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细胞死亡又一热点来袭:免疫原性细胞死亡

shuanmen 生信人 2022-08-25

小编在过去的很长一段时间为大家介绍了许多细胞死亡领域的热点,包括铁死亡、细胞焦亡、坏死性凋亡等等,甚至包括前几周刷爆全网的铜死亡。可能有小伙伴比较疑惑,小编到底从哪搞到这些东西的。今天小编也不藏着掖着了,直接把压箱底的宝贝分享给大家,也就是细胞死亡命名委员会(NCCD)在2018年的建议。NCCD在2018年明确定义了十二种调节性细胞死亡。


免疫原性细胞死亡相关思路

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从图中,我们可以看到一些熟悉的身影,比如前两年火爆的铁死亡和细胞焦亡。不过小编今天要为大家推荐的热点是免疫原性细胞死亡(immunogenic cell death, ICD)。



为什么关注免疫原性细胞死亡(ICD)

目前免疫原性细胞死亡已经成为标准肿瘤学词汇的一部分,促进了新治疗剂、治疗组合和个性化策略的开发。其实早在2013年,科学家们就从癌症治疗的角度,讨论了ICD的特征、潜在的细胞生物学、免疫效应细胞感知ICD的通路,以及ICD对人类病理生理学的潜在影响。期望未来ICD的概念能够帮助开发高效的治疗方案。



时隔多年,终于有两种基于ICD定义的抗癌药物问世了。其中一个是2020年FDA批准的belantamab mafodotin,用于治疗复发或者难治性多发性骨髓瘤的成人患者;另一个是FDA批准的lurbinectedin,用于治疗小细胞肺癌。



除此之外,ICD能成为热点,还因为今年四月份NATURE IMMUNOLOGY再次强调了ICD在免疫监视中的关键作用。而且,数百个正在进行测试的临床实验表明在ICD诱导化疗后,肿瘤会从“冷”变“热”,从而对免疫检查点抑制剂有反应。



当然了,如果ICD已经发表了大量文章,我们再想入手也容易撞车。所以小编检索了大量的文献,发现目前只有两篇纯生信的文章。一篇是来自2015年的大规模meta分析,探索了免疫原性细胞死亡基因的预后潜能;一篇是来自去年的头颈鳞状细胞癌基于免疫原性细胞死亡的分子分型的文章。从结果来看,ICD方向留给了我们巨大的空间。



如果我们想研究ICD,还有哪些方向可以做呢?小编从生信的角度简单为大家总结几个思路来练练手。


思路一、ICD相关signature

完全可以和铁死亡或者细胞焦亡一致,基础的思路就是基于这个基因集合进行筛选,并且构建一个signature。不到两个月就能轻松做出一个3-5水平的结果。



思路二、ICD相关疾病分型

同样的,我们完全可以参考铁死亡的研究框架,而且前面我们提到,ICD目前已发表的文章中就有这么一篇。在为大家介绍铜死亡的时候,小编还提到,关于铁死亡和细胞焦亡的分子分型的思路,同一个杂志接收了这类文章。所以换个死亡方式是完全可行的。



思路三、单细胞数据出发或者单细胞联合bulk RNA数据

关于这一点,小编在介绍铜死亡的时候,其实也分享过类似的框架。单纯的单细胞数据挖掘或者联合bulk RNA数据,能够轻松做到6-7的水平。只不过与前两个比起来,分析难度提升了不少。



免疫原性细胞死亡(ICD)分子机制

免疫原性细胞死亡是什么?其实免疫原性细胞死亡是调节性细胞死亡的一种,一种足以在具有免疫能力的宿主中激活适应性免疫的细胞死亡方式。在2005年,免疫原性细胞死亡概念被引入,用以区分驱动抗原特异性免疫反应并最终导致免疫记忆的RCD与仅参与固有免疫机制(通常是坏死)和引起主动免疫抑制的RCD(通常是凋亡)。垂死的哺乳动物细胞会发出许多与宿主相互作用的信号,以决定细胞应激和死亡的免疫学相关性。在没有反应性抗原决定簇的情况下,这些信号可能会驱动炎症,但不能参与适应性免疫。相反,当细胞表现出足够的抗原性时,例如在感染或者恶性细胞的情况下,它们的死亡可能会导致由细胞毒性T细胞执行并引发免疫记忆的适应性免疫反应。


ICD可由一组有限的刺激引起,包括病毒感染、一些FDA批准的药物(蒽环类药物等)、特定形式的放疗和光动力治疗。这些情况会时危险相关分子模式(DAMP)的及时释放,免疫系统固有和适应性免疫组分表达的PRR会识别DAMP,警告机体有危险的情况,导致引发通常与免疫记忆建立有关的免疫反应。


目前,已经有6种DAMP与RCD作为免疫原性的感知机制有关

Calreticulin (CALR) 钙网蛋白,ATP, High-mobility group 1, Type 1 IFN, Cancer cell-derived nucleic acid, Annexin A1。不过其中HMGB1和ANXA1在ICD的背景下的分子机制还有待阐明。



总结

细胞死亡领域不仅仅只有我们所熟知的铁死亡、细胞焦亡。其实细胞焦亡刚出来的时候,也不是什么热点。小编为大家分享细胞焦亡的时候,综合了多个层面的证据,表明了细胞焦亡随后肯定是热点,事实也证明小编没有说谎。今天为大家介绍的免疫原性细胞死亡,相信大家也看到了它的重要性和研究潜力,可别等文章都烂大街了,才反应过来这是个热点。


免疫原性细胞死亡相关思路

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