegerea scriitorilor, cititorilor și regulatorilor în timpul metilării argininei. Protein arginină metiltransferaze (PRMT) catalizează metilarea argininei ca „scriitori” și sunt implicate în principal în activarea și reprimarea transcripției, splicing pre-ARNm și răspunsurile la deteriorarea ADN-ului (1). Metilarea argininei modulează, de asemenea, transcripția locilor vizați, mediand astfel procesele celulare cheie pentru a menține homeostazia țesuturilor și fenotipurile bolii. Deoarece metilarea argininei este o modificare care poate fi vizată, inhibitorii PRMT au demonstrat un mare potențial ca terapii pentru cancer în modele preclinice și studii clinice, pentru a îmbunătăți în mod eficient supraviețuirea pacientului (2).

Deoarece funcțiile sistemului imunitar sunt bine stabilite și vitale pentru supravegherea tumorilor și tratamentul cancerului, imunoterapiile care apar rapid pentru cancer sunt acum poziționate drept al patrulea pilon al tratamentului cancerului (alături de chirurgie, radioterapie și chimioterapie) (3).

Imunitatea cancerului elimină de obicei celulele tumorale sau limitează creșterea acestora, dar promovează și progresia tumorii prin stabilirea de micromedii tumorale (TME), care se adaptează la creșterea tumorii (4). În ciuda eficacității terapiei cu blocare a punctelor de control imun (ICB), o minoritate de pacienți cu afecțiuni maligne avansate obțin beneficii clinice din aceste tratamente, majoritatea dezvoltând rezistență înnăscută sau dobândită (5).

Prin urmare, sunt necesare cercetări suplimentare asupra metodelor combinate bazate pe imunoterapie pentru a îmbunătăți supraviețuirea generală la pacienții cu cancer în stadiu avansat.

Având în vedere că răspunsurile imune ale cancerului sunt procese continue, dinamice, strâns reglate și bine concepute, răspunsurile supresive la imunoterapie pot fi atribuite mai multor factori, inclusiv fenotipul imun TME și mecanismele moleculare care stau la baza rezistenței intrinseci a tumorii (6). Printre problemele relevante pentru răspunsurile optime la imunoterapie se numără fiecare pas dintr-o serie de procese de amplificare în cascadă numite ciclul imunitar al cancerului, interacțiunea dintre imunitatea înnăscută și cea adaptativă, precum și activarea sau pierderea căilor de semnalizare oncogene. Ciclul clasic de cancer-imunitate include expresia și prezentarea antigenului, traficul de celule T și infiltrarea tumorii și uciderea celulelor țintă de către limfocitele T citotoxice (CTL). Imunitatea înnăscută integrează, susține și amplifică pe deplin acest ciclu. În timp ce regulatorii epigenetici sunt implicați în activarea și translocarea celulelor imune la TME, precum și în răspunsurile imune ulterioare, rolurile lor specifice în imunitatea tumorii și efectele lor combinate cu imunoterapia rămân neclare (7, 8).

Aici, revizuim funcțiile de metilare a argininei în imunitatea tumorii din trei perspective: 1) implicarea ciclului cancer-imunitate în răspunsurile antitumorale, 2) producția de interferon de tip I (IFN) și căile de semnalizare aferente și 3) mecanismele de rezistență intrinsecă a tumorii. Folosind aceste perspective, oferim dovezi care evidențiază noile roluri fiziologice ale PRMT în imunitatea cancerului și ne întrebăm dacă inhibitorii PRMT pot fi combinați cu imunoterapia pentru a obține efecte terapeutice maxime și de lungă durată în cancer.

2 PRMT

2.1 Clasificare PRMT

Metilarea argininei se referă în cea mai mare parte la adăugarea de grupări metil din S-adenosilmetionină (SAM) la grupările guanidino ale lanțului lateral de arginină, care este catalizată de PRMT (9). Cinci potențiali donatori de legături de hidrogen sunt localizați în grupul guanidino, cu metilarea reziduului de arginină îndepărtând un potențial donator de legături de hidrogen, modificând astfel forma reziduului de arginină fără a neutraliza sarcinile cationice și generând efecte fiziologice în majoritatea celulelor (10, 11). 

În prezent, nouă PRMT-uri (PRMT 1–9) au fost identificate în celulele de mamifere și sunt împărțite în trei grupuri distincte.în funcție de activitatea catalitică: 1) w-NG-monometilarginina (MMA) se referă la o singură grupare metil adăugată la atomul de azot terminal, 2) w-NG-dimetilarginina asimetrică (aDMA) se referă la o altă grupare metil plasată pe aceeași guanidino grup bazat pe MMA, iar dacă este plasat pe celălalt azot guanidino terminal, acesta se referă la 3) w-NG simetric, N'Gdimetilarginina (CDMA). Enzimele de tip I (PRMT1, PRMT2, PRMT3, PRMT4 (CARM1), PRMT6 și PRMT8) catalizează aDMA (12), în timp ce enzimele de tip II (PRMT5 și PRMT9) catalizează CDMA (13), iar enzimele de tip III (PRMT7) catalizează doar MMA (Figura 1). PRMT-urile participă la multe procese biologice, inclusiv reglarea expresiei genelor, răspunsurile la deteriorarea ADN-ului și semnalizarea celulară (Tabelul suplimentar 1). PRMT-urile sunt predominante și esențiale pentru celulele umane, în special PRMT1, care este responsabil pentru 85% din aDMA și prezintă o pierdere dramatică de metilare atunci când sunt eliminate (14).

Mai mult, se speculează că există multă diafonie între PRMT-uri (15). Pierderea PRMT1 determină eliberarea diferitelor substraturi, deoarece acestea nu mai sunt blocate de o modificare a ADMA, făcând aceste substraturi să treacă la ținte PRMT de tip II și III (15). Cu toate acestea, PRMT-urile au funcții care se exclud reciproc, chiar dacă se aplică unei varietăți de substraturi identice in vitro (16).

2.2 Funcțiile PRMT în biologia cancerului

Studiile anterioare au raportat că expresia crescută a PRMT-urilor a fost corelată cu tumorigeneza și prognosticul nefavorabil în mai multe tipuri de cancer (17-19) (Tabelul suplimentar 2). Până în prezent, majoritatea PRMT-urilor sunt implicate în reglarea proceselor celulare asociate cu menținerea cancerului, inclusiv expresia genelor mediate epigenetic, splicing-ul ARNm și răspunsurile la deteriorarea ADN-ului (20). Printre aceste căi, reglarea epigenetică este un mecanism proeminent care afectează activitatea celulară, în principal datorită activării depunerii de PRMT (histone H4R3me2a, H3R2me2s, H3R17me2a și H3R26me2a) sau represivă (H3R2me2a, H3R8me2a, H3R8me2a, H3R8me2a, H3R8me2a, H3R8me2a, suprimă sau suprimă marcajul H3R842) (respectiv) gene cheie legate de tumoră (21). Studiile timpurii privind metilarea nonhistonei au identificat roluri pentru PRMT-uri în reglarea splicing-ului constitutiv și alternativ (22, 23). Într-adevăr, PRMT5 și inhibarea PRMT de tip I au suprimat funcțiile sDMA și aDMA în proteinele de legare a ARN implicate în reglarea splicing-ului, conducând la răspunsuri de suprimare a tumorii în modelele animale de leucemie cu mutații ale factorului de splicing (24). Reglarea în jos a reparației daunelor ADN a fost recunoscută de mult timp ca creșterea instabilității genomului pentru a genera dezvoltarea necontrolată a cancerului (25). Având în vedere că metilarea argininei a proteinelor legate de repararea daunelor ADN, inclusiv MRE11, 53BP1 și hnRNPUL1, este necesară pentru repararea ADN-ului prin repararea recombinării omoloage și îmbinarea finală neomologă, inhibitorii PRMT au fost combinați cu chimioterapia pentru a depăși rezistența la tratamentele citotoxice (26). –28).

Aceste descoperiri încurajatoare sugerează roluri puternice și interesante pentru PRMT în tratamentul cancerului. O altă descoperire neașteptată a fost efectul sinergic al inhibării PRMT în combinație cu inhibitori ai punctelor de control imune (ICI) (19). Prin urmare, studiile care clarifică mecanismele moleculare care stau la baza epuizării sau inhibării PRMT ar putea ajuta la identificarea unor noi ținte „drogabile” pentru imunoterapie.

3 PRMT-uri ÎN IMUNITATEA LA CANCER

Recent, imuno-oncologia a devenit un domeniu proeminent în tratamentul cancerului, cu ICI identificate ca monoterapii promițătoare sau terapii combinate pentru a trata diferite tipuri de cancer (29). Evenimentele treptate implicate în inducerea și executarea răspunsurilor imune anticanceroase, așa-numitul ciclu al imunității canceroase, oferă o bază teoretică pentru imunoterapia tumorală (30). În acest context, este important să înțelegem interacțiunea dintre PRMT-uri și componentele din ciclul cancer-imunitate, deoarece țintirea unuia sau mai multor etape ale ciclului ar putea îmbunătăți răspunsurile imune antitumorale în curs și/sau stimula altele noi. Multe studii au arătat acum că interferonul de tip I (IFN) este esențial pentru răspunsurile imune anticancer, deoarece IFN este un regulator și mediator major în fiecare pas al ciclului imunitar al cancerului (31, 32).

Prin urmare, dezvoltarea de agonişti siguri şi eficienţi pentru a stimula IFN-ul de tip I ar putea reprezenta strategii promiţătoare pentru imunoterapia cancerului. Într-adevăr, defectele intrinseci ale tumorii apar ca factori moleculari cheie care dictează contextul imunitar al diferitelor tipuri de cancer, cu roluri de împiedicare în răspunsurile imune locale anti-tumorale (33). Exploatarea relațiilor dintre evenimentele genetice tumorale intrinseci și PRMT este necesară pentru a maximiza eficacitatea inhibitorului și pentru a dezvolta strategii de intervenție imună personalizate. În mod colectiv, identificarea evenimentelor de metilare în ciclul cancer-imunitate, caracterizarea producției de IFN de tip I și dezvăluirea căilor oncogene vor oferi informații cuprinzătoare și profunde asupra PRMT-urilor în imuno-oncologie și va ajuta la identificarea de noi ținte.

3.1 Rolul PRMT în ciclul imunității la cancer

Dovezi considerabile sugerează că imunitatea tumorală nu este un proces izolat, ci necesită o serie de evenimente treptate numite „ciclul cancer-imunitate” sau un proces de auto-amplificare în care fiecare pas influențează dezvoltarea și prognosticul tumorii prin îmbunătățirea semnalelor regulatoare pozitive sau inhibarea negativă. semnale de reglementare (30, 34, 35). Îndepărtarea completă a tumorilor maligne este teoretic realizabilă (30). În acest model, evacuarea celulelor tumorale este realizată prin întreruperea unor pași specifici din ciclul cancer-imunitar. Ciclul imunitar tumoral începe cu eliberarea de neoantigene asociate tumorii din celulele tumorale, care sunt recunoscute de celulele prezentatoare de antigen, cum ar fi celulele dendritice (DC), celulele B și macrofagele, pentru a forma histocompatibilitatea majoră a peptidei antigenice (MHC) complexe. DC mature migrează de la tumoră la organele limfoide secundare (SLO) pentru a furniza complexe peptidă antigenică-MHC la celulele CD4 plus T și CD8 plus T (36). Receptorii celulelor T (TCR) recunosc aceste complexe și generează un prim semnal, urmat de reglarea în sus a proteinei transmembranare CD40L pe suprafața celulelor Th. Și apoi CD40L se leagă de CD40 de pe suprafața DC, ceea ce crește foarte mult expresia B7 și, ulterior, se leagă mai puternic de CD28 de pe suprafața celulelor Th. Acest semnal dublu inițiază costimularea celulelor T și produce citokine, ducând la activarea celulelor T efectoare împotriva antigenelor specifice cancerului. Celulele T efectoare activate călătoresc apoi către tumoră prin circulație și creează celule imune care infiltrează tumora.

În cele din urmă, TCR-urile de pe celulele CD8 plus T recunosc complexul peptidă antigenică-MHC-I și ucid celulele canceroase țintă, cu antigeni eliberați de celulele canceroase moarte în ciclul următor (30) Modificări potențiale reglate de metilarea argininei în ciclul cancer-imunitate sunt prezentate (Figura 2).

3.1.1 PRMT-uri și prezentarea antigenului tumoral

Multe tipuri de cancer eludează respingerea imună prin suprimarea procesării și prezentării antigenului MHC clasa I (MHC-I). MHC-I a atras o atenție considerabilă deoarece prezintă antigene peptidice endogene la celulele CD8 plus T, inhibă interferența cu recunoașterea tumorii și reduce citotoxicitatea celulelor CD8 plus T, care este efectorul principal al tipurilor de celule pentru succesul ICB (4). Reglarea în jos a MHC-I a fost observată în 40% -90% din tumorile umane, ceea ce afectează interacțiunile MHC: TCR și reduce recunoașterea celulelor canceroase de către celulele CD8 plus T. Factorii de reglare a IFN (IRF) și domeniul de legare a nucleotidelor familiale CARD bogate în leucină (NLR) care conține 5 (NLRC5) sunt asociate frecvent cu reglarea în jos a MHC-I (37-40). Moleculele MHC clasa II (MHC-II) sunt exprimate în principal de celulele specializate prezentatoare de antigen (APC) și prezintă antigene peptidice exogene în principal celulelor CD4 plus T (41). Fie reglarea în jos a MHC-I, fie a MHC-II este legată de un prognostic prost al cancerului, răspunsuri afectate ICB și rate reduse de respingere a tumorii la modelele de șoarece (42-44).

Un studiu recent a raportat că PRMT5 a controlat abundența MHC-I și prezentarea antigenului afectând transcripția NLRC5 (19). Reglarea în jos a PRMT5 sau inhibarea farmacologică a activității PRMT5 a crescut expresia NLRC5 și a genelor sale țintă, care au fost implicate în procesarea și prezentarea antigenului. NLRC5 este un activator transcripțional al genelor MHC-I atunci când este asociat cu factori de transcripție care interacționează cu elementele reglatoare ale promotorului MHC-I, cum ar fi modulul SXY (39, 45). Knockdown-ul PRMT5 a crescut, de asemenea, expresia NLRC5 după tratamentul cu IFN-g și a fost însoțit de o expresie crescută a suprafeței MHC-I (19). Expresia NLRC5 a fost invers corelată cu expresia PRMT5 în celulele canceroase (46). Prin urmare, țintirea PRMT5 ar putea fi o strategie promițătoare pentru a crește abundența MHC-I și a promova prezentarea antigenului. Pe lângă PRMT5, s-a demonstrat că alte câteva PRMT-uri reglează negativ nivelurile MHC-I.

În monocite, inhibarea PRMT1 a scăzut îmbogățirea elementului de răspuns (CREB) de legare a adenozinei monofosfatului ciclic (CAMP) la situsul CRE de pe promotorul HLA-B (Complex major de histocompatibilitate, Clasa I, B) pentru a crește nivelurile MHC-I (47). În celulele B16 de melanom murin tratate cu inhibitor PRMT7 sau PRMT7, regulatorii genei MHC-I, cum ar fi Nlrc5 și genele sale țintă, sunt, de asemenea, reglați în sus, similar grupului MS023 (inhibitor PRMT1) (48).

S-a demonstrat că PRMT1 metilează transactivatorul de clasă II (CIITA), care este un regulator cheie al expresiei MHC-II și a asociat și a cooperat cu legarea factorului de transcripție la promotorul MHC-II (49). Metilarea argininei a CIITA a condus la degradarea sa ulterioară și la reglarea în jos a ARNm MHC-II și a nivelurilor de proteine ​​(49). Un studiu recent a raportat că PRMT5 a reglat negativ expresia MHC-II în carcinomul hepatocelular MYC (50). MHC-II a crescut semnificativ pe CD45.1 cu infiltrare tumorală plus leucocite și DC atunci când șoarecii transgenici care supraexprimă MYC au fost tratați cu inhibitorul PRMT5, GSK3326595 (50). Silenciarea PRMT5 în celulele de carcinom hepatocelular care supraexprimă MYC a reglat direct expresia MHC-II prin scăderea îmbogățirii H3R8me2s și H4R3me2s in vitro pe promotorii CIITA și CD74 (50).

Prin urmare, țintirea PRMT5 folosind inhibitori moleculari mici ar putea induce infiltrarea celulelor imune în tumorile hepatice și ar putea promova prezentarea antigenului prin reglarea MHC-II. Cu toate acestea, un alt studiu a arătat că acumularea mediată de PRMT5- de histonă dimetilată simetric, H3R2 (H3R2me2s) ca răspuns la stimularea IFN-g și a fost însoțită de îmbogățirea CIITA la promotorul MHC-II; PRMT5 a activat transcripția MHC-II într-o manieră dependentă de activitate (51). Aceste efecte diferențiale ale PRMT5 asupra proceselor transcripționale MHC-II s-ar fi putut datora unor modele diferite, prin urmare, sunt necesare studii suplimentare pentru a clarifica aceste probleme. CARM1 a activat, de asemenea, transcripția MHC-II stimulată de IFN-g indusă de CIITA într-o manieră dependentă de activitatea argininei metiltransferazei. Mai mult, CARM1 a metilat proteina de legare a CREB la pozițiile R714, R742 și R768, facilitând astfel o asociere cu promotorul MHC-II și activând sinergic transcripția MHC-II de către CIITA (52). Împreună, PRMT-urile au influențat inducerea MHC II mediată de CIITA de către IFN prin diferite mecanisme.

3.1.2 PRMT-urile mediază migrarea celulelor imune prin reglarea chemokinelor, CXCL10 și CXCL11

Pentru a executa acțiuni antitumorale, celulele T migrează prin sistemul circulator către tumoră după inițierea în ganglionii limfatici. Axa CXCL9, -10, -11/CXCR3 reglează în principal migrarea, diferențierea și activarea celulelor imune. CXCR3 este un receptor exprimat la suprafață pentru chemokinele CXCL9, CXCL10 și CXCL11 pe celulele imunitare și canceroase. Chemokinele recrutează CTL, ucigașul natural (NK), celulele NK-T și macrofagele, apoi facilitează infiltrarea în țesutul canceros printr-un gradient chimiotactic, provocând migrarea direcțională ca răspuns la IFN-g, care este sporit sinergic de factorul de necroză tumorală-a ( TNF-a) (53). Injectarea subcutanată a dozelor letale sau subletale de celule melanom B16 în șoarecii CXCR3-/- stabilește un rol critic pentru CXCR3 ca receptor pentru CXCL9, CXCL10 și CXCL11 în timpul migrării CTL (54). Chemokinele derivate din tumori sunt, de asemenea, responsabile pentru recrutarea celulelor Th2, Treg și celulelor supresoare derivate din mieloide (MDSC) (53). Prin urmare, CXCL9, CXCL10 și CXCL11 au roluri cruciale, neredundante, autonome de celule care mediază infiltrarea celulelor imune în tumori și induc o imunitate anti-tumorală eficientă. În plus, metilarea histonei lizinei mediată de omologul zeste 2 (EZH2) și metilarea ADN-ului mediată de ADN-metiltransferaza-1 (DNMT{-1) au suprimat producția de CXCL9 și, respectiv, CXCL10 și apoi au inhibat tumora celulelor T orientare.

Prin urmare, tratamentele cu modulator epigenetic pot elimina această suprimare și, în cele din urmă, pot îmbunătăți tratamentul cancerului (55). Aceste observații sugerează că reprogramarea epigenetică a tumorilor poate regla recrutarea celulelor T și eficacitatea clinică a imunoterapiei tumorale, iar metilarea argininei, ca modalitate epigenetică larg răspândită și critică, afectează aceste procese.

Domeniul structural catalitic al CARM1 interacționează direct cu p65, care este situat în domeniul Rel-omologie a factorului nuclear kappa-B (NF-kB) și servește ca un motiv esențial de dimerizare (56). În celulele knockdown CARM1 stimulate cu TNF-a, recrutarea p65 la promotorul CXCL10 a fost semnificativ defectuoasă, iar metilarea H3R17 pe promotor a fost nedetectabilă, în timp ce reintroducerea CARM1 a salvat complet aceste răspunsuri, sugerând că CARM1 a fost necesar pentru recrutarea p65 la promotorul CXCL10. Metilarea H3R17 (56). PRMT5 a reglementat, de asemenea, asocierea p65 cu promotorul CXCL10, deoarece PRMT5 a declanșat dimetilarea situsurilor R30 și R35 de pe p65 și legarea ADN-ului și translocarea nucleară a p65 (57). Inducerea TNF-a a CXCL10 în celulele endoteliale a necesitat metilarea argininei p65 mediată de PRMT5-. Conform altor cercetări ale acestei echipe, PRMT5 a indus dimetilarea R174 pe p65 pentru a modifica legarea la promotorul CXCL11 (58).

În mod constant, dimetilarea simetrică PRMT5 a p65 la R30 a crescut afinitatea acestuia pentru ADN și a declanșat expresia genei indusă de NF-kB (59). În schimb, atenuarea activității PRMT5 prin ARN scurt în ac de păr sau inhibitorul molecular mic, EPZ015666 în celulele melanomului B16 a crescut expresia CCL5 și CXCL10 după stimulare (19). PRMT5 a metilat de asemenea IFI16, și-a atenuat legarea de ADN-ul dublu catenar intracelular (dsDNA) și, prin urmare, a indus expresia CCL5 și CXCL10 (19). Deși interacțiunile dintre PRMT1 și CXCL10 sau CXCL11 nu au fost descrise, PRMT1 a dimetilat asimetric restul R30 conservat al p65 (60). Locul de metilare PRMT1 este situat în motivul RxxRxRxxC al buclei L1 de legare a ADN-ului p65 (60). P65 metilat are o afinitate slabă pentru oligonucleotidele partajate NF-kB; a reglat negativ legarea ADN-ului p65 și activitatea transcripțională, prevenind astfel recrutarea NF-kB la promotorii genei țintă (60).

Prin urmare, presupunem că PRMT1 ar putea regla chemokinele la nivel transcripțional. PRMT1, CARM1 și PRMT5 s-au legat direct de domeniul de omologie Rel al p65, datorită faptului că interacțiunea a fost mediată de o regiune centrală care conține domeniul structural de metiltransferază, care a fost conservat evolutiv (61). În general, interacțiunile PRMT-chemokine sunt dinamice și dependente de context, astfel încât dimetilarea simetrică și asimetrică poate compensa și poate apărea în diferite stadii ale reacțiilor NF-kB, recrutând astfel molecule efectoare distincte și producând efecte biologice diverse. Producția de chemokine ar trebui promovată pentru a facilita recrutarea limfocitelor care infiltrează tumori prin țintirea selectivă a PRMT-uri distincte.

3.1.3 Depășirea rețelelor inhibitoare în TME

TME este acum privit ca un ecosistem tumoral complex, mai degrabă decât un model de creștere centrat pe celulele tumorale (62). Pentru a înțelege mai bine cum funcționează TME, trebuie să înțelegem matricea extracelulară și compoziția celulelor stromale. Celulele stromale sunt clasificate după cum urmează; celulele imune infiltrante (IIC), celulele vasculare angiogene și fibroblastele asociate cancerului (63). Celulele imune infiltrante specifice antigenului cuprind tipuri de celule imune înnăscute (macrofage (Mjs), celule dendritice (DC), MDSC, NK, mastocite, neutrofile și celule imune adaptative (limfocite T și B) care răspund la o varietate de stimuli) (64). Deși au fost recrutate inițial din țesutul înconjurător sau din măduva osoasă pentru a înveli țesutul tumoral, aceste celule sunt în cele din urmă „reeducate” pentru a deveni diferite tipuri de celule care generează inflamație cronică și angiogeneză.

În acest mediu, celulele canceroase și stroma înconjurătoare interacționează între ele prin suprimarea genelor benefice din punct de vedere imunologic și inducând semnalizarea căii aberante, producând în cele din urmă citokine și chemokine puternice care influențează supravegherea imună a gazdei pentru a susține creșterea, progresia și metastaza celulelor canceroase. Multe dovezi clinice arată acum că TME are un impact semnificativ asupra eficacității imunoterapiei și a rezultatelor clinice și că PRMT-urile pot oferi noi ținte terapeutice pentru imunoterapia tumorală prin modularea TME către infiltrarea limfocitară ridicată.

3.1.3.1 Țintirea proliferării și diferențierii celulelor T

Deoarece celulele T CD8-eficiente sunt cele mai puternice celule care distrug tumorile, populațiile de celule T sunt teme de cercetare extrem de actuale. CD8 plus celulele T citotoxice și CD4 plus celulele T helper alcătuiesc subpopulațiile de celule T în TME. Celulele CD4 plus naive se diferențiază în principal în patru populații distincte: celule T helper 1 (Th1), Th2, Th17 și celule T reglatoare (Treg). Diferențierea lor este determinată de modelele de semnal primite în timpul interacțiunilor lor inițiale cu antigenele (65). Celulele T din TME nu numai că exercită funcții efectoare anti-tumorale, dar unele promovează creșterea tumorii. Printre acestea, CD8 plus celulele T citotoxice și celulele Th1, cunoscute în mod obișnuit ca CTL, au roluri de ucidere a tumorilor. Cele din urmă celule sunt caracterizate prin producerea de IFN-g, TNF-a și interleukină (IL)-2, care susțin primul tip de celulă sau acționează ca celule T citotoxice pentru a elimina direct celulele tumorale (66). Celulele Th2 susțin celulele B prin eliberarea IL-4, IL{-5 și IL{-13, în timp ce celulele Th17 promovează creșterea tumorii prin producerea IL-17, IL{-21 şi IL22 (65, 67). În plus, Tregs atenuează răspunsurile imune antitumorale mediate de celule T prin inhibarea directă a funcției celulelor T și a producției de citokine sau inhibând indirect prezentarea antigenului pentru a împiedica activarea celulelor T (68, 69). Un raport ridicat dintre Treg și celulele CD8 plus T indică de obicei un prognostic prost al cancerului (70). Celulele T CD8 plus citotoxice nu reușesc frecvent să inhibe formarea tumorii în timpul tumorigenezei din cauza epuizării celulelor T, care este definită ca expresia persistentă a receptorilor inhibitori ai celulelor T și pierderea progresivă a funcțiilor de producție și degranulare a IFN-g ca răspuns la factorii pe termen lung. cum ar fi inflamația cronică sau stimularea cancerului (71). IL-12 și IFN-g polarizează celulele CD4 plus T naive către celulele Th1 prin acțiuni ale traductorului de semnal și activator al factorului de transcripție T box T-bet. Diferențierea celulelor Th2 necesită GATA3, care este în aval de IL-4. Diferențierea celulelor Th17 necesită receptorul orfan legat de retinoid (ROR) gt, care este un factor de transcripție indus de factorul de creștere transformator (TGF-b) în combinație cu IL-6, IL{-21 și IL{{55 }}. Diferențierea celulelor Treg necesită, de asemenea, forkhead box P3 (FOXP3) ca factor transcripțional.

Caracterizarea cuprinzătoare a metilării argininei în celulele T primare a identificat rolurile de reglementare ale PRMT-urilor în deciziile despre soarta celulelor T. Folosind spectrometria de masă, Geoghegan și colab. a identificat 2.502 de situsuri de metilare a argininei în 1.257 de proteine ​​din celulele T umane (72). Pe listă au fost componente ale mașinilor de semnal ale receptorului antigen al celulelor T și factori cheie de transcripție care reglează determinarea soartei celulelor T. Mai mult, acești autori au cuantificat schimbările în ocuparea metilării argininei în timpul diferențierii primare a celulelor T și au demonstrat schimbări în stoichiometria metilării argininei în timpul stimulării celulare într-un subset de proteine ​​critice pentru diferențierea celulelor T (72).

Trei studii independente care utilizează șoareci cu deficit de PRMT5- specifici celulelor T au coroborat rolul cheie al PRMT5 în menținerea celulelor T periferice și în ghidarea tranziției celulelor T naive la un fenotip efector/memorie (73–75). Inoue et al. au raportat că, în comparație cu șoarecii martor, șoarecii cu deficiență homozigotă specifică celulei T PRMT5 au avut un număr mai mic de celule invariante NK (iNK), CD4 plus T și CD8 plus T. De asemenea, PRMT5 a fost necesar pentru supraviețuirea și proliferarea celulelor T (74). Tanaka și colab. a arătat că PRMT5 a fost critic pentru tranziția celulelor T de la un fenotip naiv la unul activat și, de asemenea, pentru menținerea celulelor T deja mature (73). Lindsay et al. a confirmat, de asemenea, că PRMT5 a fost necesar pentru a menține populațiile normale de celule T iNKT, CD4 plus T și CD8 plus periferice (75). Atât activitatea dimetilării simetrice a argininei, cât și nivelurile de expresie a PRMT5 au fost induse în mod semnificativ în celulele T activate.

Mai mult, Inoue et al. de asemenea, a raportat că PRMT5 a facilitat splicingul pre-mARN de la Il2rg și Jak3 pentru a crește nivelurile de expresie ale acestora pentru a menține populațiile de celule T. Il2rg codifică gc, care este o subunitate de receptor comună de citokine, inclusiv IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 și IL-21 (76). Familia de citokine gc reglează strâns dezvoltarea limfocitelor și funcționează prin intermediul tirozin kinazelor JAK1 și JAK3 (77). Dezvoltarea defectuoasă a limfocitelor, inclusiv celulele T, B, NK și iNKT este observată la șoareci cu deficit fie de gc, fie de JAK3. Acești autori au arătat, de asemenea, că dimetilarea simetrică a resturilor de arginină din proteinele Sm de către PRMT5 a explicat posibil modificările de îmbinare cauzate de deficiența de PRMT5 (74).

CD8 de înaltă densitate plus celulele T citotoxice sunt asociate cu un prognostic mai bun în multe tipuri de cancer (78). Prin urmare, corelațiile dintre PRMT, proliferarea celulelor CD8 plus T și capacitatea de producție de citokine au fost investigate în numeroase studii. Kumar şi colab. a arătat că inhibarea CARM1 a crescut numărul celulelor CD8 plus T care infiltrează tumorile, a promovat expresia granzimei B și IFN-g și proliferarea markerului Ki-67, ceea ce a facilitat o capacitate mai puternică de ucidere a tumorii în celulele CD8 plus T, sugerând inhibarea CARM1. creșterea proliferării CD8 plus T și a producției de citokine (79). Kumar şi colab. de asemenea, a arătat că celulele T Carm1-knockout au exprimat niveluri mai mari de memorie CD8 plus factori de transcripție asociați celulelor T, cum ar fi Tcf7 și Myb (79). Myb a promovat memoria CD8 plus formarea celulelor T prin activarea transcripțională a reprimării Tcf7 și Zeb2 (80). În special, celulele T knockout Carm1-co-exprimat niveluri scăzute ale receptorilor inhibitori PD-1 și TIM3, care sunt markeri de epuizare a celulelor T (79). Diferit de CARM1, inhibarea PRMT5 a suprimat inducerea celulelor CD8 plus T specifice antigenului tumoral in vitro (81). Reacțiile de metilare PRMT au transformat SAM, ca cofactor donator de metil, în Sadenosil-l-homocisteină (SAH), în timp ce SAM a fost, de asemenea, convertit în metiltioadenozină (MTA). Atât SAH, cât și MTA au inhibat PRMT-urile în buclele de feedback, în timp ce MTA a inhibat în mod eficient activitatea PRMT5 (82). MTA a redus proliferarea și viabilitatea celulelor CD8 plus T, deoarece a inhibat funcțiile efectoare în celulele T CD8 plus citotoxice specifice antigenului uman prin reducerea capacității de degranulare a celulelor CD8 plus T și inhibarea secreției de IFN-g și IL-2 în într-o manieră dependentă de doză (81). Strobl și colab. au raportat că inhibitorul specific al metiltransferazei PRMT5-, EPZ015666 a suprimat proliferarea, viabilitatea și funcționalitatea celulelor CD8 plus T (83).

În plus, acești autori au asociat PRMT5 cu splicing-ul selectiv MDM4 care a indus transducția cascadei de semnalizare p53 pentru a media oprirea ciclului celular și apoptoza în celulele CD8 plus T. Inhibarea PRMT5 a redus, de asemenea, protein kinaza B (AKT)/ținta mamiferelor a semnalizării rapamicinei (mTOR), ceea ce a afectat proliferarea și supraviețuirea celulelor CD8 plus T (83).

CD28 s-a legat la B7 pe APC și co-stimularea cu TCR a redus pragul de activare al celulelor T, promovând astfel diferențierea celulelor T CD4 plus și expresia citokinei de tip Th2-(84). Blanchet et al. au raportat că semnalele co-stimulatoare CD28 au indus metilarea argininei în celulele T (85). Având în vedere că SAH a fost eliminat rapid de S-adenozil-L-homocisteină hidrolază (SAHase) și activitățile PRMT inhibate SAH, SAHase servește ca un activator PRMT. Blocanții farmacologici SAHaze au inhibat puternic activarea mai multor proteine ​​cheie stimulate de semnalizarea TCR, inclusiv AKT, protein kinaze reglate extracelular (ERK) 1/2 și NF-kB. duce la afectarea activării celulelor CD4 plus T (86).

Prin urmare, PRMT-urile pot avea roluri importante în activarea și diferențierea celulelor CD4 plus T. Inhibitorii selectivi pentru PRMT5 ar putea suprima proliferarea celulelor Th2 (87). Webb şi colab. a observat că la șoarecii cu deficit de homozigoți specifici celulei T PRMT5, proporția de IFN-g plus T-bet plus, IFN-g plus și T-bet plus celule T a crescut în timpul diferențierii celulelor Th1, dar numărul total de celule Th1 diferențiate a fost redus, mai mult decât probabil datorită proliferării reduse a Th1 (75). În plus, acești autori au observat că procentul de celule GATA-3 plus IL-4 plus și IL{-4 plus celulele T a crescut în timpul diferențierii Th2 (75). Deci inhibarea PRMT5 a îmbunătățit diferențierea celulelor CD4 plus T, dar a suprimat proliferarea. Din punct de vedere mecanic, s-a demonstrat că inhibitorii SAHaze reduc metilarea argininei a factorului 1 de schimb de nucleotide Vav Guanine (Vav1), o moleculă esențială, ceea ce duce la activarea restricționată a celulelor CD4 plus T (86, 88). În mod constant, Vav1 metilat cu arginină s-a acumulat în nucleu și a activat factorul nuclear complex transcripțional al celulelor T activate (NFAT) și NF-kB pentru a promova producția de IL-2 și proliferarea celulelor T (85). PRMT5 a reglementat, de asemenea, transcripția IL-2 prin metilarea anumitor proteine ​​care conțin sDMA (89).

Mai mult, secreția redusă de IL-2 de către inhibitorii PRMT5 a ajutat la suprimarea proliferării și diferențierii celulelor Th1 (87). PRMT1 a metilat, de asemenea, proteina care interacționează cu NFAT, NIP45, care a facilitat o asociere cu NFAT, o modificare necesară pentru creșterea puternică indusă de NIP45-a transactivării NFAT și a co-activarii PRMT1 a promotorului IL-4 (90, 91). În mod colectiv, inhibitorii SAHaze au controlat parțial proteinele stimulate de semnalizarea TCR prin metilarea Vav1 redusă, inhibând astfel activarea celulelor CD4 plus T. PRMT5 a promovat, de asemenea, producția de IL-2 prin metilarea Vav1 sau NF-45 și NF-90. Având în vedere că IL-2 are roluri critice în polarizarea celulelor CD4 plus T naive la fenotipul Th2 și în proliferarea celulelor T, nivelurile ridicate de expresie IL-2 induse de PRMT5 au contribuit la celulele CD4 plus T diferențiere și proliferare (92, 93).

Studii recente au arătat că dereglarea metilării argininei a contribuit la diferențierea Th17. Pe de o parte, inhibarea farmacologică a PRMT1 a prevenit generarea de celule Th17 (94). Din punct de vedere mecanic, ca răspuns la IL-6 și factorul de creștere transformator-b (TGF-b), PRMT1 a interacționat cu un factor cheie de transcripție în diferențierea celulelor Th17, RORgt, și a indus transcripția și expresia IL-17, care a caracterizat fenotipul Th17 (94). După combinarea cu RORgt, PRMT1 a fost recrutat la promotorul IL-17 și histona 4 arginina 3 dimetilată asimetric (H4R3). Metilarea H4R3 a stabilizat STAT3 activat de IL-6 și a eliminat STAT5 activat de IL-2, atenuând astfel efectul inhibitor al STAT5 asupra promotorului IL-17 și încurajând diferențierea Th17 (95).

Cu toate acestea, pe de altă parte, diferențierea Th17 a fost sever împiedicată într-un model cu deficit de PRMT5 specific celulei T, numărul de celule RORgt plus IL17 plus, IL-17 plus și RORgt plus Th17 fiind foarte scăzut în acest model. (96). Această situație poate să fi apărut din următoarele: PRMT5 a dimetilat simetric SREBP1 la R321, care a inhibat fosforilarea sa la S430 și a prevenit degradarea SREBP1 prin calea ubiquitin-proteazom (96). Această schimbare a promovat stabilitatea și activitatea transcripțională a SREBP1, un transactivator al genei care promovează biosinteza colesterolului, ducând la acumularea unui agonist RORg endogen puternic, desmosterolul (75, 97).

Pe lângă efectele sale asupra biosintezei colesterolului, PRMT5 a îmbunătățit, de asemenea, mecanismul glicolitic pentru a regla diferențierea Th17. Inhibarea PRMT5 a suprimat expresia factorului de reglare a glicolizei, factorul inductibil de hipoxie 1-a (HIF{-1a) pentru a promova diferențierea Th17 prin activarea transcripțională directă a RORgt și promovarea căii glicolitice ( 75, 83, 98). În general, prin metilarea histonelor pentru a activa promotorul IL-17 și a regla reprogramarea metabolică, inclusiv glicoliza și metabolismul lipidic după activarea celulelor T, PRMT-urile au promovat diferențierea Th17.

Pentru celulele Treg, FOXP3 a fost raportat ca regulator transcripțional care determină soarta, cu niveluri ridicate de FOXP3 și stabilitate necesare pentru activitatea imunosupresoare a celulelor Treg (99, 100). PRMT-urile au reglementat în mod activ diferențierea și activitatea de supresie a Tregs prin reglarea FOXP3. Metilarea directă catalizată prin PRMT1-a FOXP3 la R48 și R51 a îmbunătățit funcția de supresie a celulelor Treg (101). În mod similar, PRMT1 poate fi afectat, de asemenea, activitatea Treg prin reglarea altor proteine ​​care interacționează cu FOXP3, cum ar fi proteina cutie Forkhead O1 (FOXO1) și factorul de transcripție factorul de transcripție 1 legat de Runt (Runx1) (102, 103). PRMT1 a metilat FOXO1 la R248 și R250 pentru a stabiliza proteina și, de asemenea, a metilat Runx1 la R206 și R21 pentru a-și potența activitatea transcripțională (104, 105).

În plus, tratamentul cu inhibitor PRMT1 AMI-1 a întărit sensibilitatea lui Treg la expresia FOXP3 indusă de TGF-b și a crescut frecvența și efectul supresor al Tregs prin îmbunătățirea directă a expresiei FOXP3 (106, 107). În afară de PRMT1, PRMT5 a reglementat, de asemenea, expresia FOXP3 în celulele T naive prin influențarea expresiei DNMT1 care a controlat metilarea CpG în promotorul FOXP3 și, prin urmare, a îmbunătățit accesibilitatea transcripțională la regiunile reglatoare FOXP3 (108, 109). În plus, inhibarea PRMT5 a afectat modificarea H3K27me3 în promotorul FOXP3 și a facilitat expresia FOXP3 (106). Pe măsură ce PRMT5 a interacționat cu EZH2, culminând cu depunerea crescută de H3K27me3, modificările H3K27me3 în celulele cu deficit de PRMT5 pot fi induse de interacțiunile PRMT5-EZH2 (110).

În schimb, Yasuhiro și colab., într-un model de deficiență PRMT5-specific celulelor Treg, au observat că activitatea supresă și efectele/fenotipul de memorie al Tregs au fost reduse, ca urmare a scăderii markerului de dimetilare simetric al locusului FOXP3 R51 (111). ). Cu toate acestea, acești autori au descoperit mai târziu că deficiența de PRMT5 a fost posibil legată de întreținerea, activarea și proliferarea defectuoasă a celulelor Treg prin intermediul semnalizării gc afectate, mai degrabă decât FOXP3 metilat (73).

3.1.3.2 Activarea și diferențierea celulelor B vizate

În timp ce celulele T au fost mult timp în centrul cercetării privind imunitatea tumorală, alte subseturi de celule imune sunt relevante pentru acest domeniu, în special în ceea ce privește conceptul de structură limfoidă terțiară (TLS). În loc să solicite DC să migreze de la locul tumorii la SLO, ipoteza TLS presupune că acest fenomen are loc direct în organele limfoide ectopice, generate de țesutul non-limfoid care infiltrează marginile tumorii și stroma (112). Astfel de structuri constau dintr-o zonă de celule CD3 plus T și o zonă de celule CD20 plus B, prima conținând DC pozitive pentru glicoproteina membranară asociată lizozomului DC și reticulocite fibroblaste, iar cea din urmă conținând centri germinali, celule plasmatice, DC foliculare și complexe antigen-anticorp (113). În TLS, antigenele asociate tumorii declanșează transformarea celulelor B într-un fenotip efector/memorie care produce anticorpi și prezintă antigene tumorale celulelor T, stimulând astfel funcția de prognostic a celulelor T CD8 plus și promovând creșterea celulelor T (113). Nivelurile crescute de celule T CD8 plus și CD4 plus co-localizate cu infiltrarea considerabilă a celulelor CD20 plus B au fost asociate cu supraviețuirea clinică pe termen lung (114).

Mai mult, mai multe chemokine au fost secretate de celulele B pentru a recruta DC, celule T și celule NK (113). Atât studiile clinice de cohortă, cât și cele analitice ale TME au identificat corelații pozitive între răspunsurile pacientului la terapia ICB și infiltrarea celulelor B și formarea TLS. Aceste studii au evidențiat rolul până acum neapreciat al celulelor B în imunitatea umană antitumorală, prin urmare tumorile insensibile la ICB pot răspunde mai bine la terapiile emergente care vizează activitatea celulelor B (115-117).

PRMT1, PRMT5 și PRMT7 reglează proliferarea și diferențierea celulelor pre-B, formarea centrului germinativ și răspunsurile anticorpilor. La șoarecii cu deficit de PRMT1-specifice celulelor B, numărul de celule B din măduva osoasă și din alte organe limfoide periferice a fost redus semnificativ (118), în timp ce dezvoltarea celulelor B a fost redusă sever în stadiul pre-B (119). ). Celulele B activate au prezentat niveluri crescute de PRMT1 și proteine ​​​​metilate cu arginină. Prin reglarea în jos, genele de activare a recombinării, Rag1 și Rag2, FOXO1 a blocat progresia diferențierii celulelor B dincolo de stadiul celulelor pro-B (120). Yamagata et al. a arătat că PRMT1 a metilat direct FOXO1 pentru a inhiba fosforilarea prin AKT și degradarea proteazomală ulterioară (105). Mai mult, PRMT1 a metilat, de asemenea, subunitatea Iga a receptorului celulelor B (BCR) pentru a inhiba activarea Syk indusă de BCR și semnalizarea fosfoinozitid 3-kinazei (PI3K), a blocat degradarea proteinei FOXO și a promovat diferențierea celulelor pre-B mai degrabă decât proliferare (121, 122).

Astfel, PRMT1 a reglementat negativ evenimentele de semnalizare a celulelor B, cum ar fi recombinarea comutării de clasă și selecția antigenului prin semnalizarea PI3K-FOXO1, facilitând astfel dezvoltarea de la celulele pre-B la celulele B imature. În plus, PRMT1 a mediat metilarea argininei CDK4, a destabilizat complexul CDK4-ciclină-D3, a indus oprirea ciclului celular și a promovat diferențierea celulelor pre-B (119). Într-un model de șoarece cu deficit de PRMT1-un compartiment periferic al celulelor B, proliferarea și diferențierea celulelor B mature după stimulare a fost sever împiedicată, generarea celulelor din centrul germinal B (GC-B) a fost defectă și activarea și proliferarea celulelor B de memorie au fost redus considerabil (121). PRMT1 a menținut, de asemenea, numărul de celule foliculare B (FO-B) și a promovat formarea centrului germinal (GC) la activarea celulelor FO-B (118). PRMT1 a protejat celulele B activate de apoptoză prin reglarea expresiei proteinelor de supraviețuire ale familiei BCL2, MCL1, BCL2, A1 și BCLX (121).

Litzler şi colab. au raportat că atât proteina PRMT5, cât și nivelurile sDMA au fost reglate în sus în stadiile de proliferare a celulelor B și că PRMT5 a promovat supraviețuirea celulelor B activate (123). PRMT5 a fost necesar pentru dezvoltarea celulelor B în celulele Pro-B și Pre-B. PRMT5 a protejat celulele B mature de apoptoză și a promovat proliferarea și formarea GC prin reglarea transcripției celulelor B și fidelitatea splicing (123). În plus, PRMT5 a interacționat direct cu și a metilat BCL6 pentru a facilita reprimarea transcripțională mediată de BCL6-, reglând astfel formarea GC (124). Genele țintă BCL6 Irf4 și Prdm1, care au mediat diferențierea celulelor plasmatice, au fost, de asemenea, reglate în jos de PRMT5 (123).

Folosind un model de șoarece PRMT7 knockout specific celulei B, Ying și colab. a demonstrat că pierderea PRMT7 a afectat dezvoltarea celulelor B a scăzut celulele din zona marginală B (MZ-B), a crescut celulele FO-B și a promovat formarea GC după imunizare (125). Depleția PRMT7 a crescut expresia Bcl6 prin recrutarea H4R3me1 și H4R3me2 simetric la promotorul Bcl6. Diferențierea subtipurilor de celule plasmatice secretoare de IgA și IgG a fost, de asemenea, scăzută la șoarecii cu deficit de PRMT7-, probabil pentru că pierderea PRMT7 a indus reglarea în sus a Bcl6 și a inhibat Irf4 și Prdm1 în celulele GC-B (125 ).

3.1.3.3 Diferențierea macrofagelor asociate tumorilor (TAM) și expresia altor celule imune

Dovezile crescânde au indicat acum că TME modifică celulele imune pentru a suprima supravegherea imună și răspunsurile imunologice (126). Macrofagele M1 activate clasic tind să fagocita celulele tumorale prin stabilirea unui mediu proinflamator și prin facilitarea răspunsurilor Th1 și CTL.

Cu toate acestea, macrofagele M2 activate alternativ, cum ar fi TAM-urile, promovează creșterea și invazia tumorii prin stimularea polarizării Th2, angiogeneza tumorii și inhibarea răspunsurilor imune anti-tumorale (127). DC se specializează în procesarea și prezentarea antigenului, în timp ce NK-urile identifică eficient celulele tumorale și utilizează citotoxicitatea mediată de perforină/granzyme pentru a limita creșterea tumorii, în timp ce MDSC-urile acumulate exercită efecte imunosupresoare proeminente, mai degrabă decât diferențierea în celule mieloide mature (128).

Folosind un model de șoarece PRMT1 knock-out specific mieloidului, Tikhanovich și colab. a arătat că PRMT1 a fost necesar pentru diferențierea macrofagelor M2. Inducerea PRMT1 a fost observată în timpul diferențierii monocite-macrofage, ceea ce a condus la depunerea H4R3me2a pe promotorul receptorului activat de proliferatorul peroxizom g (PPARg), care a îmbunătățit expresia PPARg (un factor cheie de transcripție necesar pentru diferențierea fenotipului M2). Deleția specifică macrofagelor a PPARg a afectat maturarea macrofagelor M2 activate alternativ (129, 130). În conformitate cu acest studiu, PRMT1 a indus polarizarea macrofagelor la tipurile M2 și a crescut expresia IL-6 și STAT3 în aval prin promovarea eferocitozei macrofagelor dependente de PPARg pentru a consuma corpuri apoptotice într-un model de șoarece de carcinom hepatocelular dependent de alcool (131).

De asemenea, deficiența de PRMT1 a scăzut tipurile M2 prin calea PPARg mediată de c-Myc, care a influențat traficul, eferocitoza, fagocitoza și activarea alternativă a macrofagelor (132-134). PRMT1 a metilat, de asemenea, c-Myc la R299 și R346 pentru a-și regla capacitatea de a se lega de p300, în loc de HDAC1. Această recrutare îmbunătățită a complexului c-Myc-p300 la gene a declanșat transcripția M2 ulterioară, cum ar fi promotorii PPARg și receptorii de manoză C de tip 1 (MRC1) (129).

În plus, PRMT-urile au influențat expresia și funcția c-MYC în alte linii celulare, după cum urmează: 1) PRMT1 și CARM1 au depus markeri H4R3me2a pe promotorul genei cMYC, care au fost citiți de proteina 3 care conține domeniul Tudor (TDRD3)-topoizomeraza IIIB (TOP3B). ) complex și a facilitat transcripția c-MYC (135). 2) PRMT5 a metilat situsurile R218 și R225 în ribonucleoproteina nucleară heterogenă A1 (hnRNP A1) pentru a regla traducerea dependentă de situsul intern de intrare în ribozom (IRES) a c-MYC (136). 3) Inhibarea dependentă de enzimă a poliubiquitinării c-MYC de către PRMT3 a eliminat degradarea C-MYC mediată de ubiquitină (137) și 4) marcarea H4R3me2 mediată de PRMT5-a fost bogată în legarea c-Myc de CANTG E- elemente de cutie și, de asemenea, funcția MYC reglată (138).

PRMT6 a promovat, de asemenea, progresia tumorii prin facilitarea diferențierii macrofagelor la fenotipul M2 mai degrabă decât la fenotipul M1 și susținând neoangiogeneza tumorii. PRMT6 a interacționat cu ILF2 în adenocarcinomul pulmonar pentru a regla sinteza factorilor inhibitori ai migrației macrofagelor pentru a induce activarea alternativă a TAM (139, 140).

Metilarea argininei a afectat și alte celule ale sistemului imunitar, cu excepția macrofagelor. Inhibitorul de moleculă mică CARM1, tumorile tratate cu EZM2302 au fost infiltrate de un număr mare de celule dendritice, celule cDC1 cu prezentare încrucișată și celule NK. În mod consecvent, într-un model de tumoră cu deprimare PRMT5-, a fost observată o abundență mai mare de NK, DC și MDSC în comparație cu modelul de control-knockdown (19, 79).

Atunci când sunt combinate, PRMT-urile au roluri esențiale în reglarea diferențierii macrofagelor și a proliferării celulelor NK, DC și MDSC. Aceste funcții nu numai că oferă perspective noi pentru activarea macrofagelor alternative, dar ar putea identifica noi ținte terapeutice pentru cancer.

3.2 PRMT-uri și semnalizare IFN de tip I

IFN-urile de tip I facilitează imunosupravegherea cancerului, imunitatea antitumorală și eficacitatea imunoterapiei în mai multe moduri, în special prin stimularea maturării DC și îmbunătățirea capacității lor de a procesa și prezenta antigene în ciclul imunitar înnăscut în cancer (141). IFN-urile de tip cresc, de asemenea, expresia mediatorilor citotoxici în CTL și împiedică celulele NK să purjeze CD8 plus CTL activate, menținând simultan fenotipul memoriei și influențând funcțiile supresoare Treg (142). Atunci când diferite clase de receptori de recunoaștere a modelelor (PRR), inclusiv receptorii Toll-like (TLR), receptorii de tip I-like (RLR) care detectează gena inductibilă a acidului retinoic (RIG) și senzorii ADN citosol recunosc modelele moleculare asociate patogenului sau modele moleculare asociate leziunii, este indusă recrutarea TBK1, împreună cu activarea succesivă a IRF3/7 și NF-kB, care cresc în mod convențional expresia genei stimulate de IFN (ISG) și generarea de IFN de tip I (143). Este de imaginat că stimularea adecvată a IFN-urilor de tip I și a căilor de semnalizare aferente ar putea fi dezvoltate ca imunoterapii antitumorale eficiente.

3.2.1 Căile PRMT și TLR

Recunoașterea modelului molecular asociat patogenului de către TLR contribuie la reglarea transcripțională a genelor distincte. Factorul 6 asociat receptorului factorului de necroză tumorală (TNFR) (TRAF6) a fost identificat ca fiind cheia pentru calea de semnalizare dependentă de răspunsul primar 88 (MyD88) de diferențiere mieloid cu funcții imunoreglatoare, care a fost în aval de TLR (143). PRMT1 a metilat și dezactivat TRAF6 pentru a suprima calea TLR dependentă de TRAF{11}}. Această suprimare a fost inversată de domeniul jumonji care conține 6 (JMJD6), cu TRAF6 demetilat de JMJD6. Raportul PRMT1/JMJD6 a determinat activarea căii TLR dependente de MyD88-. Metilarea argininei a TRAF6 a fost asociată cu o activitate mai scăzută a TRAF6 și a NF-kB în aval, în timp ce expunerea la ligand TLR a redus tranzitoriu PRMT1, ducând la demetilarea TRAF6 prin activarea JMJD6 și NF-kB, apoi, odată ce semnalul a fost terminat, PRMT1 re- a blocat calea dependentă de TRAF6-(144) (Figura 3).

3.2.2 PRMT-uri și calea RIG-I

În calea RIG-I, un rol important pentru PRMT5 a fost identificat în metilarea IFI16/IFI204; Metilarea IFI16/IFI204 a activat răspunsurile de interferon de tip I induse de dsARN induse de RIG-I/TLR3-, chiar dacă IFI16/IFI204 a servit de obicei o proteină sensibilă la ADN (19, 145). PRMT7 a format agregate la proteina de semnalizare antivirală mitocondrială (MAVS) monometilată la R52, inhibând interacțiunea acesteia cu poliubiquitinarea legată de MAVS K63-RIG-I și TRIM31-declanșată într-o manieră dependentă de catalitic. Activarea MAVS și evenimentele moleculare induse de virus în aval (fosforilarea IRF3, IkB și STAT1) au fost inhibate de PRMT7, dar salvate de inhibitorul PRMT7, SGC3027 (146). MAVS a recrutat atât TRAF3, cât și TRAF6 pentru a forma complexul MAVS/TRAF3/TRAF6 care a interacționat cu TBK1 și IKK pentru a activa producția de IRF3 și IFN de tip I (147). În stadiile incipiente de infecție cu virus, PRMT7 a fost auto-metilat la R32, dezactivând activitatea și agregarea enzimatică a acestuia. SMURF1 a fost apoi recrutat în PRMT7 într-o manieră dependentă de MAVS pentru a cataliza poliubiquitinarea legată de K48-a PRMT7 pentru a asigura degradarea proteazomală în timp util și activarea ulterioară a RIG-I-MAVS, în timp ce SMURF1 a degradat MAVS, TRAF3, TRAF6 sau USP25 în stadiile ulterioare de infecție virală pentru a evita activarea excesivă a semnalizării RLR (146).

La peștele zebra, PRMT2, PRMT3 și PRMT7 au atenuat răspunsurile antivirale prin suprimarea căii de semnalizare RIG-IMAVS. Auto-ubiquitinarea legată de Lys a TRAF6 a fost prevenită prin dimetilarea asimetrică mediată de PRMT2-a R100 la TRAF6, inactivând astfel semnalizarea TBK1/IKKϵ Nemoddependentă (148). PRMT2 a concurat, de asemenea, cu MAVS pentru legarea TRAF6 și a împiedicat recrutarea TBK1/IKKϵ la MAVS (148). Prin cele două mecanisme menționate mai sus, PRMT2 a controlat negativ fosforilarea IRF3/IRF7 și expresia genelor IFN de tip I în aval (148). Acești autori au sugerat, de asemenea, că atât PRMT3, cât și PRMT7 au afectat fosforilarea IRF3 și au suprimat producția de IFN prin interacțiunea cu RIG-I (149, 150) (Figura 4).