Vloga katepsina X pri protitumorskem imunskem odzivu
The role of cathepsin X in antitumor immune response : doktorska disertacija

angleški
slovenski

doktorska dela

2020

cisteinski katepsini   Disertacije   imunosupresivi   imunske celice   Imunski odziv   inhibicija   interakcije   katepsin X   mieloidne supresorske celice   modulacija   protitumorski imunski odziv   Rak (medicina)   tumorji   tumorske celice

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Raziskovanje interakcij med tumorskimi in imunskimi celicami je spodbudilo razvoj novih terapevtskih strategij za modulacijo imunskega odziva. Te se osredotočajo predvsem na izboljšanje delovanja citotoksičnih celic in premostitev stanja tumorske imunske tolerance. Regulatorne mieloidne celice, med katerimi imajo vidnejšo vlogo mieloidne supresorske celice (MDSC), so močne zaviralke protitumorskega imunskega odziva. Podobno kot pri tumorskih celicah je tudi v njih povečana aktivnost cisteinskih katepsinov, peptidaz, ki zaradi svojih tumor-promotorskih vlog predstavljajo potencialne terapevtske tarče. Cisteinski katepsini so ključni tudi za normalno delovanje imunskega sistema v procesih antigenske predstavitve, regulacije citotoksičnosti, adhezije ipd., vendar je vpliv njihovih inhibitorjev na imunski odziv pri raku še vedno slabo raziskan. Farmakološka inhibicija predstavlja pomembno orodje za odkrivanje funkcije cisteinskih peptidaz. V okviru pretekle študije smo identificirali nov inhibitor katepsina X, Z9, ki je zaradi reverzibilnega mehanizma vezave in izboljšane selektivnosti bolj primeren kot obstoječa spojina AMS36. Z njegovo pomočjo smo preučili vpliv katepsina X na citotoksične in imunosupresivne celice. V ta namen smo najprej pripravili protokol za pridobivanje MDSC in vitro ter ga ustrezno validirali. Prvi smo pokazali, da lahko tumorska celična linija raka dojke spodbuja prehod monocitov v MDSC, ki močno zavirajo proliferacijo limfocitov T in vitro. Pri tem se v celicah poviša izražanje cisteinskih katepsinov, med drugim tudi katepsina L in X. Z dodatkom inhibitorja katepsina X v ko-kulture tumorskih in imunskih celic smo dosegli povišanje invazivnosti celic MDA-MB-231, pri čemer se citotoksičnost imunskih celic ni spremenila. Tudi inhibicija katepsina L s CLIK-148 je vplivala na recipročne interakcije med tumorskimi in imunskimi celicami, vendar smo ravno nasprotno opazili povečano citotoksičnost CD8+ celic T ob nespremenjeni invaziji tumorskih celic. Oba inhibitorja sta okrepila imunosupresivno funkcijo MDSC. Hkrati smo predpostavili, da je katepsin X pomemben za vzpostavitev imunske sinapse in citotoksičnosti, saj sodeluje pri uravnavanju afinitete integrinov z 2 podenoto, med katere sodi adhezijska molekula LFA-1. Eksperimenti so pokazali, da se katepsin X obnaša podobno kot katepsin W, saj se izloča ob degranulaciji citotoksičnih celic in ne vpliva na stabilnost imunske sinapse niti ne na citotoksičnost. Inhibicija aktivnosti katepsina X torej ne spremeni funkcije imunske sinapse, kar kaţe na to, da prevladajo drugi načini regulacije afinitete LFA-1. Celični modeli so nepogrešljivi za validacijo tarč in testiranje učinkovitosti zdravilnih učinkovin v predkliničnih testih. Z uporabo kompleksnega modela ko-kulture smo dokazali, da lahko inhibitorji cisteinskih katepsinov prek vpliva na recipročne interakcije med tumorskimi in imunskimi celicami regulirajo imunski odziv. Spremembe funkcionalnih lastnosti MDSC in citotoksičnih celic, o katerih poročamo, nudijo novo izhodišče za bodoče študije pomena cisteinskih katepsinov pri regulaciji protitumorskega imunskega odziva.

12.05.2023