细胞死亡方式多样,目前被认可的调节性细胞死亡(Regulated cell death,RCD)类型有:程序性坏死(Necroptosis),铁死亡(Ferroptosis),细胞焦亡(Pyroptosis),依赖性细胞死亡(Parthanatos),Entotic cell death,NETotic cell death,溶酶体依赖性细胞死亡(lysosome-dependent cell death,LDCD),自噬依赖性细胞死亡(ADCD,autophagy-dependent cell death),免疫原性死亡(Immunogenic cell death,ICD),内源性细胞凋亡(Intrinsic apoptosis),外源性细胞凋亡(Extrinsic apoptosis),线粒体通透性转变驱动的坏死(Mitochondrial permeability transition driven necrosis,MPT-driven necrosis)。
图片来源:PMID: 29362479
免疫原性细胞死亡(ICD)是调节性细胞死亡(RCD)的一种特殊形式。
在临床研究和动物免疫缺陷模型实验中发现,某些化疗药物如蒽环类药物、奥沙利铂等不仅能够诱导肿瘤细胞凋亡,而且能够激活机体免疫系统来对抗死细胞抗原。即肿瘤细胞受到外界刺激发生死亡的同时,非免疫原性转变为免疫原性(赋予死亡的肿瘤细胞免疫原性)而介导机体产生抗肿瘤免疫应答,这一过程称为免疫原性细胞死亡(ICD)。因此,将ICD诱导剂合理、安全地应用到肿瘤治疗中,对于激活机体抗肿瘤免疫,产生长远的抗肿瘤效果具有重要意义。
图片来源:PMID: 23157435
CTLs, cytotoxic CD8+ T lymphocyte
当细胞受到刺激发生ICD时,将死的细胞产生新的抗原表位并释放损伤相关分子模式(damage associated molecular patterns,DAMPs),释放的DAMPs能够和抗原呈递细胞(如树突状细胞DC细胞)结合,识别、吞噬死细胞抗原,并将其呈递给 T 细胞,激活适应性免疫应答。
图片来源:PMID: 33243969
ICD可由不同的应激源诱导,包括但不限于(1)细胞内病原体;(2)常规化疗药物,如蒽环类药物、DNA损伤剂和蛋白酶体抑制剂;(3)靶向抗癌药物,如酪氨酸激酶抑制剂克唑替尼、表皮生长因子受体特异性单克隆抗体西妥昔单抗和PARP抑制剂;(4)多种物理疗法,包括金丝桃素和Redaporfin光动力疗法(PDT)、体外光化疗(ECP)、各种形式的电离辐射、高静水压(HHP)等。
图片来源:PMID: 27748397
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DAMPs,主要包括钙网蛋白(Calreticulin,CRT or CALR)、三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)、高迁移率族蛋白 B1(high mobility groupboxproteinB1,HMGB1)、Ⅰ型干扰素(Type Ⅰ interferon,IFNⅠ)和膜联蛋白 1(Annexin 1,ANXA1)等。
4、Hallmarks of ICD: 抗原性,佐剂和环境ICD的三个主要特征为:抗原性 (antigenicity)、佐剂性 (adjuvanticity)、可容许的微环境 (permissive microenvironment)。
图片来源:PMID: 35145297
抗原性和可容许的微环境,想必很多老师已大体了解或有一定的知识储备,小编这里仅解释一下是什么佐剂性 (adjuvanticity)。佐剂性,可理解为免疫调节剂或免疫增强剂。在ICD过程中,佐剂性是指产生DAMPs的佐剂样信号-促进抗原提呈细胞的募集和激活、分化和成熟,促进T细胞的招募,进一步激活免疫。抗原性和佐剂性是肿瘤免疫原性的组成基石,相比于抗原性,更易人为调控的是肿瘤佐剂类物质的表达和释放,如DAMPs等。
图片来源:PMID: 33243969
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肿瘤细胞已经进化出多种策略来规避ICD,如ATP释放减少及降解,但可基于上述环节机制(反制)来恢复或加强ICD用于癌症治疗的策略。
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综上可见,肿瘤免疫原性死亡可用于申请基金项目,因其相关研究不太多,且具有“可为肿瘤免疫研究提供新思路以及为肿瘤治疗提供新的方法和手段”的重大科学和临床意义。
参考文献:
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3、Detection of immunogenic cell death and its relevance for cancer therapy. Cell Death Dis. 2020 Nov 26;11(11):1013. doi: 10.1038/s41419-020-03221-2. PMID: 33243969; PMCID: PMC7691519.
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