السموم

مسار السموم

بروتين TOX، وهو بروتين صندوق المجموعة عالي الحركة المرتبط بانتقاء الخلايا التائية ، يُشفّر في البشر بواسطة جين TOX . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] يُحفّز TOX استنزاف الخلايا التائية [ 8 ] [ 9 ] ويلعب دورًا في تطور الخلايا اللمفاوية الفطرية. [ 10 ] [ 11 ]

بناء

يشفر جين TOX بروتينًا ينتمي إلى عائلة كبيرة من البروتينات المرتبطة بالكروماتين، والتي تشترك في وحدة ربط الحمض النووي المكونة من حوالي 75 حمضًا أمينيًا ، وهي وحدة HMG (مجموعة البروتينات عالية الحركة) (نسبةً إلى الوحدة الموجودة في البروتين 1 عالي الحركة ، وهو البروتين الأساسي لهذه العائلة). تحتوي بعض بروتينات HMG (مثل LEF1 ) على وحدة HMG واحدة وترتبط بالحمض النووي بطريقة تعتمد على التسلسل، بينما تحتوي بروتينات أخرى من هذه العائلة (مثل HMGB1 ) على وحدات HMG متعددة وترتبط بالحمض النووي بطريقة تعتمد على البنية ولكنها لا تعتمد على التسلسل. على الرغم من أن TOX يحتوي على وحدة HMG واحدة، [ 7 ] إلا أنه من المتوقع أن يرتبط بالحمض النووي بطريقة لا تعتمد على التسلسل. [ 12 ]

عائلة TOX الفرعية

يُعدّ TOX أحد أفراد عائلة فرعية صغيرة من البروتينات ( TOX2 و TOX3 و TOX4 ) التي تتشارك في تسلسلات صندوق HMG متطابقة تقريبًا. [ 12 ] وقد ثبت أن TOX2 يلعب دورًا في تمايز الخلايا التائية المساعدة الجريبية . [ 13 ] ويُعتقد أن TOX2 إشارة لاحقة لـ BCL-6 . [ 13 ] كما حُدد TOX3 كموقع جيني مُؤهِّب للإصابة بسرطان الثدي. [ 14 ] [ 15 ] ويُعبَّر عن TOX بكثافة في الغدة الزعترية ، وهي موقع نمو الخلايا اللمفاوية التائية . [ 10 ] وتُعاني الفئران المُعدَّلة وراثيًا التي تفتقر إلى TOX من خلل شديد في نمو بعض المجموعات الفرعية من الخلايا اللمفاوية التائية. [ 16 ]

وظيفة

استنفاد الخلايا التائية

يُعدّ TOX ضروريًا لبقاء الخلايا التائية، ولكنه يُؤدي أيضًا إلى استنزافها . [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] وتتميز زيادة التعبير عن TOX بضعف وظائف الخلايا التائية السامة وزيادة تنظيم المستقبلات المثبطة على سطحها. [ 20 ] [ 21 ] ويُعزز TOX النمط الظاهري للخلايا التائية المستنزفة من خلال إعادة تشكيل جينومها . [ 20 ] [ 22 ] ويُعدّ PD-1 علامة مثبطة على الخلايا التائية، ويزداد تعبيره عند اختلال تنظيم TOX. [ 20 ] [ 23 ] [ 22 ] وهذا يسمح للخلايا السرطانية بالإفلات من الخلايا التائية السامة من خلال زيادة التعبير عن PD-L1 . [ 24 ]

وظيفة المؤثر

تشمل مؤشرات وظائف الخلايا الفعالة التي تنخفض عند فرط التعبير عن جين TOX كلاً من KLRG1 و TNF و IFN-γ . [ 8 ] كما يزداد إنتاج IFN-γ وTNF-α عند حذف جيني Tox و Tox2 . [ 9 ] لا يُلاحظ دائمًا ارتفاع في وظيفة الخلايا الفعالة في الخلايا التي تفتقر إلى TOX، وقد اقتُرح أن وظيفة المستقبلات المثبطة منفصلة عن وظيفة الخلايا التائية السامة CD8+ الفعالة. [ 8 ] لا يحدث استنفاد للخلايا التائية عند حذف TOX من الخلايا التائية CD8+، بل تتخذ الخلايا حالة KLRG1+ الفعالة النهائية وتخضع للاستماتة ، أو الموت الخلوي المبرمج. [ 9 ] لذلك، اقتُرح أن TOX يمنع هذا التمايز النهائي ويعزز بدلاً من ذلك الاستنفاد بحيث يكون للخلايا التائية استجابة أكثر استدامة. [ 9 ]

السرطان والعدوى المزمنة

في حالات السرطان أو أثناء العدوى الفيروسية المزمنة ، يحدث استنزاف الخلايا التائية عندما تتعرض الخلايا التائية السامة للتحفيز المستمر. [ 8 ] [ 25 ] يرتفع مستوى بروتين TOX في الخلايا التائية CD8+ في حالات العدوى المزمنة مقارنةً بالعدوى الحادة. [ 8 ] عادةً ما يمتلك مرضى السرطان مستويات عالية من بروتين TOX في الخلايا اللمفاوية المتسللة إلى الورم ، [ 8 ] وتزداد المناعة المضادة للورم عند حذف جيني Tox و Tox2 . [ 9 ] بالإضافة إلى ذلك، تتميز الخلايا التائية CAR الخاصة بالورم والتي تفتقر إلى جيني TOX وTOX2 بزيادة في وظيفة الخلايا الفعالة المضادة للورم، فضلاً عن انخفاض مستويات المستقبلات المثبطة. [ 8 ]

التفعيل

تُعد عوامل النسخ NFAT ضرورية لتنشيط TOX في الخلايا التائية CD8+، [ 8 ] وقد أشير إلى أن TOX هدفٌ نهائي لـ NFAT. [ 9 ] يرتبط التعبير عن NR4a (وهو هدف لـ NFAT) ووظيفته ارتباطًا وثيقًا بانخفاض التعبير عن NR4a في الخلايا التائية التي تم فيها تعطيل جينيّ Tox، وانخفاض التعبير عن Tox إلى أدنى حد في الخلايا التائية التي تم فيها تعطيل جينيّ NR4a ثلاث مرات. [ 9 ]

تطور الخلايا التائية

يُعدّ TOX ضروريًا للاختيار الإيجابي في الخلايا التائية النامية في الغدة الزعترية . [ 26 ] تُظهر الفئران المُعدّلة وراثيًا التي تفتقر إلى TOX ضرورة وجوده لسلالة الخلايا التائية CD4، [ 26 ] ومع ذلك، لا تزال الخلايا التائية CD8 أحادية الإيجابية قادرة على التطور. [ 26 ]

تطور الخلايا اللمفاوية الفطرية

يُعدّ TOX ضروريًا لتطور الخلايا اللمفاوية الفطرية . [ 10 ] [ 11 ] تشمل الخلايا اللمفاوية الفطرية ILC1 وILC2 وILC3 والخلايا القاتلة الطبيعية (NK) . [ 26 ]

يمكن أن تُسهم إشارات Notch في نمو جميع الخلايا اللمفاوية الفطرية، ولكن في الخلايا التي تفتقر إلى TOX، تُعبَّر جينات Notch المستهدفة بمستويات منخفضة، لذا فمن المحتمل أن يكون TOX ضروريًا لتنشيط هذه الجينات المستهدفة لـ Notch لاحقًا. [ 10 ] كما وُجد أن TOX يرتبط بـ Hes1 ، وهو جين مستهدف لـ Notch، في خلايا الكلى الجنينية. [ 10 ]

يقل عدد العديد من مجموعات الخلايا اللمفاوية الفطرية من النوع الثالث (ILC3) في غياب بروتين TOX، مما يشير إلى دوره في نموها. [ 10 ] في الأمعاء الدقيقة، تكون أعداد مجموعات ILC3 الرئيسية طبيعية في الخلايا التي تفتقر إلى TOX، مما يوحي بأن نمو ILC3 في الأمعاء قد يحدث بشكل مستقل عن TOX. [ 10 ] تتكاثر بعض مجموعات ILC3 في الأمعاء في غياب TOX. [ 10 ]

اقترح الباحثون أن البروتينين NFIL3 وTOX ينظمان انتقال الخلايا السلفية اللمفاوية المشتركة إلى الخلايا السلفية اللمفاوية الفطرية المبكرة. [ 11 ] في الفئران التي تعاني من نقص NFIL3، ينخفض ​​التعبير عن TOX، مما يشير إلى أن NFIL3 يؤثر بشكل مباشر على التعبير عن TOX الذي يعمل بدوره في مراحل لاحقة من تطور الخلايا اللمفاوية الفطرية. [ 11 ] تفتقر كل من الفئران التي تعاني من نقص TOX والفئران التي تعاني من نقص NFIL3 إلى الخلايا اللمفاوية الفطرية الناضجة وخلاياها السلفية. [ 11 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000198846 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000041272 Ensembl ، مايو 2017
  3. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. ناغاسي تي، إيشيكاوا ك، سوياما إم، كيكونو آر، مياجيما إن، تاناكا إيه، وآخرون (أكتوبر 1998). "التنبؤ بالتسلسلات المشفرة لجينات بشرية غير معروفة. الحادي عشر. التسلسلات الكاملة لـ 100 نسخة cDNA جديدة من الدماغ تشفر بروتينات كبيرة في المختبر" . أبحاث الحمض النووي . 5 (5): 277-286 . doi : 10.1093/dnares/5.5.277 . PMID 9872452 .  
  6. ويلكنسون ب، تشين جيه واي، هان ب، روفنر كيه إم، غولارت أو دي، كاي جيه (مارس 2002). "TOX: بروتين صندوق HMG متورط في تنظيم اختيار الخلايا التائية". علم المناعة الطبيعي . 3 (3): 272-280 . doi : 10.1038/ni767 . PMID 11850626. S2CID 19716719 .  
  7. 1 2 "جين Entrez: جين صندوق المجموعة عالية الحركة المرتبط باختيار الخلايا التائية TOX" .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 بوردون واي (أغسطس 2019). "سموم للخلايا التائية المنهكة" . مراجعات الطبيعة. علم المناعة . 19 (8): 476. doi : 10.1038/s41577-019-0193-9 . PMID 31243349 . 
  9. 1 2 3 4 5 6 7 أندو م، إيتو م، سريرات ت، كوندو ت، يوشيمورا أ (مارس 2020). "خلايا الذاكرة التائية، والإنهاك، ومناعة الأورام" . الطب المناعي . 43 (1): 1-9 . doi : 10.1080/25785826.2019.1698261 . PMID 31822213 . 
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 سيهوس سي آر، كاي جيه (2015). "دور السموم في تطور الخلايا اللمفاوية الفطرية" . وسطاء الالتهاب . 2015 243868. doi : 10.1155/2015/243868 . PMC 4628649. PMID 26556952 .  
  11. 1 2 3 4 5 ستوكيتش-تريتيكا ف، ديفنباخ أ، كلوز سي إس (2020). "تطور الخلايا القاتلة الطبيعية في أوقات تنوع الخلايا اللمفاوية الفطرية" . فرونتيرز إن إيمونولوجي . 11 813. doi : 10.3389/fimmu.2020.00813 . PMC 7360798. PMID 32733432 .  
  12. 1 2 أوفلاهيرتي إي، كاي جيه (أبريل 2003). " يُعرّف TOX عائلة فرعية محفوظة من بروتينات HMG-box" . BMC Genomics . 4 (1) 13. doi : 10.1186/1471-2164-4-13 . PMC 155677. PMID 12697058 .  
  13. 1 2 مينتون ك (يناير 2020). "TOX2 يد مساعدة لخلايا T FH " . مراجعات الطبيعة. علم المناعة . 20 (1): 4-5 . doi : 10.1038 / s41577-019-0249-x . PMID 31745259. S2CID 208145693 .  
  14. إيستون دي إف، بولي كيه إيه، دانينغ إيه إم، فارو بي دي، طومسون دي، بالينجر دي جي، وآخرون . (يونيو 2007). "دراسة ارتباط على مستوى الجينوم تحدد مواقع جينية جديدة للاستعداد للإصابة بسرطان الثدي" . مجلة نيتشر . 447 (7148): 1087-1093 . Bibcode : 2007Natur.447.1087E . doi : 10.1038/nature05887 . PMC 2714974. PMID 17529967 .   
  15. ستايسي إس إن، مانوليسكو إيه، سوليم بي، رافنار تي، غودموندسون جيه، غودجونسون إس إيه، وآخرون . (يوليو 2007). "تُساهم المتغيرات الشائعة على الكروموسومات 2q35 و16q12 في زيادة قابلية الإصابة بسرطان الثدي الإيجابي لمستقبلات الإستروجين". مجلة نيتشر جينيتكس . 39 (7): 865-869 . doi : 10.1038/ng2064 . PMID 17529974. S2CID 7346190 .   
  16. علي أحمد ب، كاي ج (يناير 2008). "يتطلب تطور جميع سلالات الخلايا التائية المساعدة CD4 العامل النووي TOX" . مجلة الطب التجريبي . 205 (1): 245-256 . doi : 10.1084/jem.20071944 . PMC 2234360. PMID 18195075 .  
  17. ألفي ف، كانيف ك، هوفمان م، وو م، غنيم هـ، رويلي ب، وآخرون . (يوليو 2019). "يعزز TOX النمط الظاهري وطول عمر الخلايا التائية المنهكة في العدوى الفيروسية المزمنة" . نيتشر . 571 (7764): 265-269 . doi : 10.1038 / s41586-019-1326-9 . PMID 31207605. S2CID 190528786 .   
  18. خان، أو.، جايلز، جيه. آر.، ماكدونالد، إس.، مان، إس.، نغيو، إس. إف.، باتيل، كيه. بي.، وآخرون . (يوليو 2019). "يبرمج TOX استنزاف الخلايا التائية CD8 + على مستوى النسخ والتعديلات فوق الجينية " . مجلة نيتشر . 571 (7764): 211-218 . doi : 10.1038/s41586-019-1325-x . PMC 6713202. PMID 31207603 .   
  19. سكوت إيه سي، دوندار إف، زومبو بي، تشاندران إس إس، كليبانوف كاليفورنيا، شكيبة إم، وآخرون . (يوليو 2019). "TOX هو منظم حاسم لتمايز الخلايا التائية الخاصة بالورم" . طبيعة . 571 (7764): 270–274 . دوى : 10.1038 / s41586-019-1324-y . بمك 7698992 . بميد 31207604 . S2CID 190538130 .    
  20. 1 2 3 بوردون واي (أغسطس 2019). "سموم للخلايا التائية المنهكة" . مراجعات الطبيعة. علم المناعة . 19 (8): 476. doi : 10.1038/s41577-019-0193-9 . PMID 31243349. S2CID 195657349 .  
  21. ^ بلانك سي يو، هاينينغ دبليو إن، هيلد دبليو، هوجان بي جي، كاليس أ، لوجلي إي، وآخرون . (نوفمبر 2019). "تعريف" استنفاد الخلايا التائية " " . Nature Reviews. Immunology . 19 (11): 665– 674. doi : 10.1038/s41577-019-0221-9 . PMC 7286441 . PMID 31570879 .  
  22. 1 2 تشنغ ي، شاو ز، تشن ل، تشنغ كيو، تشانغ كيو، دينغ و، وآخرون . (يناير 2021). " دور ووظيفة وتنظيم بروتين صندوق المجموعة عالي الحركة المرتبط بانتقاء الخلايا التائية في استنفاد الخلايا التائية CD8 + ". رسائل علم المناعة . 229 : 1-7 . doi : 10.1016/j.imlet.2020.11.004 . PMID 33186634. S2CID 226948315 .   
  23. كيم ك، بارك س، بارك س ي، كيم ج، بارك س م، تشو ج و، وآخرون . (فبراير 2020). "تحليل النسخ الجيني للخلايا المفردة يكشف أن TOX عامل محفز لاستنزاف الخلايا التائية ومؤشر للاستجابات المضادة لـ PD-1 في سرطان الإنسان" . طب الجينوم . 12 (1) 22. doi : 10.1186/s13073-020-00722-9 . PMC 7048139. PMID 32111241 .   
  24. فان دير ليون إيه إم، ثومين دي إس، شوماخر تي إن (أبريل 2020). "حالات الخلايا التائية CD8 + في السرطان البشري: رؤى من تحليل الخلية المفردة" . مجلة نيتشر ريفيوز. السرطان . 20 (4): 218-232 . doi : 10.1038/s41568-019-0235-4 . PMC 7115982. PMID 32024970 .  
  25. فيليب م ، شيتينجر أ (يوليو 2021). "تمايز الخلايا التائية CD8 + واختلال وظيفتها في السرطان" . مجلة نيتشر ريفيوز. علم المناعة . 22 (4): 209-223 . doi : 10.1038/s41577-021-00574-3 . PMC 9792152. PMID 34253904. S2CID 235808117 .   
  26. 1 2 3 4 علي أحمد ب، سيكسينيان أ، كاي ج (أبريل 2012). "الأدوار المتعددة لـ TOX في الجهاز المناعي" . الرأي الحالي في علم المناعة . 24 (2): 173-177 . doi : 10.1016/j.coi.2011.12.001 . PMC 3319641. PMID 22209117 .  

للمزيد من القراءة