Proteinargininmetylering: En framväxande modifiering av cancerimmunitet och immunterapi del 1

Under de senaste åren har proteinargininmetyltransferaser (PRMT) dykt upp som nya medlemmar i en genuttrycksregulatorfamilj i eukaryoter och är associerade med cancerpatogenes och progression. Cancerimmunterapi har avsevärt förbättrat cancerbehandlingen vad gäller total överlevnad och livskvalitet. Proteinargininmetylering är en epigenetisk modifieringsfunktion inte bara i transkription, RNA-bearbetning och signaltransduktionskaskader utan också i många cancer-immunitetscykelprocesser. Argininmetylering är involverad i aktiveringen av anti-cancerimmunitet och regleringen av immunterapins effekt.

I denna recension sammanfattar vi den mest uppdaterade informationen om regulatoriska molekylära mekanismer och olika underliggande signalvägar för argininmetylering i medfödda och adaptiva immunsvar under cancer. Vi beskriver också potentialen hos PRMT-hämmare som effektiva kombinatoriska behandlingar med immunterapi.

Nyckelord: proteinargininmetyltransferaser (PRMT), cancerimmunitet, cancerimmunterapi, posttranslationell - modifiering, den molekylära mekanismen

Klicka cistanche tubulosa fördelarprodukt

For more information:1950477648nn@gmail.com

1. INTRODUKTION

Posttranslationell modifiering är en kemisk modifiering som ökar proteinfunktionell mångfald genom kovalent tillägg av en kemisk grupp. Processen modulerar proteinfunktionen och har dykt upp som en avgörande regulator av flera cellulära processer i cancer.

Emellertid har argininmetylering, till skillnad från acetylering, ubiquitinering och fosforylering, fått lite uppmärksamhet tills nyligen, främst på grund av den hackiga karaktären av substratdetektering och en frånvaro av pålitliga antikroppar och effektiva småmolekylära hämmare. Upptäckten av proteomik och inhibitorer har fördjupat vår förståelse av författare, läsare och regulatorer under argininmetylering. Proteinargininmetyltransferaser (PRMT) katalyserar argininmetylering som "författare", och är huvudsakligen involverade i transkriptionsaktivering och -repression, pre-mRNA-splitsning och DNA-skadasvar (1). Argininmetylering modulerar också transkriptionen av riktade loci, och förmedlar därigenom nyckelcellsprocesser för att upprätthålla vävnadshomeostas och sjukdomsfenotyper. Eftersom argininmetylering är en målbar modifiering har PRMT-hämmare visat stor potential som cancerterapier i prekliniska modeller och kliniska prövningar, för att effektivt förbättra patientöverlevnaden (2).

Eftersom immunsystemets funktioner är väletablerade och avgörande för tumörövervakning och cancerbehandling, anses nu snabbt framväxande cancerimmunterapier vara den fjärde pelaren inom cancerbehandling (vid sidan av kirurgi, strålbehandling och kemoterapi) (3).

Cancerimmunitet eliminerar vanligtvis tumörceller eller begränsar deras tillväxt, men det främjar också tumörprogression genom att etablera tumörmikromiljöer (TME), som anpassar sig till tumörtillväxt (4). Trots effektiviteten av behandling med immunkontrollpunktsblockad (ICB) får en minoritet av patienterna med avancerade maligniteter kliniska fördelar av dessa behandlingar, där majoriteten utvecklar medfödd eller förvärvad resistens (5).

Därför krävs ytterligare forskning om immunterapibaserade kombinationsmetoder för att förbättra den totala överlevnaden hos patienter med cancer i framskridet stadium.

Med tanke på att cancerimmunsvar är kontinuerliga, dynamiska, hårt reglerade och väldesignade processer, kan suppressiva svar på immunterapi tillskrivas flera faktorer, inklusive TME-immunfenotypen och molekylära mekanismer som ligger till grund för inre tumörresistens (6). Bland frågor som är relevanta för optimala svar på immunterapi är varje steg i en serie kaskadförstärkningsprocesser som kallas cancerimmunitetscykeln, samspelet mellan medfödd och adaptiv immunitet samt aktivering eller förlust av onkogena signalvägar. Den klassiska cancer-immunitetscykeln inkluderar antigenuttryck och presentation, T-cellshandel och tumörinfiltration, och dödandet av målceller av cytotoxiska T-lymfocyter (CTL). Medfödd immunitet integrerar fullt ut, upprätthåller och förstärker denna cykel. Medan epigenetiska regulatorer är involverade i aktiveringen och translokeringen av immunceller till TME, såväl som efterföljande immunsvar, förblir deras specifika roller i tumörimmunitet och deras kombinerade effekter med immunterapi oklara (7, 8).

Här granskar vi argininmetyleringsfunktioner i tumörimmunitet ur tre perspektiv: 1) cancer-immunitetscykelengagemang i antitumörsvar, 2) produktion av typ I-interferon (IFN) och relaterade signalvägar och 3) inneboende tumörresistensmekanismer. Med hjälp av dessa perspektiv tillhandahåller vi bevis som lyfter fram de nya fysiologiska rollerna för PRMT i cancerimmunitet, och vi frågar om PRMT-hämmare kan kombineras med immunterapi för att uppnå maximala och långvariga terapeutiska effekter vid cancer.

2 PRMTS

2.1 PRMT-klassificering

Argininmetylering avser mestadels tillsatsen av metylgrupper från S-adenosylmetionin (SAM) till guanidinogrupperna i argininsidokedjan, som katalyseras av PRMT (9). Fem potentiella vätebindningsdonatorer är belägna i guanidinogruppen, med argininrester-metylering som tar bort en potentiell vätebindningsgivare, vilket förändrar formen på argininrester utan att neutralisera katjoniska laddningar och genererar fysiologiska effekter i de flesta celler (10, 11). 

För närvarande har nio PRMT (PRMT 1–9) identifierats i däggdjursceller och är indelade i tre distinkta grupperenligt katalytisk aktivitet: 1) w-NG-monometylarginin (MMA) hänvisar till en enda metylgrupp tillsatt till den terminala kväveatomen, 2) asymmetrisk w-NG-dimetylarginin (aDMA) hänvisar till en annan metylgrupp placerad på samma guanidino grupp baserad på MMA, och om den placeras på det andra terminala guanidino-kvävet, hänvisar detta till 3) symmetrisk w-NG, N'Gdimetylarginin (CDMA). Typ I-enzymer (PRMT1, PRMT2, PRMT3, PRMT4 (CARM1), PRMT6 och PRMT8) katalyserar aDMA (12), medan typ II-enzymer (PRMT5 och PRMT9) katalyserar CDMA (13), och typ III-enzymer (PRMT7) endast katalyserar MMA (Figur 1). PRMT deltar i många biologiska processer, inklusive reglering av genuttryck, DNA-skadesvar och cellsignalering (kompletterande tabell 1). PRMTs är dominerande och väsentliga för mänskliga celler, särskilt PRMT1, som är ansvarig för 85 procent av aDMA, och visar en dramatisk förlust av metylering när den slås ut (14).

Dessutom spekuleras det att mycket överhörning förekommer mellan PRMT:er (15). PRMT1-förlust orsakar frisättning av olika substrat eftersom de inte längre blockeras av en aDMA-modifiering, vilket gör att dessa substrat byter till typ II och III PRMT-mål (15). PRMT har dock ömsesidigt uteslutande funktioner även om de gäller för en mängd olika identiska substrat in vitro (16).

2.2 PRMT-funktioner i cancerbiologi

Tidigare studier rapporterade att det förhöjda uttrycket av PRMT var korrelerat med tumörbildning och dålig prognos i flera cancerformer (17–19) (kompletterande tabell 2). Hittills är de flesta PRMTs inblandade i regleringen av cellprocesser associerade med cancerupprätthållande, inklusive epigenetiskt förmedlat genuttryck, mRNA-splitsning och DNA-skadasvar (20). Bland dessa vägar är epigenetisk reglering en framträdande mekanism som påverkar cellaktiviteten, främst på grund av aktivering av PRMT-avsättning (histon H4R3me2a, H3R2me2s, H3R17me2a och H3R26me2a) eller repressiv (H3R2me2a, H3R8me2a, H3R8me2a, H3R8me2s, hämmar och undertrycker histon eller H3R8me2s, hämmar och hämmar histone, (respektive) nyckeltumörrelaterade gener (21). Tidiga studier om icke-histonmetylering identifierade roller för PRMT i konstitutiv och alternativ splitsningsreglering (22, 23). PRMT5 och typ I PRMT-hämning undertryckte faktiskt sDMA- och aDMA-funktioner i RNA-bindande proteiner involverade i splitsningsreglering, vilket ledde till tumörsuppressionssvar i djurleukemimodeller med splitsningsfaktormutationer (24). Nedregleringen av reparation av DNA-skador har länge ansetts öka genominstabiliteten för att generera okontrollerad cancerutveckling (25). Med tanke på att argininmetylering av DNA-skadereparationsrelaterade proteiner, inklusive MRE11, 53BP1 och hnRNPUL1, krävs för DNA-reparation genom homolog rekombinationsreparation och icke-homolog ändsammanfogning, har PRMT-hämmare kombinerats med kemoterapi för att övervinna resistens mot cytotoxiska behandlingar (26) –28).

Dessa uppmuntrande fynd tyder på potenta och spännande roller för PRMT i cancerbehandling. Ett annat oväntat fynd var den synergistiska effekten av PRMT-hämning i kombination med immunkontrollpunktshämmare (ICI) (19). Därför kan studier som klargör de molekylära mekanismerna bakom PRMT-utarmning eller hämning hjälpa till att identifiera nya "drogbara" mål för immunterapi.

3 PRMT vid cancerimmunitet

På senare tid har immunonkologi blivit ett framträdande område inom cancerbehandling, med ICI som identifierats som lovande monoterapier eller kombinationsterapier för att behandla olika cancerformer (29). De stegvisa händelser som är involverade i induktion och utförande av immunsvar mot cancer, den så kallade cancerimmunitetscykeln, ger en teoretisk grund för tumörimmunterapi (30). Inom detta sammanhang är det viktigt att förstå samspelet mellan PRMT och komponenter i cancer-immunitetscykeln, eftersom inriktningen av ett eller flera cykelsteg kan förbättra pågående antitumörimmunsvar och/eller stimulera nya. Många studier har nu visat att typ I-interferon (IFN) är avgörande för immunsvar mot cancer eftersom IFN är en viktig regulator och mediator i varje steg av cancerimmunitetscykeln (31, 32).

Därför kan utveckling av säkra och effektiva agonister för att stimulera typ I IFN representera lovande strategier för cancerimmunterapi. Faktum är att inneboende tumördefekter dyker upp som nyckelmolekylära faktorer som dikterar immunkontexten för olika cancertyper, med hämmande roller i lokala antitumörimmunsvar (33). Utnyttjandet av relationer mellan inneboende tumörgenetiska händelser och PRMTs krävs för att maximera hämmares effektivitet och utveckla personliga immuninterventionsstrategier. Tillsammans kommer identifiering av metyleringshändelser i cancer-immunitetscykeln, karakterisering av typ I IFN-produktion och nysta onkogena vägar att ge omfattande och djupgående insikter om PRMTs inom immunonkologi och hjälpa till att identifiera nya mål.

3.1 PRMT:s roll i cancerimmunitetscykeln

Avsevärda bevis tyder på att tumörimmunitet inte är en isolerad process, utan kräver en serie stegvisa händelser som kallas "cancer-immunitetscykeln", eller en självförstärkande process där varje steg påverkar tumörutveckling och prognos genom att förbättra positiva regulatoriska signaler eller hämma negativa regulatoriska signaler (30, 34, 35). Fullständigt avlägsnande av maligna tumörer är teoretiskt möjligt (30). I denna modell åstadkoms flykten av tumörceller genom att störa specifika steg i cancer-immuncykeln. Tumör-immuncykeln börjar med frisättningen av tumörassocierade neoantigener från tumörceller, som känns igen av antigenpresenterande celler såsom dendritiska celler (DC), B-celler och makrofager, för att bilda antigen peptid-major histocompatibility (MHC) komplex. Mogna DC migrerar från tumören till sekundära lymfoida organ (SLO) för att leverera antigena peptid-MHC-komplex till CD4 plus T- och CD8 plus T-celler (36). T-cellsreceptorer (TCR) känner igen dessa komplex och genererar en första signal, följt av uppreglering av transmembranproteinet CD40L på ytan av Th-celler. Och sedan binder CD40L till CD40 på ytan av DCs, vilket kraftigt ökar B7-uttrycket, och binder därefter starkare till CD28 på ytan av Th-celler. Denna dubbla signal initierar samstimulering av T-celler och producerar cytokiner, vilket leder till aktivering av effektor-T-celler mot cancerspecifika antigener. Aktiverade effektor-T-celler reser sedan till tumören via cirkulationen och skapar tumörinfiltrerande immunceller.

Slutligen känner TCR på CD8 plus T-celler igen det antigena peptid-MHC-I-komplexet och dödar målcancerceller, med antigener som frisätts av döda cancerceller i nästa cykel (30) De potentiella förändringarna som regleras av argininmetylering i cancer-immunitetscykeln visas (Figur 2).

3.1.1 PRMT och presentation av tumörantigen

Många cancerformer undviker immunavstötning genom att undertrycka MHC klass I (MHC-I) antigenbearbetning och presentation. MHC-I har väckt stor uppmärksamhet eftersom det presenterar endogena peptidantigener för CD8 plus T-celler, hämmar interferens med tumörigenkänning och minskar CD8 plus T-cells cytotoxicitet, vilket är den primära effektorn av celltyper för ICB-framgång (4). MHC-I nedreglering observerades i 40 procent –90 procent av mänskliga tumörer, vilket påverkar MHC: TCR-interaktioner och minskar cancercelligenkänning av CD8 plus T-celler. IFN regulatory factors (IRFs) och nukleotidbindande domän leucinrik repetition-innehållande (NLR) familj CARD-domän innehållande 5 (NLRC5) är ofta associerade med MHC-I nedreglering (37–40). MHC klass II (MHC-II) molekyler uttrycks huvudsakligen av specialiserade antigenpresenterande celler (APC) och presenterar exogena peptidantigener främst till CD4 plus T-celler (41). Antingen MHC-I eller MHC-II nedreglering är kopplat till en dålig cancerprognos, försämrade ICB-svar och minskade tumöravstötningsfrekvenser i musmodeller (42–44).

En nyligen genomförd studie rapporterade att PRMT5 kontrollerade MHC-I-överflöd och antigenpresentation som påverkar NLRC5-transkription (19). PRMT5-nedreglering eller den farmakologiska hämningen av PRMT5-aktivitet ökade uttrycket av NLRC5 och dess målgener, som var inblandade i antigenbearbetning och presentation. NLRC5 är en transkriptionell aktivator av MHC-I-gener när den paras ihop med transkriptionsfaktorer som interagerar med MHC-I-promotorreglerande element, såsom SXY-modulen (39, 45). PRMT5 knockdown ökade också NLRC5-uttryck efter IFN-g-behandling och åtföljdes av ökat MHC-I ytuttryck (19). NLRC5-uttryck var omvänt korrelerat med PRMT5-uttryck i cancerceller (46). Därför kan inriktning på PRMT5 vara en lovande strategi för att öka MHC-I-överflöd och främja antigenpresentation. Förutom PRMT5 visades flera andra PRMTs negativt reglera MHC-I-nivåer.

I monocyter minskade PRMT1-hämning anrikningen av cykliskt adenosinmonofosfat (cAMP) svarselementbindande (CREB) vid CRE-stället på HLA-B (Major Histocompatibility Complex, Klass I, B) promotor för att öka MHC-I-nivåerna (47). I PRMT7 knockdown- eller PRMT7-hämmare-behandlade murina melanom B16-celler är MHC-I-genregulatorer som Nlrc5 och dess målgener också uppreglerade, liknande MS023-gruppen (PRMT1-hämmare) (48).

PRMT1 visades metylera klass II-transaktivatorn (CITA) som är en nyckelregulator för MHC-II-uttryck, och associerad och samarbetade med transkriptionsfaktorbindning till MHC-II-promotorn (49). Argininmetyleringen av CIITA ledde till dess efterföljande nedbrytning och nedreglering av MHC-II mRNA och proteinnivåer (49). En nyligen genomförd studie rapporterade att PRMT5 negativt reglerade MHC-II-uttryck i MYCdrivet hepatocellulärt karcinom (50). MHC-II ökade signifikant på tumörinfiltrerande CD45.1 plus leukocyter och DC när MYC-överuttryckande transgena möss behandlades med PRMT5-hämmaren, GSK3326595 (50). PRMT5-tystnad i MYC-överuttryckande hepatocellulära karcinomceller reglerade direkt MHC-II-uttryck genom att minska in vitro-anrikningen av H3R8me2s och H4R3me2s på CIITA- och CD74-promotorer (50).

Därför kan inriktning på PRMT5 med hjälp av små molekylära hämmare inducera immuncellsinfiltration i levertumörer och främja antigenpresentation genom MHC-II-uppreglering. En annan studie visade emellertid att PRMT5--medierad ackumulering av symmetriskt dimetylerad histon, H3R2 (H3R2me2s) som svar på IFN-g-stimulering och åtföljdes av CIITA-anrikning vid MHC-II-promotorn; PRMT5 aktiverade MHC-II-transkription på ett aktivitetsberoende sätt (51). Dessa differentiella effekter av PRMT5 på MHC-II transkriptionsprocesser kan ha berott på olika modeller, därför krävs ytterligare studier för att klargöra dessa frågor. CARM1 aktiverade också IFN-g-stimulerad MHC-II-transkription inducerad av CIITA på ett argininmetyltransferasaktivitetsberoende sätt. Dessutom metylerade CARM1 CREB-bindande protein vid R714-, R742- och R768-positioner, vilket underlättar en association med MHC-II-promotorn och aktiverar synergistiskt MHC-II-transkription av CIITA (52). Tillsammans påverkade PRMT:er den CIITA-medierade induktionen av MHC II av IFN via olika mekanismer.

3.1.2 PRMTs medierar immuncellmigrering genom att reglera kemokinerna, CXCL10 och CXCL11

För att utföra antitumöråtgärder migrerar T-celler genom cirkulationssystemet till tumören efter initiering i lymfkörtlar. CXCL9, -10, -11/CXCR3-axeln reglerar huvudsakligen immuncellmigrering, differentiering och aktivering. CXCR3 är en ytuttryckt receptor för CXCL9, CXCL10 och CXCL11 kemokiner på immun- och cancerceller. Kemokiner rekryterar CTL, naturliga mördare (NK), NK-T-celler och makrofager, och underlättar sedan infiltration i cancervävnad via en kemotaktisk gradient, vilket framkallar riktad migration som svar på IFN-g, som synergistiskt förstärks av tumörnekrosfaktor-a ( TNF-a) (53). Den subkutana injektionen av letala eller subletala doser av melanom B16-celler i CXCR3-/-möss etablerar en avgörande roll för CXCR3 som receptor för CXCL9, CXCL10 och CXCL11 under CTL-migrering (54). Tumörhärledda kemokiner är också ansvariga för att rekrytera Th2-celler, Tregs och myeloid-härledda suppressorceller (MDSC) (53). Därför har CXCL9, CXCL10 och CXCL11 avgörande, icke-redundanta, cellautonoma roller som medierar immuncellsinfiltration i tumörer och inducerar effektiv antitumörimmunitet. Dessutom undertryckte zeste homolog 2 (EZH2)-medierad histonlysinmetylering och DNA-metyltransferas-1 (DNMT-1)-medierad DNA-metylering produktionen av CXCL9 respektive CXCL10 och hämmade sedan T-cellstumör målsökning.

Därför kan epigenetiska modulatorbehandlingar eliminera detta undertryckande och i slutändan förbättra cancerbehandlingen (55). Dessa observationer tyder på att epigenetisk omprogrammering av tumörer kan reglera T-cellsrekrytering och den kliniska effekten av tumörimmunterapi, och argininmetylering som en utbredd och kritisk epigenetisk modalitet påverkar dessa processer.

Den katalytiska strukturella domänen av CARM1 interagerar direkt med p65, som är belägen i den nukleära faktor kappa-B (NF-kB) Rel-homologi domänen, och fungerar som ett väsentligt dimeriseringsmotiv (56). I TNF-a-stimulerade CARM1 knockdown-celler var p65-rekrytering till CXCL10-promotom signifikant defekt och H3R17-metylering på promotorn var odetekterbar, medan CARM1-återintroduktion helt räddade dessa svar, vilket tyder på att CARM1 krävdes för p65-rekrytering till CXCL10-promotom. H3R17-metylering (56). PRMT5 reglerade också p65-associationen med CXCL10-promotom, eftersom PRMT5 utlöste dimetyleringen av R30- och R35-ställena på p65 och DNA-bindningen och nukleär translokation av p65 (57). TNF-a-induktionen av CXCL10 i endotelceller krävde PRMT5-förmedlad p65 argininmetylering. Enligt annan forskning av detta team inducerade PRMT5 R174-dimetylering på p65 för att modifiera bindningen till CXCL11-promotorn (58).

Den symmetriska PRMT5-dimetyleringen av p65 vid R30 ökade konsekvent dess affinitet för DNA och utlöste NF-kB-inducerat genuttryck (59). Däremot ökade dämpning av PRMT5-aktivitet av kort hårnåls-RNA eller den småmolekylära inhibitorn EPZ015666 i melanom B16-celler CCL5- och CXCL10-uttryck efter stimulering (19). PRMT5 metylerade också IFI16, försvagade dess bindning till intracellulärt dubbelsträngat DNA (dsDNA) och inducerade därför uttryck av CCL5 och CXCL10 (19). Även om interaktioner mellan PRMT1 och CXCL10 eller CXCL11 inte har beskrivits, dimetylerade PRMT1 asymmetriskt den konserverade R30-resten av p65 (60). PRMT1-metyleringsstället är beläget i RxxRxRxxC-motivet av den p65 DNA-bindande L1-loopen (60). Metylerad p65 har en dålig affinitet för NF-kB delade oligonukleotider; det reglerade negativt p65-DNA-bindning och transkriptionell aktivitet, och förhindrade därigenom NF-kB-rekrytering till målgenpromotorer (60).

Därför antar vi att PRMT1 kan reglera kemokiner på transkriptionsnivå. PRMT1, CARM1 och PRMT5 band alla direkt till Rel-homologidomänen av p65, på grund av det faktum att interaktionen förmedlades av en central region innehållande den strukturella metyltransferasdomänen, som var evolutionärt konserverad (61). Sammantaget är PRMT-kemokininteraktioner dynamiska och kontextberoende, så att symmetrisk och asymmetrisk dimetylering kan kompensera och inträffa i olika stadier av NF-kB-reaktioner, och därigenom rekrytera distinkta effektormolekyler och producera olika biologiska effekter. Kemokinproduktion bör främjas för att underlätta rekryteringen av tumörinfiltrerande lymfocyter genom att selektivt rikta in sig på distinkta PRMT.

3.1.3 Att övervinna hämmande nätverk i TME

TME ses nu som ett komplext tumörekosystem snarare än ett tumörcellcentrerat tillväxtmönster (62). För att bättre förstå hur TME fungerar måste vi förstå dess extracellulära matris och stromacellsammansättning. Stromceller kategoriseras enligt följande; infiltrerande immunceller (IIC), angiogena vaskulära celler och cancerassocierade fibroblaster (63). Antigenspecifika infiltrerande immunceller omfattar medfödda immuncelltyper (makrofager (Mjs), dendritiska celler (DCs), MDSCs, NKs, mastceller, neutrofiler och adaptiva immunceller (T- och B-lymfocyter) som svarar på en mängd olika stimuli) (64). Medan de initialt rekryterats från omgivande vävnad eller benmärg för att omsluta tumörvävnad, "omskolas dessa celler" så småningom till att bli olika celltyper som genererar kronisk inflammation och angiogenes.

I denna miljö överhör cancerceller och omgivande stroma med varandra genom att undertrycka immunologiskt fördelaktiga gener och inducera avvikande signalvägar, vilket slutligen producerar potenta cytokiner och kemokiner som påverkar värdimmunövervakning för att upprätthålla cancercelltillväxt, progression och metastasering. Mycket kliniskt bevis visar nu att TME signifikant påverkar immunterapins effektivitet och kliniska resultat och att PRMT kan ge nya terapeutiska mål för tumörimmunterapi genom att modulera TME mot hög lymfocytinfiltration.

3.1.3.1 Inriktning på T-cellsproliferation och -differentiering

Eftersom CD8-effektiva T-celler är de mest potenta tumördödande cellerna är T-cellspopulationer högaktuella forskningsteman. CD8 plus cytotoxiska T-celler och CD4 plus T-hjälparceller utgör T-cellssubpopulationer i TME. Naiva CD4 plus-celler differentieras huvudsakligen i fyra distinkta populationer: T-hjälpare 1 (Th1), Th2, Th17 och regulatoriska T (Treg)-celler. Deras differentiering bestäms av signalmönster som tas emot under deras initiala interaktioner med antigener (65). T-celler i TME utövar inte bara antitumöreffektorfunktioner, utan vissa främjar tumörtillväxt. Bland dessa har CD8 plus cytotoxiska T-celler och Th1-celler, allmänt kända som CTL, tumördödande roller. De senare cellerna kännetecknas av produktionen av IFN-g, TNF-a och interleukin (IL)-2, som stödjer den förra celltypen eller fungerar som cytotoxiska T-celler för att direkt avlägsna tumörceller (66). Th2-celler stöder B-celler genom att frisätta IL-4, IL-5 och IL-13, medan Th17-celler främjar tumörtillväxt genom att producera IL-17, IL-21 och IL22 (65, 67). Dessutom dämpar Tregs T-cellsmedierade antitumörimmunsvar genom att direkt hämma T-cellsfunktion och cytokinproduktion, eller indirekt hämma antigenpresentation för att hindra T-cellsaktivering (68, 69). Ett högt förhållande mellan Tregs och CD8 plus T-celler indikerar vanligtvis en dålig cancerprognos (70). CD8 plus cytotoxiska T-celler misslyckas ofta med att hämma tumörbildning under tumörbildning på grund av T-cellsutmattning, vilket definieras som det ihållande uttrycket av Tcell-hämmande receptorer och den progressiva förlusten av IFN-g-produktion och degranuleringsfunktioner som svar på långtidsfaktorer såsom kronisk inflammation eller cancerstimulering (71). IL-12 och IFN-g polariserar naiva CD4 plus T-celler mot Th1-celler genom åtgärder från signalomvandlaren och aktivatorn av T-box-transkriptionsfaktor T-bet. Th2-celldifferentiering kräver GATA3, som är nedströms IL-4. Th17-celldifferentiering kräver retinoid-relaterad föräldralös receptor (ROR)gt som är en transkriptionsfaktor inducerad av transformerande tillväxtfaktor (TGF-b) i kombination med IL-6, IL-21 och IL{{55 }}. Treg-celldifferentiering kräver också gaffellåda P3 (FOXP3) som en transkriptionsfaktor.

Den omfattande karakteriseringen av argininmetylering i primära T-celler identifierade de reglerande rollerna för PRMTs i beslut om T-cellsöde. Genom att använda masspektrometri, Geoghegan et al. identifierade 2 502 argininmetyleringsställen i 1 257 proteiner i humana T-celler (72). På listan fanns T-cellantigenreceptorsignalmaskinerikomponenter och nyckeltranskriptionsfaktorer som reglerar bestämning av T-cellsöde. Dessutom kvantifierade dessa författare förändringar i argininmetyleringsbeläggning under primär T-cellsdifferentiering och visade förändringar i argininmetyleringsstökiometri under cellstimulering i en undergrupp av proteiner som är kritiska för T-cellsdifferentiering (72).

Tre oberoende studier med T-cellsspecifika PRMT5--bristade möss bekräftade nyckelrollen för PRMT5 för att upprätthålla perifera T-celler och vägleda övergången av naiva T-celler till en effektor-/minnesfenotyp (73–75). Inoue et al. rapporterade att jämfört med kontrollmöss hade PRMT5 T-cellspecifika homozygotbristmöss lägre invariant NK (iNK) T-, CD4 plus T- och CD8 plus T-cellantal. PRMT5 krävdes också för T-cellsöverlevnad och proliferation (74). Tanaka et al. visade att PRMT5 var avgörande för T-cellsövergång från en naiv till en aktiverad fenotyp, och även upprätthållandet av redan mogna T-celler (73). Lindsay et al. bekräftade också att PRMT5 krävdes för att upprätthålla normala iNKT-, CD4 plus T- och CD8 plus perifera T-cellpopulationer (75). Både aktiviteten av symmetrisk arginindimetylering och PRMT5-expressionsnivåer inducerades signifikant i aktiverade T-celler.

Dessutom har Inoue et al. rapporterade också att PRMT5 underlättade pre-mRNA-splitsning från Il2rg och Jak3 för att öka deras uttrycksnivåer för att upprätthålla T-cellspopulationer. Il2rg kodar för gc, som är en receptorsubenhet som delas av cytokiner, inklusive IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 och IL-21 (76). Cytokinfamiljen gc reglerar lymfocytutvecklingen hårt och fungerar via tyrosinkinaserna JAK1 och JAK3 (77). Defekt lymfocytutveckling, inklusive T-, B-, NK- och iNKT-celler, observeras hos möss med brist på antingen gc eller JAK3. Dessa författare visade också att den symmetriska dimetyleringen av argininrester i Sm-proteiner av PRMT5 möjligen stod för splitsningsförändringar orsakade av PRMT5-brist (74).

Högdensitets-CD8 plus cytotoxiska T-celler är associerade med en bättre prognos i många cancerformer (78). Därför har korrelationer mellan PRMT, CD8 plus T-cellsproliferation och cytokinproduktionsförmåga undersökts i många studier. Kumar et al. visade att CARM1-hämning ökade antalet tumörinfiltrerande CD8 plus T-celler, främjade uttryck av granzym B och IFN-g och Ki-67 markörproliferation, vilket underlättade en starkare tumördödande förmåga i CD8 plus T-celler, vilket tyder på CARM1-hämning ökad CD8 plus T-proliferation och cytokinproduktion (79). Kumar et al. visade också att Carm1-knockout-T-celler uttryckte högre nivåer av minnes-CD8 plus T-cellsassocierade transkriptionsfaktorer, såsom Tcf7 och Myb (79). Myb främjade bildning av minnes-CD8 plus T-celler via transkriptionell aktivering av Tcf7- och Zeb2-repression (80). Noterbart var att Carm1-knockout-T-celler samuttryckte låga nivåer av de hämmande receptorerna PD-1 och TIM3, vilka är T-cellsutmattningsmarkörer (79). Till skillnad från CARM1 undertryckte PRMT5-hämning induktionen av tumörantigenspecifika CD8 plus T-celler in vitro (81). PRMT-metyleringsreaktioner omvandlade SAM, som en metyldonerande kofaktor, till Sadenosyl-l-homocystein (SAH), medan SAM också omvandlades till metyltioadenosin (MTA). Både SAH och MTA hämmade PRMTs i återkopplingsslingor, medan MTA effektivt hämmade PRMT5-aktivitet (82). MTA minskade CD8 plus T-cellsproliferation och livsduglighet, eftersom det hämmade effektorfunktioner i humant antigenspecifik CD8 plus cytotoxiska T-celler genom att minska degranuleringskapaciteten hos CD8 plus T-celler och hämma IFN-g- och IL-2-utsöndring i ett dosberoende sätt (81). Strobl et al. rapporterade att den PRMT5-specifika metyltransferashämmaren EPZ015666 undertryckte CD8 plus T-cellsproliferation, viabilitet och funktionalitet (83).

Dessutom associerade dessa författare PRMT5 med den selektiva MDM4-skarvningen som inducerade transduktionen av p53-signalkaskaden för att förmedla cellcykelstopp och apoptos i CD8 plus T-celler. PRMT5-hämning minskade också proteinkinas B (AKT)/däggdjursmål för rapamycin (mTOR)-signalering, vilket försämrade CD8 plus T-cellsproliferation och överlevnad (83).

CD28 band till B7 på APC och samstimulering med TCR minskade aktiveringströskeln för T-celler, och främjade därigenom CD4 plus T-cellsdifferentiering och cytokinuttryck av Th2-typ (84). Blanchet et al. rapporterade att CD28-samstimulerande signaler inducerade argininmetylering i T-celler (85). Med tanke på att SAH snabbt eliminerades av S-adenosyl-L-homocysteinhydrolas (SAHase) och SAH-hämmade PRMT-aktiviteter, fungerar SAHase som en PRMTs-aktivator. Farmakologiska SAHase-blockerare hämmade kraftigt aktiveringen av flera nyckelproteiner stimulerade av TCR-signalering, inklusive AKT, extracellulära reglerade proteinkinaser (ERK) 1/2 och NF-kB. leder till försämrad CD4 plus T-cellsaktivering (86).

Därför kan PRMT ha viktiga roller i CD4 plus T-cellsaktivering och differentiering. Selektiva hämmare för PRMT5 kan undertrycka Th2-cellproliferation (87). Webb et al. observerade att hos PRMT5 T-cellspecifika möss med homozygot brist, ökade andelen IFN-g plus T-bet plus , IFN-g plus och T-bet plus T-celler under Th1-celldifferentiering, men totalt differentierade Th1-cellantal var minskat, mer än troligt på grund av minskad proliferation av Th1 (75). Dessutom observerade dessa författare att andelen GATA-3 plus IL-4 plus och IL-4 plus T-celler ökade under Th2-differentiering (75). Så PRMT5-hämning förbättrade CD4 plus T-cellsdifferentiering men undertryckte proliferation. Mekanistiskt visades SAHase-hämmare minska argininmetyleringen av Vav Guanine Nucleotide Exchange Factor 1 (Vav1), en essentiell molekyl, vilket leder till begränsad CD4 plus T-cellsaktivering (86, 88). Konsekvent ackumulerade argininmetylerad Vav1 i kärnan och aktiverade den transkriptionella komplexa nukleära faktorn av aktiverade T-celler (NFAT) och NF-kB för att främja IL-2-produktion och T-cellsproliferation (85). PRMT5 reglerade också IL-2-transkription genom att metylera särskilda sDMA-innehållande proteiner (89).

Dessutom bidrog reducerad IL-2-utsöndring av PRMT5-hämmare till att undertrycka Th1-cellproliferation och differentiering (87). PRMT1 metylerade också det NFAT-interagerande proteinet, NIP45, vilket underlättade en association med NFAT, en nödvändig modifiering för den NIP45-inducerade potenta förstärkningen av NFAT-transaktivering och PRMT1-samaktivering av IL-4-promotorn (90, 91). Tillsammans hämmar SAHase-hämmare delvis kontrollerade proteiner stimulerade av TCR-signalering genom reducerad Vav1-metylering, och hämmar därigenom CD4 plus T-cellsaktivering. PRMT5 främjade också IL-2-produktion genom att metylera Vav1 eller NF-45 och NF-90. Med tanke på att IL-2 har avgörande roller i polariseringen av naiva CD4 plus T-celler till Th2-fenotypen, och i T-cellsproliferation, bidrog de höga IL-2-expressionsnivåerna inducerade av PRMT5 till CD4 plus T-celler differentiering och spridning (92, 93).

Nyligen genomförda studier visade att argininmetyleringsdysreglering bidrog till Th17-differentiering. Å ena sidan förhindrade den farmakologiska hämningen av PRMT1 Th17-cellgenerering (94). Mekanistiskt, som svar på IL-6 och transformerande tillväxtfaktor-b (TGF-b), interagerade PRMT1 med en nyckeltranskriptionsfaktor i Th17-celldifferentiering, RORgt, och inducerade IL-17-transkription och uttryck, vilket kännetecknade Th17-fenotypen (94). Efter kombination med RORgt rekryterades PRMT1 till IL-17-promotorn och asymmetriskt dimetylerad histon 4 arginin 3 (H4R3). Metyleringen av H4R3 stabiliserade STAT3 aktiverad av IL-6 och tog bort STAT5 aktiverad av IL-2, vilket minskade den hämmande effekten av STAT5 på IL-17-promotorn och uppmuntrade Th17-differentiering (95).

Men å andra sidan var Th17-differentiering allvarligt hämmad i en T-cellsspecifik PRMT5-bristmodell, med antalet RORgt plus IL17 plus , IL-17 plus , och RORgt plus Th17-celler som var mycket lågt i denna modell (96). Denna situation kan ha uppstått på grund av följande: PRMT5 dimetylerade symmetriskt SREBP1 vid R321, vilket hämmade dess fosforylering vid S430 och förhindrade nedbrytning av SREBP1 via ubiquitin-proteasomvägen (96). Denna förändring främjade stabiliteten och transkriptionsaktiviteten hos SREBP1, en gentransaktivator som främjar kolesterolbiosyntes, vilket resulterade i ackumulering av en potent endogen RORg-agonist, desmosterol (75, 97).

Förutom dess effekter på kolesterolbiosyntesen, förbättrade PRMT5 också det glykolytiska maskineriet för att reglera Th17-differentiering. PRMT5-hämning undertryckte uttrycket av den glykolysreglerande faktorn, hypoxiinducerbar faktor 1-a (HIF-1a) för att främja Th17-differentiering via direkt transkriptionell aktivering av RORgt, och främjande av den glykolytiska vägen ( 75, 83, 98). Genom att metylera histoner för att aktivera IL-17-promotorn och reglera metabolisk omprogrammering, inklusive glykolys och lipidmetabolism efter T-cellsaktivering, främjade PRMT:er Th17-differentiering.

För Treg-celler rapporterades FOXP3 som den ödesbestämmande transkriptionsregulatorn, med höga FOXP3-nivåer och stabilitet som krävs för Treg-cells immunsuppressiv aktivitet (99, 100). PRMTs reglerade aktivt differentieringen och undertryckande aktiviteten hos Tregs genom att reglera FOXP3. Den PRMT1-katalyserade direkta metyleringen av FOXP3 vid R48 och R51 förbättrade den undertryckande funktionen hos Treg-celler (101). På liknande sätt kan PRMT1 också ha påverkat Treg-aktiviteten genom att reglera andra proteiner som interagerar med FOXP3, såsom Forkhead box-protein O1 (FOXO1) och transkriptionsfaktorn Runt-relaterad transkriptionsfaktor 1 (Runx1) (102, 103). PRMT1 metylerade FOXO1 vid R248 och R250 för att stabilisera proteinet, och även metylerade Runx1 vid R206 och R21 för att potentiera dess transkriptionsaktivitet (104, 105).

Dessutom stärkte behandling med PRMT1-hämmare AMI-1 Tregs känslighet för TGF-b-inducerat FOXP3-uttryck och ökade frekvensen och den undertryckande effekten av Tregs genom att direkt förbättra FOXP3-uttrycket (106, 107). Förutom PRMT1 reglerade PRMT5 också FOXP3-uttryck i naiva T-celler genom att påverka DNMT1-uttryck som kontrollerade CpG-metylering i FOXP3-promotorn och därför förbättrade transkriptionell tillgänglighet till FOXP3-regulatoriska regioner (108, 109). Dessutom påverkade PRMT5-hämning H3K27me3-modifiering i FOXP3-promotorn och underlättade FOXP3-uttryck (106). Eftersom PRMT5 interagerade med EZH2, vilket kulminerade i ökad H3K27me3-deposition, kan H3K27me3-förändringar i PRMT5-bristceller ha inducerats av PRMT5-EZH2-interaktioner (110).

Däremot observerade Yasuhiro et al., i en Treg-cellspecifik PRMT-5-bristmodell, den undertryckande aktiviteten och effekter/minnesfenotypen av Tregs reducerades, som ett resultat av den minskade symmetriska dimetyleringsmarkören för FOXP3 R51-lokus (111) ). Dessa författare upptäckte dock senare att PRMT5-brist möjligen var kopplad till defekt underhåll, aktivering och proliferation av Treg-celler via försämrad gc-signalering snarare än metylerad FOXP3 (73).

3.1.3.2 Inriktning på B-cellsaktivering och differentiering

Medan T-celler länge har varit i fokus för tumörimmunitetsforskning, är andra undergrupper av immunceller relevanta för detta område, särskilt när det gäller konceptet tertiär lymfoidstruktur (TLS). Snarare än att kräva att DC:er migrerar från tumörstället till SLO:er, antar TLS-hypotesen att detta fenomen inträffar direkt i ektopiska lymfoida organ, genererat av icke-lymfoid vävnad som infiltrerar tumörmarginaler och stroma (112). Sådana strukturer består av en CD3 plus T-cellszon och en CD20 plus B-cellszon, där den förra innehåller DCs positiva för DC-lysosomassocierade membranglykoproteiner och fibroblastretikulocyter, och den senare innehåller germinala centra, plasmaceller, follikulära DCs och antigen-antikroppskomplex (113). I TLS utlöser tumörassocierade antigener B-cellstransformation till en effektor/minnesfenotyp som producerar antikroppar och presenterar tumörantigener för T-celler, vilket ökar den prognostiska funktionen hos CD8 plus T-celler och främjar T-cellstillväxt (113). Förhöjda CD8 plus och CD4 plus T-cellsnivåer samlokaliserade med avsevärd CD20 plus B-cellsinfiltration var associerade med långsiktig klinisk överlevnad (114).

Dessutom utsöndrades flera kemokiner av B-celler för att rekrytera DC, T-celler och NK-celler (113). Både kliniska kohort- och analytiska studier av TME identifierade positiva korrelationer mellan patientens svar på ICB-terapi och B-cellsinfiltration och TLS-bildning. Dessa studier lyfte fram den hittills ouppskattade rollen av B-celler i human antitumörimmunitet, därför kan ICB-okänsliga tumörer bättre svara på nya terapier som riktar in sig på B-cellsaktivitet (115–117).

PRMT1, PRMT5 och PRMT7 reglerar pre-B-cellproliferation och differentiering, bildning av groddcentrum och antikroppssvar. Hos B-cellsspecifika PRMT-1-deficienta möss minskade antalet B-celler i benmärgen och andra perifera lymfoida organ signifikant (118), medan B-cellsutvecklingen var kraftigt begränsad i pre-B-cellsstadiet (119 ). Aktiverade B-celler visade ökade PRMT1- och argininmetylerade proteinnivåer. Genom att nedreglera, de rekombinationsaktiverande generna, Rag1 och Rag2, blockerade FOXO1 progressionen av B-cellsdifferentiering bortom pro-B-cellstadiet (120). Yamagata et al. visade att PRMT1 direkt metylerade FOXO1 för att hämma fosforylering av AKT och efterföljande proteasomal nedbrytning (105). Dessutom metylerade PRMT1 också Iga-subenheten av B-cellsreceptorn (BCR) för att hämma BCR-inducerad Syk-aktivering och fosfoinosititid 3-kinas (PI3K)-signalering, blockerade FOXO-proteinnedbrytning och främjade pre-B-cellsdifferentiering snarare än spridning (121, 122).

Således reglerade PRMT1 negativt B-cellssignaleringshändelser såsom klassväxlingsrekombination och antigenselektion via PI3K-FOXO1-signalering, vilket underlättade utvecklingen från pre-B-celler till omogna B-celler. Dessutom medierade PRMT1 argininmetyleringen av CDK4, destabiliserade CDK4-Cyclin-D3-komplexet, inducerade cellcykelstopp och främjade pre-B-celldifferentiering (119). I en PRMT-{15}}defekt musmodell med perifert B-cellsfack hämmades kraftigt proliferation och differentiering av mogna B-celler efter stimulering, generering av könscentrum B (GC-B) var defekt och aktivering och proliferation av minnes B-celler var defekt. avsevärt minskat (121). PRMT1 bibehöll också antalet follikulära B (FO-B) celler och främjade bildning av groddcentrum (GC) vid aktivering av FO-B-celler (118). PRMT1 skyddade aktiverade B-celler från apoptos genom att reglera uttrycket av BCL2-familjens prosurvival-proteiner, MCL1, BCL2, A1 och BCLX (121).

Litzler et al. rapporterade att både PRMT5-protein- och sDMA-nivåer var uppreglerade i prolifererande B-cellsstadier och att PRMT5 främjade överlevnaden av aktiverade B-celler (123). PRMT5 var nödvändigt för B-cellsutveckling i Pro-B- och Pre-B-celler. PRMT5 skyddade mogna B-celler från apoptos och främjade proliferation och GC-bildning genom att reglera B-cellstranskription och splitsningstrohet (123). Dessutom interagerade PRMT5 direkt med och metylerade BCL6 för att underlätta BCL6-förmedlad transkriptionell repression, vilket reglerade GC-bildning (124). BCL6-målgenerna Irf4 och Prdm1, som förmedlade plasmacellsdifferentiering, nedreglerades också av PRMT5 (123).

Med hjälp av en B-cellsspecifik PRMT7 knockout-musmodell, Ying et al. visade att förlust av PRMT7 försämrad B-cellsutveckling minskade marginalzon B (MZ-B)-celler, ökade FO-B-celler och främjade GC-bildning efter immunisering (125). PRMT7-utarmning ökade Bcl6-uttrycket genom att rekrytera H4R3me1 och symmetrisk H4R3me2 till Bcl6-promotorn. Differentieringen av IgA- och IgG1-utsöndrande plasmacellsubtyper minskade också hos PRMT7-deficienta möss, troligen på grund av att PRMT7-förlust inducerade Bcl6-uppreglering och hämmade Irf4 och Prdm1 i GC-B-celler (125 ).

3.1.3.3 Inriktning på tumörassocierad makrofag (TAM) differentiering och uttryck av andra immunceller

Allt fler bevis har nu visat att TME förändrar immunceller för att undertrycka immunövervakning och immunologiska svar (126). Klassiskt aktiverade M1-makrofager tenderar att fagocytera tumörceller genom att etablera en pro-inflammatorisk miljö och underlätta Th1- och CTL-svar.

Alternativt aktiverade M2-makrofager såsom TAM främjar emellertid tumörtillväxt och invasion genom att öka Th2-polarisering, tumörangiogenes och hämma antitumörimmunsvar (127). DCs specialiserar sig på antigenbearbetning och presentation, medan NK:er effektivt identifierar tumörceller och använder perforin/granzym-medierad cytotoxicitet för att begränsa tumörtillväxt, medan ackumulerade MDSCs utövar framträdande immunsuppressiva effekter snarare än differentiering till mogna myeloidceller (128).

Med hjälp av en myeloid-specifik PRMT1 knock-out musmodell, Tikhanovich et al. visade att PRMT1 krävdes för M2 makrofagdifferentiering. PRMT1-induktion observerades under monocyt-till-makrofagdifferentiering, vilket ledde till H4R3me2a-avsättning på den peroxisomproliferatoraktiverade receptor g (PPARg)-promotorn som förbättrade PPARg-uttryck (en nyckeltranskriptionsfaktor som krävs för M2-fenotypdifferentiering). Den makrofagspecifika deletionen av PPARg försämrade mognaden av alternativt aktiverade M2-makrofager (129, 130). I linje med denna studie inducerade PRMT1 makrofagpolarisering till M2-typer och ökade IL-6 och nedströms STAT3-uttryck genom att främja PPARg-beroende makrofagefferocytos för att konsumera apoptotiska kroppar i en musmodell av alkoholberoende hepatocellulärt karcinom (131).

PRMT1-brist minskade också M2-typer genom den c-Myc-medierade PPARg-vägen, vilket påverkade trafficking, efferocytos, fagocytos och alternativ aktivering av makrofager (132–134). PRMT1 metylerade också c-Myc vid R299 och R346 för att uppreglera dess förmåga att binda till p300, istället för HDAC1. Denna förbättrade c-Myc-p300-komplexrekrytering till gener utlöste efterföljande M2-transkription, såsom PPARg och mannosreceptor C-typ 1(MRC1)-promotorer (129).

Dessutom påverkade PRMTs c-MYC-uttryck och funktion i andra cellinjer enligt följande: 1) PRMT1 och CARM1 deponerade H4R3me2a-markörer på cMYC-genpromotorn, som lästes av det Tudor-domäninnehållande protein 3 (TDRD3)-topoisomeras IIIB (TOP3B) 20 komplex och underlättade c-MYC-transkription (135). 2) PRMT5 metylerade R218- och R225-ställena i heterogent nukleärt ribonukleoprotein A1 (hnRNP A1) för att reglera den interna ribosominträdesstället (IRES)-beroende translation av c-MYC (136). 3) Den enzymberoende hämningen av c-MYC polyubiquitination genom PRMT3 eliminerade ubiquitin-medierad C-MYC-nedbrytning (137), och 4) PRMT5--medierad H4R3me2-märkning var rik på c-Myc-bindning till CANNTG E- boxelement, och även reglerad MYC-funktion (138).

PRMT6 främjade också tumörprogression genom att underlätta makrofagdifferentiering till M2-fenotypen snarare än M1-fenotypen och stödja tumörneoangiogenes. PRMT6 interagerade med ILF2 i lungadenokarcinom för att reglera syntesen av makrofagmigrationshämmande faktorer för att inducera alternativ TAM-aktivering (139, 140).

Argininmetylering påverkade även andra immunceller, förutom makrofager. CARM1-hämmaren av små molekyler, EZM2302-behandlade tumörer infiltrerades av ett stort antal dendritiska celler, korspresenterande cDC1-celler och NK-celler. Konsekvent, i en PRMT5-knockdown-tumörmodell, observerades ett högre överflöd av NK, DC och MDSC jämfört med kontroll-knockdown-modellen (19, 79).

När de kombineras har PRMT viktiga roller för att reglera makrofagdifferentiering och NK-, DC- och MDSC-cellproliferation. Dessa funktioner ger inte bara nya perspektiv för alternativ makrofagaktivering, utan de kan identifiera nya terapeutiska mål för cancer.

3.2 PRMT:er och typ I IFN-signalering

Typ I IFNs underlättar cancerimmunövervakning, antitumörimmunitet och immunterapieffektivitet på flera sätt, framför allt genom att stimulera DC-mognad och förbättra deras förmåga att bearbeta och presentera antigener i den cancermedfödda immunitetscykeln (141). Typ IFN ökar också uttrycket av cytotoxiska mediatorer i CTL och förhindrar NK-celler från att rensa ut aktiverade CD8 plus CTL, samtidigt som minnesfenotypen bibehålls och Treg-undertryckande funktioner påverkas (142). När olika klasser av mönsterigenkänningsreceptorer (PRR), inklusive Toll-like receptors (TLR), RNA-avkännande retinoinsyra-inducerbara gen (RIG)-I-liknande receptorer (RLR) och cytosoliska DNA-sensorer känner igen patogenassocierade molekylära mönster eller skadeassocierade molekylära mönster, TBK1-rekrytering, tillsammans med successiv aktivering av IRF3/7 och NF-kB induceras, vilket konventionellt ökar IFN-stimulerad gen (ISG) uttryck och typ I IFN-generering (143). Det är tänkbart att lämplig stimulering av typ I IFN och relaterade signalvägar skulle kunna utvecklas som effektiva antitumörimmunterapier.

3.2.1 PRMT- och TLR-vägar

Patogen-associerad molekylär mönsterigenkänning av TLRs bidrar till transkriptionell uppreglering av distinkta gener. Tumörnekrosfaktorreceptor (TNFR)-associerad faktor 6 (TRAF6) identifierades som nyckeln för myeloid differentiering primärt svar 88 (MyD88)-beroende signalväg med immunreglerande funktioner, som var nedströms om TLR (143). PRMT1 metylerade och inaktiverade TRAF6 för att undertrycka den TRAF6-beroende TLR-vägen. Denna undertryckning vändes av jumonji-domänen innehållande 6 (JMJD6), med TRAF6 demetylerad av JMJD6. PRMT1/JMJD6-förhållandet bestämde aktiveringen av den MyD88-beroende TLR-vägen. Argininmetyleringen av TRAF6 var associerad med lägre TRAF6 och nedströms NF-kB-aktivitet, medan exponering för TLR-liganden övergående reducerade PRMT1, vilket ledde till TRAF6-demetylering genom JMJD6 och NF-kB-aktivering, sedan, när signalen avslutats, återupptog PRMT1 blockerade den TRAF6-beroende vägen (144) (Figur 3).

3.2.2 PRMT:er och RIG-I Pathway

I RIG-I-vägen identifierades en viktig roll för PRMT5 i IFI16/IFI204-metylering; IFI16/IFI204-metyleringsaktiverade dsRNA-inducerade RIG-I/TLR3-förmedlade typ I-interferonsvar, även om IFI16/IFI204 vanligtvis tjänade ett DNA-avkännande protein (19, 145). PRMT7 bildade aggregat för att monometylera mitokondriellt antiviralt signalprotein (MAVS) vid R52, vilket hämmade dess interaktion med RIG-I och TRIM 31-utlöst MAVS K63--kopplad polyubiquitination på ett katalytiskt beroende sätt. MAVS-aktivering och nedströms virusinducerade molekylära händelser (IRF3-, IkB- och STAT1-fosforylering) hämmades av PRMT7, men räddades av PRMT7-hämmaren, SGC3027 (146). MAVS rekryterade både TRAF3 och TRAF6 för att bilda MAVS/TRAF3/TRAF6-komplexet som interagerade med TBK1 och IKK för att aktivera IRF3 och typ I IFN-produktion (147). I tidiga virusinfektionsstadier autometylerades PRMT7 vid R32, vilket inaktiverade dess enzymatiska aktivitet och aggregation. SMURF1 rekryterades sedan till PRMT7 på ett MAVS-beroende sätt för att katalysera den K48--länkade polyubiquitineringen av PRMT7 för att säkerställa dess snabba proteasomala nedbrytning och efterföljande RIG-I-MAVS-aktivering, medan SMURF1 degraderade MAVS, TRAF3, TRAF6 eller USP25 i senare virusinfektionsstadier för att undvika överdriven RLR-signalaktivering (146).

Hos zebrafisk dämpade PRMT2, PRMT3 och PRMT7 antivirala svar genom att undertrycka RIG-IMAVS-signalvägen. Den Lys63-kopplade autoubiquitineringen av TRAF6 förhindrades av PRMT2-förmedlad asymmetrisk dimetylering av R100 vid TRAF6, vilket inaktiverade Nemodependent TBK1/IKKϵ-signalering (148). PRMT2 konkurrerade också med MAVS om TRAF6-bindning och förhindrade TBK1/IKKϵ-rekrytering till MAVS (148). Genom de två ovan nämnda mekanismerna kontrollerade PRMT2 negativt IRF3/IRF7-fosforylering och uttrycket av nedströms typ I IFN-gener (148). Dessa författare föreslog också att både PRMT3 och PRMT7 påverkade IRF3-fosforylering och undertryckte IFN-produktion genom att interagera med RIG-I (149, 150) (Figur 4).