GSDMs家族蛋白介导细胞焦亡在抗肿瘤免疫中的作用

细胞焦亡是一种调节性细胞死亡方式。Gasdermine(GSDMs)是一类执行细胞焦亡的胞内蛋白质。虽然GSDMs表达后的完整蛋白质不具有活性,但能被某些蛋白水解酶激活。被激活的GSDMs N端在质膜上穿孔,导致细胞裂解,引起细胞内的促炎分子及损伤相关分子模式(danger-associated molecular patterns,DAMPs)迅速有效地从焦亡细胞中释放,从而引发炎症和免疫反应。焦亡细胞促进抗肿瘤免疫作用可能涉及细胞毒性T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤。本文介绍GSDMs介导的细胞焦亡及细胞焦亡过程中引发促炎症和免疫反应的关键分子,并且探讨细胞焦亡对肿瘤治疗的有利及不利因素,以期更好地了解细胞焦亡对肿瘤免疫微环境的影响及对肿瘤免疫治疗的作用,有助于促进恶性肿瘤治疗策略的改进。

通过GSDMs介导细胞焦亡的天然药物成分在抗肿瘤治疗中的研究进展

近年来发现除凋亡、坏死外的一种非典型新型细胞死亡方式——细胞焦亡,其生物学特征为依赖于胱天蛋白酶(Caspases)家族蛋白切割焦孔素家族(GSDMs)蛋白,使活化的GSDMs蛋白在质膜上作用形成穿孔,导致细胞肿胀裂解,引发炎症及免疫反应。目前,有4种不同的信号途径可诱导细胞焦亡,包括经典和非经典炎性小体通路、凋亡相关Caspases介导的通路和基于颗粒酶的焦亡通路。在这些信号通路中,GSDMs蛋白是最终的细胞焦亡执行者。细胞焦亡与肿瘤细胞死亡及正常组织炎性损伤密切相关,近年的研究发现,适度的细胞焦亡会导致肿瘤细胞死亡,发挥抗肿瘤作用,同时刺激肿瘤免疫微环境;而细胞焦亡不当激活又可促进肿瘤发展。药物抗肿瘤治疗中,如肿瘤免疫治疗、化疗、靶向治疗等手段发挥了较好的抗肿瘤作用,但仍存在耐药、复发、损伤正常组织等不足,而最新的研究表明多种天然药物成分具有通过介导焦亡途径的抗肿瘤作用及辅助抗肿瘤作用,且有多靶点和多通路的特点,这为抗肿瘤治疗的研究提供了新的思路和方法。笔者对细胞焦亡的分子机制、焦亡在肿瘤及肿瘤免疫微环境中的调控作用进行综述,同时重点对调控细胞焦亡的相关天然药物成分在抗肿瘤治疗中的新近研究进行总结,以期为基于细胞焦亡的抗肿瘤治疗与研究提供思路。

细胞焦亡在类风湿关节炎中的研究进展

类风湿关节炎(RA)是一种以关节滑膜炎症和进行性关节破坏为特征的自身免疫性疾病。该病的发病机制目前尚不明确,而细胞焦亡作为一种近年来新发现的程序性细胞死亡,被证实通过细胞内激酶相互作用释放促炎介质促进RA的发展。该文对细胞焦亡在RA中的研究进展作一综述。

细胞焦亡在白血病中的研究进展:从机制到治疗

细胞焦亡是由活化的半胱天冬蛋白酶和Gasdermin家族蛋白(GSDM蛋白)介导的一种程序性死亡形式,具有细胞肿胀、胞膜溶解和炎症因子释放的特点。白血病是以恶性转化的造血干细胞异常分化和增殖为特征,且严重威胁人类健康的恶性疾病。近年来的研究发现,白血病细胞的转化、增殖、转移以及治疗反应都与细胞焦亡密切相关。细胞焦亡为白血病的研究提供一个新视角,本文就细胞焦亡的类型及分子机制、焦亡在白血病中发生发展以及白血病治疗过程中发挥的作用进行综述,为更深入研究细胞焦亡与白血病的关系提供参考,以期为白血病治疗提供新策略。

GSDMB和GSDMD在皮肤黑色素瘤中的表达及其与预后和免疫浸润的相关性分析

基于生物信息学探讨GSDMB和GSDMD在皮肤黑色素瘤(SKCM)中的表达及其与预后及免疫浸润的相关性。通过GEPIA2和cBioportal数据库分析GSDMB和GSDMD在SKCM中的表达和变异情况。通过GEPIA2数据库分析GSDMB和GSDMD对SKCM的预后价值。通过GSCA数据库分析SKCM中GSDMB和GSDMD表达水平与肿瘤相关通路活性的相关性。通过TIMER数据库分析SKCM中GSDMB和GSDMD表达水平与免疫细胞浸润水平的关系。结果显示,SKCM组织中GSDMB的表达水平较正常组织显著降低,而GSDMD的表达水平较正常组织显著升高。363例SKCM样本中GSDMB和GSDMD总变异率为9.64%,以突变为主(4.96%)。GSDMB和GSDMD的高表达水平与SKCM患者较高的总生存率显著相关。GSDMB在SKCM中可能激活了细胞凋亡通路,而GSDMD在SKCM中可能激活了Hormone ER通路以及细胞凋亡通路。GSDMB和GSDMD的表达水平与多种免疫细胞的浸润水平正相关。本研究表明,在SKCM患者中,GSDMB和GSDMD高表达与较高的免疫浸润细胞水平和总生存率相关,GSDMB和GSDMD有望成为SKCM免疫细胞浸润和预后相关的生物学标志物。

细胞焦亡与恶性肿瘤治疗的研究进展

细胞焦亡(pyroptosis)是由多种病理因素(如感染、恶性肿瘤等)触发并由caspase家族蛋白介导的炎症性细胞死亡,其特点是胞膜快速破裂及胞内促炎物质的释放。细胞焦亡的三种路径分别为依赖于caspase-1的经典路径、依赖于caspase-4/5/11非经典路径以及依赖于caspase-3的特殊路径。此外,GSDMD和GSDME也在焦亡过程中发挥了重要作用。细胞焦亡与多种恶性肿瘤关系密切,表现为既可抑制也可促进恶性肿瘤的发生发展。文章就细胞焦亡的路径、细胞焦亡与恶性肿瘤发生发展的关系及其在恶性肿瘤治疗中的研究进展做简要综述。

细胞焦亡诱导在抗肿瘤治疗中应用的研究进展

细胞焦亡是近年来发现的一种新型细胞死亡的方式,是一种受焦孔素(GSDM)家族调控的炎症性程序性细胞死亡,其主要特征是膜穿孔、细胞肿胀及细胞破裂。细胞焦亡发生的机制分为由GSDMD介导的Caspase-1和Caspase-4/-5/-11依赖性经典炎症小体途径和由GSDME介导的Caspase-3和颗粒酶依赖性非经典炎症小体途径等。近年来研究显示,细胞焦亡具有抑制和促进肿瘤发生发展的双重作用,并且细胞焦亡的诱导在抗肿瘤免疫治疗中也发挥双重效应:一方面通过促进炎症因子释放,形成肿瘤微环境,抑制抗肿瘤免疫,另一方面则通过引发抗肿瘤炎症反应抑制肿瘤细胞的增殖。此外,细胞焦亡的诱导在化疗及其他联合治疗中也发挥着重要作用。进一步研究发现,中药及其提取物调控细胞焦亡的诱导对于治疗肿瘤至关重要。

细胞焦亡在妇科恶性肿瘤中的研究进展

细胞焦亡是由含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)家族蛋白介导的炎症性程序化细胞死亡,其特点是细胞膜上形成质膜孔,导致细胞膜破裂,释放炎性介质。细胞焦亡途径分为经典途径以及非经典途径,其与多种恶性肿瘤的发生发展密切相关,现阶段利用细胞焦亡进行抗肿瘤治疗也取得了极大进展。本文就细胞焦亡的发现、途径、细胞焦亡与妇科恶性肿瘤发生发展的关系及其对妇科恶性肿瘤治疗作用的研究进展做一简要综述。

细胞焦亡在肿瘤中的研究进展

细胞焦亡是半胱天冬酶(caspase)介导的炎症性细胞死亡。细胞焦亡的两种途径分别为依赖caspase-1的经典途径和依赖caspase-4/5/11的非经典途径。焦亡的细胞释放大量炎症因子引起机体的一系列反应。近来研究表明细胞焦亡与肿瘤的发生发展密切相关,本文就细胞焦亡的机制,细胞焦亡在肿瘤发生中的作用以及在肿瘤治疗中的研究进展做简要阐述。

细胞焦亡与肺部疾病的研究进展

细胞焦亡是一种细胞程序性死亡的炎症方式,与细胞凋亡和细胞坏死不同,其特征是细胞肿胀、破裂致细胞内容物和炎性因子的释放。现研究发现细胞焦亡与某些先天免疫性疾病和炎症疾病密切相关,其主要机制包括Caspase-1依赖的经典途径和Caspase-3、4、5、8和11依赖的非经典途径。本文回顾了近年来肺部疾病相关研究报道,就细胞焦亡在肺部疾病中的作用与机制进行综述,指明了肺部疾病诊疗的新思路。

细胞焦亡调控肿瘤免疫微环境的分子机制研究进展

为探究细胞焦亡在肿瘤免疫微环境中的分子机制,收集国内外最新文献资料,对小动物肿瘤现状、细胞焦亡、诱导细胞焦亡的蛋白家族和其在肿瘤免疫微环境中的作用机制进行阐述。结果表明:1)细胞焦亡是由Gasdermins(GSDMs)家族蛋白所介导的可调节的细胞程序性死亡,GSDMs被蛋白酶水解激活,切割形成N端(具有成孔活性),在细胞膜上打孔,导致渗透性细胞裂解,从而将促炎分子释放到细胞外,引发炎症和免疫反应,对肿瘤微环境的调节有重要意义;2)细胞发生焦亡时会不断胀大破裂,释放细胞内容物,其产生的炎性环境可以招募细胞毒性T细胞(CD8+T)、巨噬细胞和NK细胞等免疫细胞杀死和吞噬肿瘤细胞,抑制髓源性抑制细胞(MDSC);3)细胞焦亡将肿瘤免疫微环境激活为免疫刺激状态,使其由“冷”转“热”,抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移,靶向治疗肿瘤疾病,降低患病宠物的死亡率。综上,诱导细胞焦亡和调控肿瘤免疫微环境为抗肿瘤治疗提供了新思路,细胞焦亡分子生物学机制的深入研究有望为宠物临床提供一种前景广阔的新型治疗方法。

山羊GSDM家族相关基因的克隆及细胞焦亡效应蛋白GSDMD-NT的原核表达

为了解GSDM家族蛋白在山羊疾病发生过程中的作用,采用RT-PCR方法克隆了海南黑山羊GSDM家族相关基因,并对其进行序列及编码蛋白结构分析;基于对GSDMD的氨基酸序列分析,寻找到了其Caspases切割位点,扩增了GSDMD-NT序列,并将其克隆至原核表达载体进行诱导表达。结果显示,海南黑山羊GSDM家族基因种间同源性低,都存在Gasdermin超家族结构域,是结构保守蛋白;His标签GSDMD-NT的原核表达质粒经诱导后表达出51.2 ku的融合蛋白,该蛋白可以与抗His标签的单克隆抗体发生特异性反应。本研究结果为GSDM家族蛋白功能的物种间比较研究提供了基础数据,也为进一步探究GSDMD-NT诱导细胞焦亡的机制奠定了基础。

脊椎动物GSDM基因家族的生物信息学分析

多数脊椎动物的基因组中都存在gasdermin(GSDM)基因家族成员。该家族中的gasdermin D(GSDMD)和gasdermin E(GSDME)与高等动物体内的细胞焦亡紧密相关。然而,目前关于GSDM家族其它成员的研究还比较缺乏,对其系统演化的模式也知之甚少。本研究首先对人GSDM家族基因的基因结构、染色体定位、表达的组织特异性、编码蛋白的理化性质与二级结构进行了生物信息学分析。随后,对18个物种中的GSDM基因家族成员进行系统进化树的构建和选择压力分析。结果表明,人GSDM家族各成员的基因结构和表达的组织分布均存在较大差异。其编码蛋白多为酸性,亲水性高,二级结构则以α-螺旋与无规则卷曲为主。系统发育分析表明,Pejvakin(PJVK)和GSDME存在于脊椎动物的所有类群中,是GSDM基因家族中的原始成员。GSDMB、GSDMC和GSDMD存在于哺乳动物中,可能是由鸟类GSDMA演化而来。选择压力分析表明,GSDMB、GSDMC、GSDME和PJVK均受负选择作用,且以PJVK所受的负选择最强。GSDMD则受到明显的正选择作用。以上结果既可为理解GSDM基因家族的功能提供新线索,又可为进一步针对该家族开展实验研究提供新的参考依据。

细胞焦亡途径相关炎症分子在特应性皮炎发病中的作用

特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)是儿科常见皮肤病,是一种遗传和环境因素共同作用、与过敏素质有关的慢性炎症性皮肤病,约60%患者起病于1岁之前。随着对AD发病机制研究的不断深入,目前研究显示细胞焦亡途径中相关的炎症分子可能参与AD的发生发展。细胞焦亡是一种伴有炎症因子释放的细胞程序性死亡,已被证明在动脉粥样硬化、糖尿病、哮喘、炎症性肠病等疾病中起重要作用。该文就细胞焦亡相关的炎症分子在特应性皮炎发病中的作用作一综述,以期加深对特应性皮炎发病机制的理解并探索新的治疗策略。