یادداشت
خفتگی تومور و فعالسازی مجدد: نقش پروتئینهای شوک حرارتی
پروتئین شوک حرارتی نقش مثبت و موثری در کمک به تومور و فعال سازی مجدد آن دارند.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تومورها گروه ناهمگونی از تودههای سلولی هستند که منشأ آنها در اندامها یا بافتهای مختلف است. ترکیب سلولی توده سلولی تومور به طور پیچیدهای با هم تعامل دارد و تحت تأثیر سرنخهای هومورال، ژنتیکی، مولکولی و میکرو محیط تومور قرار میگیرد که رشد یا سرکوب تومور را دیکته میکنند. در نتیجه، تومورها قبل از مرحله قابل تشخیص بالینی خود، که از آستانه خفتگی بالینی فراتر میرود، دورهای از حالت خفتگی را پشت سر میگذارند. علاوه بر این، به عنوان یک استراتژی ژنتیکی، سلولهای زودرس، یک جمعیت متمایز از سلولهای تومور، برای اتصال به بافتهای مجاور یا خارج شدن از رگهای خونی به بافتهای ثانویه، جدا میشوند، جایی که آنها سلولهای تومور خفته تک پراکنده با ظرفیت برگشتپذیر تشکیل میدهند. در میان مکانیسمهای مختلفی که در پس خفتگی توده تومور و تشکیل سلولهای تومور خفته وجود دارد، پروتئینهای شوک حرارتی (HSPs) ممکن است یکی از مهمترین نقشها را در نحوه انجام برنامه خفتگی ایفا کنند. معلوم است که فرآیندهای سلولی متعدد غیرطبیعی، مانند تبدیل بدخیم، بنیادیی بودن سلولهای سرطانی، تهاجم تومور، متاستاز، آنژیوژنز و حفظ مسیرهای سیگنالینگ، تحت تأثیر HSPs قرار میگیرند. نتایج نشان میدهد که HSPs ممکن است در تغییر آنژیوژنیک، ویرایش ایمنی و آبشارهای بازسازی ماتریکس خارج سلولی (ECM) نقش داشته باشند، که استراتژیهای ژنتیکی مهمی برای آغاز خفتگی تومور و برنامه حفظ خفتگی هستند.
پروتئینهای شوک حرارتی
HSPs یک خانواده از پروتئینهای همه جا حاضر و حفاظت شده در طول تکامل در یوکاریوتها و پروکاریوتها هستند. مفید بودن HSPs در پروتئوستاز سلولی و سیتوپروتکشن از عوامل استرس مختلف، از جمله هیپرترمی، هیپوکسی، عوامل سیتوتوکسیک، تشعشع یونیزه کننده و غیره، برجسته است. بر اساس وزن مولکولی آنها، HSPs به دو خانواده طبقهبندی میشوند: HSPs بزرگ (HSP110، HSP90، HSP70 و HSP60) که از ATP استفاده میکنند و HSPs کوچک (HSP40 و HSP27) که از ATP استفاده نمیکنند. HSPs به طور فراوان در بخشهای مختلف سلول بیان میشوند و توابع متنوعی بسته به وضعیت فیزیولوژیکی سلول دارند. HSPs به عنوان مولکولهای همراه، در تا شدن پلیپپتیدهای جدید سنتز شده، بازتاش پروتئینهای متااستابل و هماهنگ کردن تجزیه پروتئینهای نادرست تا شده، تجمع یافته و "فرسوده" از طریق فعالسازی سیستم یوبیکویتیناسیون، و همچنین به عنوان پروتئینهای ضد آپوپتوز قوی عمل میکنند.
HSP در خفتگی آنژیوژنز تومور
تومورهای قابل تشخیص بالینی، عمدتاً در تومورهای اولیه پس از جوانههای آنژیوژنیک که تکثیر سلولهای تومور را تقویت میکنند، قابل مشاهده میشوند. این تکثیر، اندازه تومور را فراتر از فرضیه دوراندیشانه فولکمن (تومورهای خفته با اندازه 1 تا 2 میلیمتر) در فعالسازی مجدد تومورها افزایش میدهد. خفتگی تومور و سلولهای تومور به تغییر آنژیوژنیک و خفتگی آنژیوژنیک مرتبط هستند، که خفتگی دومی را تقویت میکند. خفتگی آنژیوژنیک یک میکرو محیط تومور (TME) عروقی ضعیف ایجاد میکند که تکثیر و آپوپتوز را متعادل میکند، در حالی که به دلیل هیپوکسی و محدودیت دسترسی به مواد مغذی، توقف چرخه سلولی CSCs (سلولهای تومور بنیادی مانند ) را برقرار میکند. علاوه بر VEGF، HIF-1α، آنژیوپوئیتین 1 و 2 و فاکتور رشد فیبروبلاست پایه (bFGF)، تنظیمکنندههای اصلی آنژیوژنز در سلامتی و تومورهای مغزی، مهار کننده فعالسازی پلاسمینوژن 1 (PAI1)، اکسید نیتریک، سیکلواکسیژناز 2 (COX2) و ترومبواسپوندین 2 (TSP2) هستند.
HSP و تعدیل ایمنی در خفتگی تومور
اگرچه نقش HSP در خفتگی واسطه شده توسط سیستم ایمنی به خوبی شناخته شده نیست، اما تصور میشود که HSPs در این فرآیند نقش داشته باشند. به طور مشترک، سلولهای ایمنی طیف وسیعی از گیرندههای متصل شونده به HSP مانند گیرندههای Toll-like (TLRs)، گیرنده طبیعی قاتل لکتین مانند CD94، گیرنده ماکروگلوبولین CD91/LRP1/A2MR و گیرنده پاککننده SREC-1 (گیرنده پاککننده بیان شده توسط سلولهای اندوتلیال 1) را بیان میکنند و برای آغازگری سلول T و پاسخ ایمنی ضروری هستند. در میان این گیرندهها، اتصال و فعالسازی CD91 از طریق eHSP سیگنالینگ پایین دستی پیشرفت سرطان را منتقل میکند. در ابتدا، سیگنالینگ پایین دستی، خفتگی ایمنی و آنژیوژنیک را هماهنگ میکند و بعداً، طرح فرار ایمنی و فعالسازی مجدد سلولهای سرطان مغز خفته منجر به عود متاستاتیک و تهاجم تهاجمی میشود.
HSP و پروتئینهای کلاینت ECM در خفتگی تومور و سلول
ماتریکس خارج سلولی (ECM) یک شبکه از ماکرومولکولهای غیر سلولی است که ترتیب فضایی-زمانی بافتهای ارگان را تعریف میکند و پشتیبانی ساختاری برای عملکرد سلولی بهینه را ارائه میدهد. ماتریکس خارج سلولی (ECM) در مغز، به عنوان مثال، عمدتاً از مواد غیر فیبری به نام لکتینها و پروتئوگلیکانها با دامنههای متصل شونده خاص به لکتین و هیالورونان تشکیل شده است که عملکرد بهینه ساختار سلولی مغز را توانمند میکنند. مولکولهای غالب ECM در هر زمان معین، رفتارهای سلولی متفاوت را هدایت میکنند، به دلیل پلاستیکی ECM.
خفتگی تومور و سلولهای تومور و فعالسازی مجدد
فعالسازی مجدد تومورها و سلولهای خفته برای عود تومور و متاستاز با فنوتیپهای تهاجمی و مقاوم به دارو حیاتی است. پس از برداشتن جراحی تومور اولیه، سلولهای تومور خفته تحت بازسازی و برنامهریزی مجدد قرار میگیرند که نیاز به بازسازی و برنامهریزی مجدد مدار دارد. علاوه بر عوامل آنژیوژنیک، نفوذ عروقی و سیگنالینگ پاراکرین از طریق سلولهای نیش همزیست، آبشارهای فیبروتیک و التهابی، از جمله التهاب، برنامه فعالسازی مجدد را نیز تقویت میکنند. محققان آزادسازی الاستاز نوتروفیل و MMP-9 از دامهای خارج سلولی نوتروفیل (NETs) در طول التهاب را نشان دادند که بازسازی ECM را تنظیم میکند. این پروتئازهای NET، شکافت لامینین را برای فعالسازی سلولهای تومور خفته از طریق مسیر سیگنالینگ انتگرین وابسته به α3β1 هماهنگ میکنند. پدیدهای که خفتگی ایمنی را نشان میدهد "عبور از آستانه" برای فرار ایمنی است. علاوه بر این، یک رویکرد مشابه برای رخ دادن در نفوذ عروقی، سقوط خفتگی آنژیوژنیک برای فعالسازی مجدد سلولهای تومور خفته پیشنهاد شده است.
میکرو محیطهای خفتگی و فعالسازی مجدد تومور و سلولهای تومور در دهه گذشته توجه زیادی را به خود جلب کردهاند. با این حال، هنوز سوالات بیپاسخ بسیاری باقی مانده است، به ویژه در مورد دینامیک خفتگی و فعالسازی مجدد تومور در سرطان مغز. از طریق چرخههای مکرر فاز خفتگی و فعالسازی مجدد در تومورها، سلولهای تومور خفته بیشتری به میکرو محیطهای بافت ثانویه دور از تومور اولیه با ناهمگونی سلولی متنوع و فنوتیپهایی که حامل امضاهای ژنتیکی متمایز هستند، مهاجرت میکنند. این دورهها اغلب خفیف هستند و هیچ نشانه بالینی مشخصی ندارند. مطالعات در زمینه خفتگی سلولهای تومور، نقش تأییدی HSP را در ارتقای خفتگی تومور و سلول تومور، فعالسازی مجدد و تهاجم تهاجمی بعد از عود متاستاتیک نشان دادهاند. این چرخههای خواب زمستانی و فعالسازی مجدد ممکن است نشان دهنده یک مکانیسم تکاملی و یک استراتژی جهش ژنتیکی باشد که برای بقای سلولهای سرطانی خفته و توانایی آنها برای جلوگیری از انقراض، بسیار مهم است.
پایان مطلب/.