タンパク質アルギニンのメチル化: がん免疫と免疫療法における新たな変化 パート 1
Mar 01, 2023
近年、タンパク質アルギニンメチルトランスフェラーゼ (PRMT) が真核生物の遺伝子発現調節因子ファミリーの新しいメンバーとして出現しており、がんの病因と進行に関連しています。 がん免疫療法は、全生存期間と生活の質の点でがん治療を大幅に改善しました。 タンパク質アルギニンのメチル化は、転写、RNA プロセッシング、およびシグナル伝達カスケードだけでなく、多くのがん免疫サイクル プロセスにおけるエピジェネティックな修飾機能です。 アルギニンのメチル化は、抗がん免疫の活性化と免疫療法の効果の調節に関与しています。
このレビューでは、がんの進行中の自然免疫応答および適応免疫応答における調節分子メカニズムと、根底にあるさまざまなアルギニンメチル化シグナル伝達経路に関する最新情報を要約します。 また、免疫療法との効果的な併用療法としてのPRMT阻害剤の可能性についても概説します。
キーワード: タンパク質アルギニンメチルトランスフェラーゼ (PRMTs)、がん免疫、がん免疫療法、翻訳後修飾、分子機構
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1 はじめに
翻訳後修飾は、化学基の共有結合を介してタンパク質の機能的多様性を高める化学修飾です。 このプロセスはタンパク質の機能を調節し、がんにおける複数の細胞プロセスの重要な調節因子として浮上しています。
しかし、アルギニンのメチル化は、アセチル化、ユビキチン化、およびリン酸化とは異なり、最近までほとんど注目されていませんでした。これは主に、基質検出の途切れ途切れの性質と、信頼できる抗体および効果的な低分子阻害剤が存在しないためです。 プロテオミクスと阻害剤の発見により、アルギニンのメチル化におけるライター、リーダー、レギュレーターに関する理解が深まりました。 タンパク質アルギニンメチルトランスフェラーゼ (PRMT) は、「ライター」としてアルギニンのメチル化を触媒し、主に転写の活性化と抑制、プレ mRNA スプライシング、および DNA 損傷応答に関与しています (1)。 アルギニンのメチル化はまた、標的遺伝子座の転写を調節し、それによって重要な細胞プロセスを媒介して組織の恒常性と疾患の表現型を維持します。 アルギニンのメチル化は標的化可能な修飾であるため、PRMT 阻害剤は前臨床モデルや臨床試験で癌治療として大きな可能性を示し、患者の生存率を効果的に改善します (2)。
免疫系の機能は十分に確立されており、腫瘍の監視とがん治療に不可欠であるため、急速に出現しているがん免疫療法は現在、がん治療の第 4 の柱として位置付けられています (手術、放射線療法、化学療法と並んで) (3)。
がん免疫は通常、腫瘍細胞を排除するか、その増殖を制限しますが、腫瘍の増殖に適応する腫瘍微小環境 (TME) を確立することにより、腫瘍の進行も促進します (4)。 免疫チェックポイント遮断 (ICB) 療法の有効性にもかかわらず、少数の進行性悪性腫瘍患者はこれらの治療から臨床的利益を得ており、大多数は先天的または後天的耐性を獲得しています (5)。
したがって、進行期がん患者の全生存期間を改善するには、免疫療法に基づく併用療法に関するさらなる研究が必要です。
がん免疫応答が継続的で、動的で、厳密に制御され、適切に設計されたプロセスであることを考えると、免疫療法に対する抑制応答は、TME 免疫表現型や固有の腫瘍抵抗性の根底にある分子メカニズムなど、いくつかの要因に起因する可能性があります (6)。 免疫療法に対する最適な応答に関連する問題には、癌免疫サイクルと呼ばれる一連のカスケード増幅プロセスの各ステップ、自然免疫と適応免疫の相互作用、および発癌性シグナル伝達経路の活性化または喪失があります。 古典的ながん免疫サイクルには、抗原の発現と提示、T 細胞の人身売買と腫瘍浸潤、および細胞傷害性 T リンパ球 (CTL) による標的細胞の死滅が含まれます。 自然免疫は、このサイクルを完全に統合し、維持し、増幅します。 エピジェネティック制御因子は、免疫細胞の TME への活性化と移行、およびその後の免疫応答に関与していますが、腫瘍免疫におけるそれらの特定の役割と免疫療法との複合効果は不明のままです (7, 8)。
ここでは、腫瘍免疫におけるアルギニンメチル化機能を 3 つの観点から概説します。1) 抗腫瘍応答における癌免疫サイクルの関与、2) I 型インターフェロン (IFN) 産生および関連するシグナル伝達経路、3) 固有の腫瘍抵抗性メカニズム。 これらの観点を使用して、がん免疫におけるPRMTの新しい生理学的役割を強調する証拠を提供し、PRMT阻害剤を免疫療法と組み合わせて、がんの最大かつ長期的な治療効果を達成できるかどうかを尋ねます.
2 PRMTS
2.1 PRMT分類
アルギニンのメチル化は主に、S-アデノシルメチオニン (SAM) からアルギニン側鎖のグアニジノ基へのメチル基の付加を指し、これは PRMT によって触媒されます (9)。 5つの潜在的な水素結合供与体がグアニジノ基に位置し、アルギニン残基のメチル化により潜在的な水素結合供与体が除去されるため、カチオン電荷を中和することなくアルギニン残基の形状が変化し、ほとんどの細胞で生理学的効果が生じます(10、11)。
現在、9 つの PRMT (PRMT 1 ～ 9) が哺乳類細胞で同定されており、3 つの異なるグループに分けられます。触媒活性によると: 1) w-NG-モノメチルアルギニン (MMA) は、末端の窒素原子に付加された単一のメチル基を指し、2) 非対称 w-NG-ジメチルアルギニン (aDMA) は、同じグアニジノに配置された別のメチル基を指します。 MMA に基づくグループであり、他の末端グアニジノ窒素に配置されている場合、これは 3) 対称 w-NG、N'G ジメチルアルギニン (CDMA) を指します。 I 型酵素 (PRMT1、PRMT2、PRMT3、PRMT4 (CARM1)、PRMT6、および PRMT8) は aDMA を触媒し (12)、II 型酵素 (PRMT5 および PRMT9) は CDMA (13) を触媒し、III 型酵素 (PRMT7) は aDMA のみを触媒します。総合格闘技 (図 1)。 PRMT は、遺伝子発現調節、DNA 損傷応答、細胞シグナル伝達など、多くの生物学的プロセスに関与しています (補足表 1)。 PRMTはヒト細胞にとって優勢かつ不可欠であり、特にPRMT1はaDMAの85%を担っており、ノックアウトするとメチル化が劇的に失われる(14)。
さらに、PRMT 間に多くのクロストークが存在すると推測されます (15)。 PRMT1 が失われると、多様な基質が aDMA 修飾によってブロックされなくなり、これらの基質がタイプ II および III の PRMT ターゲットに切り替わるため、さまざまな基質が放出されます (15)。 しかし、PRMT は、in vitro でさまざまな同一の基質に適用されたとしても、相互に排他的な機能を持っています (16)。
2.2 がん生物学における PRMT の機能
以前の研究では、PRMTの発現上昇は、いくつかの癌における腫瘍形成および予後不良と相関していると報告されています（17–19）（補足表2）。 今日まで、ほとんどの PRMT は、エピジェネティックな遺伝子発現、mRNA スプライシング、および DNA 損傷応答を含む、がんの維持に関連する細胞プロセスの調節に関与しています (20)。 これらの経路の中で、エピジェネティックな調節は、主にPRMT沈着活性化（ヒストンH4R3me2a、H3R2me2s、H3R17me2a、およびH3R26me2a）または抑制的（H3R2me2a、H3R8me2a、H3R8me2s、およびH4R3me2s）ヒストンマークによる細胞活性に影響を与える顕著なメカニズムであり、促進または抑制します。 （それぞれ）主要な腫瘍関連遺伝子（21）。 非ヒストンメチル化に関する初期の研究では、構成的および選択的スプライシング調節における PRMT の役割が特定されました (22、23)。 実際、PRMT5 および I 型 PRMT 阻害は、スプライシング調節に関与する RNA 結合タンパク質の sDMA および aDMA 機能を抑制し、スプライシング因子変異を伴う動物白血病モデルで腫瘍抑制反応を引き起こしました (24)。 DNA損傷修復のダウンレギュレーションは、ゲノムの不安定性を増大させ、制御されていない癌の発生を引き起こすと長い間認識されてきました(25)。 MRE11、53BP1、および hnRNPUL1 を含む DNA 損傷修復関連タンパク質のアルギニンメチル化が、相同組換え修復および非相同末端結合による DNA 修復に必要であることを考えると、PRMT 阻害剤は、細胞毒性治療に対する耐性を克服するために化学療法と組み合わされてきました (26 –28)。
これらの有望な発見は、がん治療におけるPRMTの強力でエキサイティングな役割を示唆しています。 別の予想外の発見は、免疫チェックポイント阻害剤 (ICI) と組み合わせた PRMT 阻害の相乗効果でした (19)。 したがって、PRMT の枯渇または阻害の根底にある分子メカニズムを明らかにする研究は、免疫療法の新しい「創薬可能な」標的を特定するのに役立つ可能性があります。
がん免疫における3つのPRMT
最近では、がん免疫療法ががん治療の重要な領域になってきており、さまざまながんを治療するための有望な単剤療法または併用療法として ICI が特定されています (29)。 抗癌免疫応答の誘導と実行に関与する段階的な事象、いわゆる癌免疫サイクルは、腫瘍免疫療法の理論的基礎を提供します(30)。 この文脈の中で、PRMTとがん免疫サイクルの構成要素との間の相互作用を理解することが重要です.1つまたは複数のサイクルステップを標的にすることで、進行中の抗腫瘍免疫応答が強化され、および/または新しい免疫応答が刺激される可能性があるからです。 I型インターフェロン（IFN）はがん免疫サイクルの各段階で主要な調節因子およびメディエーターであるため、多くの研究で抗がん免疫応答に重要であることが示されています（31、32）。
したがって、I型IFNを刺激する安全で効率的なアゴニストを開発することは、がん免疫療法の有望な戦略となる可能性があります。 実際、固有の腫瘍欠損は、局所抗腫瘍免疫応答における役割を妨げながら、さまざまな種類の癌の免疫状況を決定する重要な分子因子として出現している (33)。 インヒビターの有効性を最大化し、個別化された免疫介入戦略を開発するには、固有の腫瘍の遺伝的事象と PRMT との関係を利用する必要があります。 まとめると、がん免疫サイクルにおけるメチル化イベントの特定、I 型 IFN 産生の特徴付け、および発がん経路の解明は、免疫腫瘍学における PRMT に関する包括的かつ深遠な洞察を提供し、新しい標的の特定に役立ちます。
3.1 がん免疫サイクルにおける PRMT の役割
かなりの証拠は、腫瘍免疫が孤立したプロセスではなく、「癌免疫サイクル」と呼ばれる一連の段階的なイベント、または各ステップが正の調節シグナルを増強するか負のシグナルを阻害することによって腫瘍の発生と予後に影響を与える自己増幅プロセスを必要とすることを示唆しています。規制信号 (30、34、35)。 悪性腫瘍の完全な除去は、理論的には達成可能です (30)。 このモデルでは、がん免疫サイクルの特定のステップを中断することによって、腫瘍細胞の脱出が達成されます。 腫瘍免疫サイクルは、腫瘍細胞からの腫瘍関連ネオアンチゲンの放出から始まり、樹状細胞 (DC)、B 細胞、マクロファージなどの抗原提示細胞によって認識され、抗原性ペプチド主要組織適合性 (MHC) を形成します。複合体。 成熟した DC は、腫瘍から二次リンパ器官 (SLO) に移動して、抗原ペプチド-MHC 複合体を CD4 + T 細胞および CD8 + T 細胞に送達します (36)。 T 細胞受容体 (TCR) はこれらの複合体を認識し、最初のシグナルを生成し、続いて Th 細胞の表面の膜貫通タンパク質 CD40L のアップレギュレーションを生成します。 そして、CD40L は DC の表面の CD40 に結合し、B7 の発現を大幅に増加させ、続いて Th 細胞の表面の CD28 により強く結合します。 この二重シグナルは、T 細胞の共刺激を開始し、サイトカインを生成し、癌特異的抗原に対するエフェクター T 細胞の活性化をもたらします。 活性化されたエフェクター T 細胞は、循環を介して腫瘍に移動し、腫瘍浸潤免疫細胞を作成します。
最後に、CD8 プラス T 細胞上の TCR は、抗原性ペプチド-MHC-I 複合体を認識し、死んだ癌細胞から次のサイクルに放出される抗原で標的癌細胞を殺します (30) 癌免疫サイクルにおけるアルギニンのメチル化によって調節される潜在的な変化示されています (図 2)。
3.1.1 PRMTと腫瘍抗原提示
多くのがんは、MHC クラス I (MHC-I) 抗原の処理と提示を抑制することで免疫拒絶反応を回避します。 MHC-I は、内因性ペプチド抗原を CD8 + T 細胞に提示し、腫瘍認識の干渉を阻害し、CD8 + T 細胞の細胞毒性を低下させるため、かなりの注目を集めています。これは、ICB 成功のための細胞型の主要なエフェクターです (4)。 MHC-I ダウンレギュレーションは、ヒト腫瘍の 40% ～ 90% で観察され、MHC: TCR 相互作用に影響を与え、CD8 プラス T 細胞によるがん細胞の認識を低下させます。 IFN 調節因子 (IRF) およびヌクレオチド結合ドメイン ロイシンリッチリピート含有 (NLR) ファミリー CARD ドメイン含有 5 (NLRC5) は、MHC-I ダウンレギュレーションと頻繁に関連しています (37–40)。 MHC クラス II (MHC-II) 分子は、主に特殊な抗原提示細胞 (APC) によって発現され、外因性ペプチド抗原を主に CD4 + T 細胞に提示します (41)。 MHC-I または MHC-II のダウンレギュレーションは、マウスモデルにおけるがんの予後不良、ICB 応答の障害、および腫瘍拒絶率の低下に関連しています (42–44)。
最近の研究では、PRMT5 が MHC-I の存在量と抗原提示を制御し、NLRC5 の転写に影響を与えることが報告されました (19)。 PRMT5 ダウンレギュレーションまたは PRMT5 活性の薬理学的阻害により、NLRC5 とその標的遺伝子の発現が増加し、抗原のプロセシングと提示に関係していました。 NLRC5 は、SXY モジュールなどの MHC-I プロモーター調節要素と相互作用する転写因子と対になると、MHC-I 遺伝子の転写活性化因子となります (39、45)。 PRMT5 ノックダウンは、IFN-g 処理後の NLRC5 発現も増加させ、MHC-I 表面発現の増加を伴いました (19)。 NLRC5 の発現は、癌細胞における PRMT5 の発現と逆相関していた(46)。 したがって、PRMT5 をターゲットにすることは、MHC-I の存在量を増やし、抗原提示を促進するための有望な戦略になる可能性があります。 PRMT5 に加えて、他のいくつかの PRMT が MHC-I レベルを負に調節することが示されました。
単球では、PRMT1 阻害により、HLA-B (主要組織適合性複合体、クラス I、B) プロモーター上の CRE 部位でのサイクリック アデノシン一リン酸 (cAMP) 応答要素結合 (CREB) 濃縮が減少し、MHC-I レベルが上昇しました (47)。 PRMT7 ノックダウンまたは PRMT7 阻害剤で処理したマウスメラノーマ B16 細胞では、MS023 (PRMT1 阻害剤) グループと同様に、Nlrc5 やその標的遺伝子などの MHC-I 遺伝子調節因子もアップレギュレートされます (48)。
PRMT1 は、MHC-II 発現の重要な調節因子であるクラス II トランス活性化因子 (CIITA) をメチル化することが示されており、MHC-II プロモーターに結合する転写因子と関連し、協力していました (49)。 CIITA のアルギニンメチル化は、その後の分解と、MHC-II mRNA およびタンパク質レベルのダウンレギュレーションにつながりました (49)。 最近の研究では、PRMT5 が MYC による肝細胞癌の MHC-II 発現を負に制御することが報告された (50)。 MYC 過剰発現トランスジェニックマウスを PRMT5 阻害剤、GSK3326595 で処理すると、腫瘍浸潤 CD45.1 プラス白血球および DC で MHC-II が有意に増加した (50)。 MYC 過剰発現肝細胞癌細胞における PRMT5 サイレンシングは、CIITA および CD74 プロモーター上の in vitro H3R8me2s および H4R3me2s 濃縮を減少させることにより、MHC-II 発現を直接調節した (50)。
したがって、小分子阻害剤を使用して PRMT5 をターゲットにすると、肝腫瘍への免疫細胞浸潤が誘導され、MHC-II アップレギュレーションを通じて抗原提示が促進される可能性があります。 しかし、別の研究では、PRMT5- が IFN-g 刺激に応答して対称的にジメチル化されたヒストン、H3R2 (H3R2me2s) の蓄積を媒介し、MHC-II プロモーターでの CIITA 濃縮を伴うことが示されました。 PRMT5 は活性依存的に MHC-II 転写を活性化した (51)。 MHC-II転写プロセスに対するPRMT5のこれらの異なる効果は、異なるモデルによるものである可能性があるため、これらの問題を明確にするためにさらなる研究が必要です。 CARM1 はまた、アルギニンメチルトランスフェラーゼ活性依存的に、CIITA によって誘導される IFN-g 刺激による MHC-II 転写を活性化しました。 さらに、CARM1 は CREB 結合タンパク質を R714、R742、および R768 の位置でメチル化し、それによって MHC-II プロモーターとの結合を促進し、CIITA による MHC-II 転写を相乗的に活性化した (52)。 一緒に、PRMTs は、さまざまなメカニズムを介して IFN による MHC II の CIITA を介した誘導に影響を与えた。
3.1.2 PRMTは、ケモカイン、CXCL10、およびCXCL11を調節することによって免疫細胞の移動を仲介します
抗腫瘍作用を実行するために、T細胞はリンパ節で開始された後、循環系を通って腫瘍に移動します。 CXCL9、-10、-11/CXCR3 軸は、主に免疫細胞の移動、分化、および活性化を調節します。 CXCR3 は、免疫細胞およびがん細胞上の CXCL9、CXCL10、および CXCL11 ケモカインの表面発現受容体です。 ケモカインは、CTL、ナチュラル キラー (NK)、NK-T 細胞、およびマクロファージを動員し、走化性勾配を介して癌組織への浸潤を促進し、腫瘍壊死因子-a によって相乗的に増強される IFN-g に応答して方向性移動を誘発します ( TNF-a) (53)。 CXCR3-/-マウスへのメラノーマB16細胞の致死量または亜致死量の皮下注射は、CTL遊走中のCXCL9、CXCL10、およびCXCL11の受容体としてのCXCR3の重要な役割を確立する(54)。 腫瘍由来のケモカインは、Th2 細胞、Treg、骨髄由来サプレッサー細胞 (MDSC) の動員にも関与しています (53)。 したがって、CXCL9、CXCL10、および CXCL11 は、免疫細胞の腫瘍への浸潤を媒介し、効果的な抗腫瘍免疫を誘導する、重要で重複のない細胞自律的な役割を果たします。 さらに、ゼステ ホモログ 2 (EZH2) を介したヒストン リジン メチル化および DNA メチルトランスフェラーゼ-1 (DNMT-1) を介した DNA メチル化は、それぞれ CXCL9 および CXCL10 の産生を抑制し、T 細胞腫瘍を抑制しました。ホーミング。
したがって、エピジェネティックモジュレーター治療は、この抑制を排除し、最終的に癌治療を強化することができます(55)。 これらの観察結果は、腫瘍のエピジェネティックな再プログラミングがT細胞の動員と腫瘍免疫療法の臨床的有効性を調節できること、および広範かつ重要なエピジェネティックなモダリティとしてのアルギニンのメチル化がこれらのプロセスに影響を与えることを示唆しています。
CARM1 の触媒構造ドメインは、核因子カッパ B (NF-kB) Rel 相同ドメインに位置する p65 と直接相互作用し、必須の二量体化モチーフとして機能します (56)。 TNF-a で刺激された CARM1 ノックダウン細胞では、CXCL10 プロモーターへの p65 動員は著しく欠陥があり、プロモーター上の H3R17 メチル化は検出できませんでしたが、CARM1 再導入はこれらの応答を完全に救済しました。 H3R17 メチル化 (56)。 PRMT5 は、p65 上の R30 および R35 部位のジメチル化と、p65 の DNA 結合および核移行を引き起こすため、CXCL10 プロモーターとの p65 の会合も調節した (57)。 内皮細胞における CXCL10 の TNF-α 誘導には、PRMT5- を介した p65 アルギニンのメチル化が必要でした。 このチームによる他の研究によると、PRMT5 は p65 の R174 ジメチル化を誘導し、CXCL11 プロモーターへの結合を変更しました (58)。
一貫して、R30 での p65 の PRMT5 対称ジメチル化は、DNA への親和性を増加させ、NF-kB 誘導遺伝子発現を引き起こした(59)。 対照的に、短いヘアピン RNA または低分子阻害剤 EPZ015666 による PRMT5 活性の減衰は、メラノーマ B16 細胞において、刺激後の CCL5 および CXCL10 発現を増加させました (19)。 PRMT5 は IFI16 もメチル化し、細胞内二本鎖 DNA (dsDNA) への結合を弱め、CCL5 と CXCL10 の発現を誘導した (19)。 PRMT1 と CXCL10 または CXCL11 の間の相互作用は記載されていませんが、PRMT1 は p65 の保存された R30 残基を非対称的にジメチル化します (60)。 PRMT1 メチル化部位は、p65 DNA 結合 L1 ループの RxxRxRxxC モチーフに位置しています (60)。 メチル化 p65 は、NF-kB 共有オリゴヌクレオチドに対する親和性が低くなります。 それは p65 DNA 結合と転写活性を負に調節し、それによって標的遺伝子プロモーターへの NF-kB 動員を妨げた (60)。
したがって、PRMT1はケモカインを転写レベルで調節できると仮定しています。 PRMT1、CARM1、および PRMT5 はすべて、進化的に保存されたメチルトランスフェラーゼ構造ドメインを含む中央領域によって相互作用が媒介されたという事実により、p65 の Rel 相同ドメインに直接結合した (61)。 全体として、PRMT-ケモカイン相互作用は動的で状況依存的であるため、NF-kB 反応のさまざまな段階で対称および非対称のジメチル化が相殺され、発生する可能性があり、それによって異なるエフェクター分子が動員され、多様な生物学的効果が生み出されます。 ケモカイン産生は、異なるPRMTを選択的に標的とすることにより、腫瘍浸潤リンパ球の動員を促進するために促進されるべきです。
3.1.3 TME における抑制ネットワークの克服
TME は現在、腫瘍細胞中心の増殖パターンではなく、複雑な腫瘍生態系と見なされています (62)。 TME がどのように機能するかをよりよく理解するには、その細胞外マトリックスと間質細胞の組成を理解する必要があります。 間質細胞は次のように分類されます。 浸潤性免疫細胞 (IIC)、血管新生血管細胞、および癌関連線維芽細胞 (63)。 抗原特異的浸潤免疫細胞は、さまざまな刺激に応答する自然免疫細胞タイプ (マクロファージ (Mjs)、樹状細胞 (DC)、MDSC、NK、マスト細胞、好中球、および適応免疫細胞 (T および B リンパ球) で構成されます)。 （64）。 これらの細胞は、最初は周囲の組織または骨髄から動員されて腫瘍組織を包み込みますが、最終的に「再教育」されて、慢性炎症と血管新生を引き起こすさまざまな細胞型になります。
この環境では、がん細胞と周囲の間質は、免疫学的に有益な遺伝子を抑制し、異常な経路シグナル伝達を誘導することで相互にクロストークし、最終的に宿主の免疫監視に影響を与えてがん細胞の増殖、進行、転移を維持する強力なサイトカインとケモカインを生成します。 多くの臨床的証拠は、TMEが免疫療法の有効性と臨床転帰に大きな影響を与えること、およびPRMTがTMEを高リンパ球浸潤に向けて調節することにより、腫瘍免疫療法の新しい治療標的を提供する可能性があることを示しています。
3.1.3.1 T細胞の増殖と分化を標的とする
CD8- 効果のある T 細胞は最も強力な腫瘍殺傷細胞であるため、T 細胞集団は非常に局所的な研究テーマです。 CD8 + 細胞傷害性 T 細胞および CD4 + T ヘルパー細胞は、TME の T 細胞亜集団を構成します。 ナイーブ CD4 プラス細胞は主に、T ヘルパー 1 (Th1)、Th2、Th17、および制御性 T (Treg) 細胞の 4 つの異なる集団に分化します。 それらの分化は、抗原との最初の相互作用中に受信したシグナルパターンによって決定されます(65)。 TME 内の T 細胞は、抗腫瘍エフェクター機能を発揮するだけでなく、腫瘍増殖を促進するものもあります。 これらのうち、一般に CTL として知られる CD8 プラス細胞傷害性 T 細胞および Th1 細胞は、腫瘍を殺す役割を果たします。 後者の細胞は、IFN-g、TNF-a、およびインターロイキン (IL)-2 の産生を特徴とし、これらは前者の細胞型をサポートするか、腫瘍細胞を直接除去する細胞傷害性 T 細胞として機能します (66)。 Th2 細胞は IL-4、IL-5、IL-13 を放出することで B 細胞をサポートし、Th17 細胞は IL-17、IL-21 を産生することで腫瘍の成長を促進します。 、および IL22 (65、67)。 さらに、Treg は、T 細胞機能とサイトカイン産生を直接阻害するか、抗原提示を間接的に阻害して T 細胞活性化を妨げることにより、T 細胞媒介性抗腫瘍免疫応答を減衰させます (68, 69)。 CD8 + T 細胞に対する Treg の比率が高いことは、通常、がんの予後が悪いことを示します (70)。 CD8 + 細胞傷害性 T 細胞は、T 細胞抑制性受容体の持続的発現と、長期的要因に応答した IFN-g 産生および脱顆粒機能の進行性喪失として定義される T 細胞枯渇により、腫瘍形成中の腫瘍形成を阻害できないことがよくあります。慢性炎症や癌刺激など (71)。 IL-12 および IFN-g は、T ボックス転写因子 T-bet の信号トランスデューサーおよび活性化因子の作用を介して、ナイーブ CD4 + T 細胞を Th1 細胞に向けて分極させます。 Th2 細胞の分化には、IL-4 の下流にある GATA3 が必要です。 Th17 細胞の分化には、レチノイド関連オーファン受容体 (ROR)gt が必要です。これは、IL-6、IL-21、および IL{{55 }}。 Treg 細胞の分化には、転写因子としてフォークヘッド ボックス P3 (FOXP3) も必要です。
初代 T 細胞におけるアルギニン メチル化の包括的な特徴付けにより、T 細胞の運命決定における PRMT の調節的役割が特定されました。 質量分析法を使用して、Geoghegan 等。 ヒト T 細胞の 1,257 のタンパク質で 2,502 のアルギニンメチル化部位を特定した (72)。 リストには、T 細胞抗原受容体シグナル機構コンポーネントと、T 細胞運命決定を調節する重要な転写因子が含まれていました。 さらに、これらの著者は、一次 T 細胞分化中のアルギニンメチル化占有率の変化を定量化し、T 細胞分化に重要なタンパク質のサブセットにおける細胞刺激中のアルギニンメチル化化学量論の変化を示した(72)。
T 細胞特異的 PRMT5- 欠損マウスを使用した 3 つの独立した研究は、末梢 T 細胞の維持およびナイーブ T 細胞のエフェクター/メモリー表現型への移行の誘導における PRMT5 の重要な役割を裏付けました (73–75)。 井上ら。 対照マウスと比較した場合、PRMT5 T細胞特異的ホモ接合欠損マウスは、不変NK（iNK）T、CD4 + T、およびCD8 + T細胞数が少ないことを報告しました。 また、PRMT5 は T 細胞の生存と増殖に必要でした (74)。 田中ら。 PRMT5 がナイーブから活性化表現型への T 細胞の移行、およびすでに成熟した T 細胞の維持に重要であることを示した (73)。 リンゼイ等。 また、正常な iNKT、CD4 + T、および CD8 + 末梢 T 細胞集団を維持するために PRMT5 が必要であることも確認しました (75)。 対称アルギニンジメチル化の活性とPRMT5発現レベルの両方が、活性化T細胞で有意に誘導されました。
さらに、井上ら。 また、PRMT5が Il2rg および Jak3 からのプレmRNAスプライシングを促進して、T細胞集団を維持するためにそれらの発現レベルを増加させることも報告しました。 Il2rg は、IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、およびIL-21 (76)。 gc サイトカインファミリーは、チロシンキナーゼ JAK1 および JAK3 を介して、リンパ球の発生と機能を厳密に調節します (77)。 T細胞、B細胞、NK細胞、iNKT細胞を含むリンパ球の発達障害が、gcまたはJAK3のいずれかが欠損したマウスで観察されます。 これらの著者はまた、PRMT5 による Sm タンパク質のアルギニン残基の対称的ジメチル化が、PRMT5 欠乏によって引き起こされるスプライシング変化の原因である可能性があることを示した (74)。
高密度 CD8 プラス細胞傷害性 T 細胞は、多くの癌の予後改善に関連しています (78)。 したがって、PRMT、CD8 プラス T 細胞の増殖、およびサイトカイン産生能の間の相関関係は、数多くの研究で調査されています。 クマール等。 は、CARM1 阻害が腫瘍浸潤 CD8 + T 細胞の数を増加させ、グランザイム B および IFN-g の発現を促進し、Ki-67 マーカーの増殖を促進することを示しました。 CD8 プラス T の増殖とサイトカイン産生の増強 (79)。 クマール等。 また、Carm1- ノックアウト T 細胞は、Tcf7 や Myb などの T 細胞関連転写因子に加えて、より高いレベルのメモリー CD8 を発現することも示しました (79)。 Myb は、Tcf7 の転写活性化と Zeb2 抑制を介して、メモリー CD8 と T 細胞の形成を促進しました (80)。 特に、Carm1- ノックアウト T 細胞は、T 細胞枯渇マーカーである抑制性受容体 PD-1 と TIM3 を低レベルで共発現した (79)。 CARM1 とは異なり、PRMT5 阻害は in vitro で腫瘍抗原特異的 CD8 + T 細胞の誘導を抑制した (81)。 PRMT メチル化反応は、SAM をメチル供与補因子としてサデノシル-1-ホモシステイン (SAH) に変換し、SAM はメチルチオアデノシン (MTA) にも変換しました。 SAH と MTA の両方がフィードバック ループの PRMT を阻害しましたが、MTA は PRMT5 の活性を効果的に阻害しました (82)。 MTA は、CD8 プラス T 細胞の脱顆粒能力を低下させ、IFN-g および IL-2 分泌を阻害することにより、ヒト抗原特異的 CD8 プラス細胞傷害性 T 細胞のエフェクター機能を阻害したため、CD8 プラス T 細胞の増殖と生存率を低下させました。用量依存的に（81）。 ストロブル等。 PRMT5- 特異的メチルトランスフェラーゼ阻害剤である EPZ015666 が、CD8 プラス T 細胞の増殖、生存率、および機能性を抑制することを報告しました (83)。
さらに、これらの著者は、PRMT5 を選択的 MDM4 スプライシングと関連付けました。この選択的 MDM4 スプライシングは、p53 シグナル伝達カスケードの伝達を誘導して、CD8 プラス T 細胞の細胞周期停止とアポトーシスを媒介します。 PRMT5 阻害は、プロテインキナーゼ B (AKT)/ラパマイシンの哺乳類標的 (mTOR) シグナル伝達も減少させ、CD8 プラス T 細胞の増殖と生存を阻害した (83)。
CD28 は APC 上の B7 に結合し、TCR との同時刺激は T 細胞の活性化閾値を低下させ、それによって CD4 と T 細胞の分化および Th2- 型サイトカインの発現を促進しました (84)。 ブランシェら。 は、CD28 共刺激シグナルが T 細胞のアルギニンメチル化を誘導したことを報告しました (85)。 SAH が S-アデノシル-L-ホモシステイン加水分解酵素 (SAHase) によって急速に除去され、SAH が PRMT 活性を阻害したことを考えると、SAHase は PRMT 活性化因子として機能します。 薬理学的 SAHase ブロッカーは、AKT、細胞外調節タンパク質キナーゼ (ERK)1/2、NF-kB など、TCR シグナル伝達によって刺激されるいくつかの重要なタンパク質の活性化を強力に阻害しました。 CD4とT細胞の活性化の障害につながります（86）。
したがって、PRMT は CD4 プラス T 細胞の活性化と分化に重要な役割を果たしている可能性があります。 PRMT5 の選択的阻害剤は、Th2 細胞の増殖を抑制する可能性がある (87)。 ウェッブ等。 PRMT5 T 細胞特異的ホモ接合欠損マウスでは、IFN-g プラス T-bet プラス 、IFN-g プラス 、および T-bet プラス T 細胞の割合が Th1 細胞の分化中に増加したが、分化した Th1 細胞の総数はこれは、おそらく Th1 の増殖の減少によるものである (75)。 さらに、これらの著者は、GATA-3 プラス IL-4 プラスおよび IL-4 プラス T 細胞のパーセンテージが Th2 分化中に増加することを観察しました (75)。 したがって、PRMT5 阻害は CD4 と T 細胞の分化を促進しましたが、増殖は抑制しました。 機構的に、SAHase 阻害剤は必須分子である Vav Guanine Nucleotide Exchange Factor 1 (Vav1) のアルギニンメチル化を減少させ、CD4 と T 細胞の活性化を制限することが示されました (86, 88)。 一貫して、アルギニンメチル化 Vav1 は核内に蓄積し、活性化 T 細胞の転写複合体核因子 (NFAT) と NF-kB を活性化して、IL-2 産生と T 細胞増殖を促進した (85)。 PRMT5 は、特定の sDMA 含有タンパク質をメチル化することにより、IL-2 転写も調節しました (89)。
さらに、PRMT5 阻害剤による IL-2 分泌の減少は、Th1 細胞の増殖と分化を抑制するのに役立ちました (87)。 PRMT1 は、NFAT との結合を促進する NFAT 相互作用タンパク質である NIP45 もメチル化し、NIP45- に必要な修飾は、NFAT トランス活性化の強力な増強と IL-4 プロモーターの PRMT1 共活性化を誘導した (90, 91)。 まとめると、SAHase 阻害剤は、Vav1 メチル化の低下を介して TCR シグナル伝達によって刺激されるタンパク質を部分的に制御し、それによって CD4 プラス T 細胞の活性化を阻害しました。 PRMT5 は、Vav1 または NF-45 と NF-90 をメチル化することにより、IL-2 の産生も促進しました。 IL-2 がナイーブ CD4 + T 細胞の Th2 表現型への極性化、および T 細胞の増殖において重要な役割を果たしていることを考えると、PRMT5 によって誘導される高い IL-2 発現レベルが CD4 + T 細胞に寄与しました。分化と増殖 (92, 93)。
最近の研究では、アルギニンのメチル化調節不全が Th17 分化に寄与していることが示されました。 一方で、PRMT1 の薬理学的阻害は Th17 細胞の生成を妨げた (94)。 機構的に、IL-6 およびトランスフォーミング増殖因子-b (TGF-b) に応答して、PRMT1 は Th17 細胞分化における重要な転写因子である RORgt と相互作用し、IL-17 の転写と発現を誘導しました。 Th17 表現型を特徴付けた (94)。 RORgt と組み合わせた後、PRMT1 は IL-17 プロモーターに動員され、ヒストン 4 アルギニン 3 (H4R3) が非対称的にジメチル化されました。 H4R3 のメチル化は、IL-6 によって活性化される STAT3 を安定化し、IL-2 によって活性化される STAT5 を除去し、それによって IL-17 プロモーターに対する STAT5 の阻害効果を緩和し、Th17 分化を促進します (95)。
しかし、一方で、Th17 分化は、T 細胞特異的 PRMT5 欠損モデルでは著しく妨げられ、RORgt + IL17 + 、IL-17 + 、および RORgt + Th17 細胞の数はこのモデルでは非常に低かった（96）。 この状況は、次の原因で発生した可能性があります: PRMT5 は、R321 で SREBP1 を対称的にジメチル化し、S430 でのリン酸化を阻害し、ユビキチン-プロテアソーム経路を介した SREBP1 分解を防止しました (96)。 この変化は、コレステロール生合成を促進する遺伝子トランス活性化因子である SREBP1 の安定性と転写活性を促進し、強力な内因性 RORg アゴニストであるデスモステロールの蓄積をもたらした (75, 97)。
コレステロール生合成への影響に加えて、PRMT5は解糖機構を強化してTh17分化を調節しました。 PRMT5 阻害は、解糖調節因子、低酸素誘導因子 1-a (HIF-1a) の発現を抑制し、RORgt の直接的な転写活性化と解糖経路の促進を介して Th17 分化を促進します ( 75、83、98)。 全体として、ヒストンをメチル化して IL-17 プロモーターを活性化し、T 細胞活性化後の解糖および脂質代謝を含む代謝の再プログラミングを調節することにより、PRMT は Th17 分化を促進しました。
Treg 細胞の場合、FOXP3 は運命を決定する転写調節因子として報告されており、Treg 細胞の免疫抑制活性には高い FOXP3 レベルと安定性が必要です (99, 100)。 PRMTは、FOXP3を調節することにより、Tregの分化と抑制活性を積極的に調節しました。 PRMT1- 触媒による FOXP3 の R48 および R51 での直接メチル化は、Treg 細胞の抑制機能を強化した (101)。 同様に、PRMT1は、フォークヘッドボックスタンパク質O1（FOXO1）や転写因子ラント関連転写因子1（Runx1）など、FOXP3と相互作用する他のタンパク質を調節することにより、Treg活性にも影響を与えた可能性があります（102、103）. PRMT1 は R248 と R250 で FOXO1 をメチル化してタンパク質を安定化し、R206 と R21 で Runx1 をメチル化してその転写活性を増強した (104, 105)。
その上、PRMT1 阻害剤 AMI-1 治療は、TGF-b 誘導 FOXP3 発現に対する Treg の感受性を強化し、FOXP3 発現を直接増強することにより、Treg の頻度と抑制効果を増加させた (106, 107)。 PRMT1 とは別に、PRMT5 は FOXP3 プロモーターの CpG メチル化を制御する DNMT1 発現に影響を与えることでナイーブ T 細胞の FOXP3 発現も制御し、したがって FOXP3 制御領域への転写アクセシビリティを強化した (108, 109)。 さらに、PRMT5 阻害は FOXP3 プロモーターの H3K27me3 修飾に影響を与え、FOXP3 発現を促進した (106)。 PRMT5 が EZH2 と相互作用し、H3K27me3 沈着の増加をもたらすため、PRMT5 欠損細胞における H3K27me3 の変化は、PRMT5-EZH2 相互作用によって誘導された可能性があります (110)。
対照的に、Yasuhiroらは、Treg細胞特異的PRMT5-欠損モデルにおいて、FOXP3 R51遺伝子座の対称ジメチル化マーカーの減少に起因して、Tregの抑制活性および効果/記憶表現型が減少することを観察した(111 ）。 しかし、これらの著者は後に、PRMT5 欠乏が、メチル化 FOXP3 ではなく gc シグナル伝達の障害を介して、Treg 細胞の維持、活性化、および増殖の欠陥に関連している可能性があることを発見しました (73)。
3.1.3.2 B細胞の活性化と分化の標的化
T 細胞は長い間腫瘍免疫研究の焦点でしたが、他の免疫細胞サブセットは、特に三次リンパ構造 (TLS) の概念に関して、この分野に関連しています。 DCが腫瘍部位からSLOに移動することを要求するのではなく、TLS仮説は、この現象が異所性リンパ器官で直接発生し、腫瘍の縁および間質に浸潤する非リンパ組織によって生成されると仮定している(112)。 このような構造は、CD3 + T 細胞ゾーンと CD20 + B 細胞ゾーンで構成され、前者には DC リソソーム関連膜糖タンパク質および線維芽細胞網状赤血球に陽性の DC が含まれ、後者には胚中心、形質細胞、濾胞性 DC、および抗原抗体複合体 (113)。 TLS では、腫瘍関連抗原が、抗体を産生するエフェクター/メモリー表現型への B 細胞の形質転換を引き起こし、腫瘍抗原を T 細胞に提示することで、CD8 + T 細胞の予後機能を高め、T 細胞の増殖を促進します (113)。 かなりの CD20 プラス B 細胞浸潤と共局在する CD8 プラスおよび CD4 プラス T 細胞レベルの上昇は、長期臨床生存と関連していた (114)。
さらに、いくつかのケモカインが B 細胞によって分泌され、DC、T 細胞、および NK 細胞を動員した (113)。 TME の臨床コホートと分析研究の両方で、ICB 療法に対する患者の反応と、B 細胞浸潤および TLS 形成との間に正の相関関係があることが確認されました。 これらの研究は、これまで認識されていなかったヒトの抗腫瘍免疫における B 細胞の役割を浮き彫りにしたため、ICB 非感受性腫瘍は、B 細胞活性を標的とする新しい治療法によりよく反応する可能性があります (115–117)。
PRMT1、PRMT5、および PRMT7 は、プレ B 細胞の増殖と分化、胚中心の形成、および抗体応答を調節します。 B細胞特異的PRMT1-欠損マウスでは、骨髄および他の末梢リンパ器官のB細胞数が大幅に減少し(118)、B細胞の発達はプレB細胞段階で大幅に抑制された(119)。 ）。 活性化された B 細胞は、PRMT1 およびアルギニンメチル化タンパク質レベルの増加を示しました。 組換え活性化遺伝子である Rag1 と Rag2 をダウンレギュレートすることにより、FOXO1 はプロ B 細胞段階を超えた B 細胞分化の進行をブロックした (120)。 山形ら。 PRMT1がFOXO1を直接メチル化し、AKTによるリン酸化とその後のプロテアソーム分解を阻害することを示した(105)。 さらに、PRMT1 は B 細胞受容体 (BCR) の Iga サブユニットもメチル化し、BCR 誘導性の Syk 活性化とホスホイノシチド 3- キナーゼ (PI3K) シグナル伝達を阻害し、FOXO タンパク質の分解をブロックし、プレ B 細胞の分化を促進しました。増殖（121、122）。
したがって、PRMT1はPI3K-FOXO1シグナル伝達を介したクラススイッチ組換えや抗原選択などのB細胞シグナル伝達イベントを負に調節し、プレB細胞から未成熟B細胞への発生を促進しました。 さらに、PRMT1はCDK4のアルギニンメチル化を媒介し、CDK4-サイクリン-D3複合体を不安定化し、細胞周期停止を誘導し、プレB細胞分化を促進した(119)。 末梢 B 細胞コンパートメント PRMT1- 欠損マウスモデルでは、刺激後の成熟 B 細胞の増殖と分化が著しく阻害され、胚中心 B (GC-B) 細胞の生成に欠陥があり、記憶 B 細胞の活性化と増殖が不十分でした。大幅に削減されました（121）。 PRMT1 はまた、濾胞 B (FO-B) 細胞数を維持し、FO-B 細胞活性化時に胚中心 (GC) 形成を促進した (118)。 PRMT1 は、BCL2 ファミリーの生存促進タンパク質である MCL1、BCL2、A1、および BCLX の発現を調節することにより、活性化された B 細胞をアポトーシスから保護しました (121)。
リツラー等。 PRMT5 タンパク質と sDMA レベルの両方が増殖中の B 細胞段階でアップレギュレートされ、PRMT5 が活性化された B 細胞の生存を促進したことを報告しました (123)。 PRMT5は、Pro-BおよびPre-B細胞におけるB細胞の発生に必要でした。 PRMT5 は成熟 B 細胞をアポトーシスから保護し、B 細胞の転写とスプライシングの忠実度を調節することで増殖と GC 形成を促進した (123)。 さらに、PRMT5 は BCL6 と直接相互作用してメチル化し、BCL6- を介した転写抑制を促進し、GC 形成を調節した (124)。 形質細胞の分化を仲介する BCL6 標的遺伝子 Irf4 と Prdm1 も、PRMT5 によってダウンレギュレートされた (123)。
B 細胞特異的な PRMT7 ノックアウト マウス モデルを使用して、Ying 等。 PRMT7 の喪失が B 細胞の発達を阻害することを実証した (125)。 PRMT7の枯渇は、H4R3me1と対称H4R3me2をBcl6プロモーターに動員することにより、Bcl6の発現を増加させました。 IgA および IgG1- を分泌する形質細胞サブタイプの分化も、PRMT7- 欠損マウスで減少しました。これは、おそらく、PRMT7 の喪失が Bcl6 のアップレギュレーションを誘発し、GC-B 細胞で Irf4 と Prdm1 を阻害したためです (125 ）。
3.1.3.3 腫瘍関連マクロファージ (TAM) の分化と他の免疫細胞の発現を標的とする
TMEが免疫細胞を変化させて免疫監視と免疫反応を抑制することを示す証拠が増えている(126)。 古典的に活性化された M1 マクロファージは、炎症誘発性環境を確立し、Th1 および CTL 応答を促進することにより、腫瘍細胞を貪食する傾向があります。
しかし、TAM などの代わりに活性化された M2 マクロファージは、Th2 分極、腫瘍血管新生を促進し、抗腫瘍免疫応答を阻害することにより、腫瘍の成長と浸潤を促進します (127)。 DCは抗原の処理と提示に特化し、NKは腫瘍細胞を効率的に識別し、パーフォリン/グランザイムを介した細胞毒性を使用して腫瘍の増殖を制限しますが、蓄積されたMDSCは成熟した骨髄細胞への分化ではなく、顕著な免疫抑制効果を発揮します(128)。
骨髄特異的 PRMT1 ノックアウト マウス モデルを使用して、Tikhanovich 等。 PRMT1がM2マクロファージの分化に必要であることを示しました。 PRMT1誘導は、単球からマクロファージへの分化中に観察され、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体g（PPARg）プロモーターへのH4R3me2a沈着を引き起こし、PPARg発現（M2表現型分化に必要な重要な転写因子）を増強しました。 PPARg のマクロファージ特異的欠失は、代わりに活性化された M2 マクロファージの成熟を損なった (129, 130)。 この研究に沿って、PRMT1は、アルコール依存性肝細胞癌のマウスモデルにおいて、PPARg依存性マクロファージのエフェロサイトーシスを促進してアポトーシス小体を消費することにより、M2型へのマクロファージ分極を誘導し、IL-6および下流のSTAT3発現を増加させた(131)。
また、PRMT1 欠乏症は、c-Myc を介した PPARg 経路を介して M2 タイプを減少させ、マクロファージの輸送、エフェロサイトーシス、食作用、および代替活性化に影響を与えました (132–134)。 PRMT1 はまた、R299 および R346 で c-Myc をメチル化し、HDAC1 の代わりに、p300 への結合能力を上方制御しました。 この強化された c-Myc-p300 複合体の遺伝子への動員は、PPARg やマンノース受容体 C-type 1 (MRC1) プロモーターなどのその後の M2 転写を引き起こした (129)。
さらに、PRMT は、他の細胞株における c-MYC の発現と機能に次のように影響を与えました。 ) 複雑で、c-MYC 転写を促進する (135)。 2) PRMT5 は、異種核リボ核タンパク質 A1 (hnRNP A1) の R218 および R225 部位をメチル化し、c-MYC の内部リボソーム侵入部位 (IRES) 依存性翻訳を調節した (136)。 3) PRMT3によるc-MYCポリユビキチン化の酵素依存性阻害は、ユビキチン媒介C-MYC分解を排除し(137)、4) PRMT5-媒介H4R3me2標識は、CANNTG E-へのc-Myc結合に富んでいた。ボックス要素、および規制された MYC 機能 (138)。
PRMT6 はまた、M1 表現型ではなく M2 表現型へのマクロファージの分化を促進し、腫瘍の血管新生をサポートすることにより、腫瘍の進行を促進しました。 PRMT6 は肺腺癌において ILF2 と相互作用し、マクロファージ遊走阻害因子の合成を調節して、代わりの TAM 活性化を誘導した (139, 140)。
アルギニンのメチル化は、マクロファージを除く他の免疫細胞にも影響を与えました。 CARM1 小分子阻害剤である EZM2302 で治療された腫瘍は、多数の樹状細胞、交差提示 cDC1 細胞、および NK 細胞によって浸潤されました。 一貫して、PRMT5- ノックダウン腫瘍モデルでは、コントロール ノックダウン モデルと比較して、より多くの NK、DC、および MDSC が観察されました (19、79)。
組み合わせると、PRMT はマクロファージの分化と NK、DC、および MDSC 細胞の増殖を調節する上で重要な役割を果たします。 これらの機能は、代替マクロファージ活性化の新しい展望を提供するだけでなく、がんの新しい治療標的を特定する可能性があります。
3.2 PRMT と I 型 IFN シグナリング
I型IFNは、いくつかの方法で癌の免疫監視、抗腫瘍免疫、および免疫療法の有効性を促進しますが、最も顕著なのは、DCの成熟を刺激し、癌の自然免疫サイクルで抗原を処理および提示する能力を改善することです(141)。 IFN 型はまた、CTL における細胞傷害性メディエーターの発現を増加させ、NK 細胞が活性化された CD8 プラス CTL を一掃するのを防ぎますが、同時に記憶表現型を維持し、Treg 抑制機能に影響を与えます (142)。 Toll様受容体（TLR）、RNA感知レチノイン酸誘導性遺伝子（RIG）-I様受容体（RLR）、サイトゾルDNAセンサーなどの異なるパターン認識受容体（PRR）クラスが病原体関連分子パターンを認識する場合または損傷に関連する分子パターンである TBK1 動員は、IRF3/7 および NF-kB の連続的な活性化とともに誘導され、従来は IFN 刺激遺伝子 (ISG) 発現および I 型 IFN 生成を増加させます (143)。 I型IFNおよび関連するシグナル伝達経路の適切な刺激が、効果的な抗腫瘍免疫療法として開発される可能性があると考えられます。
3.2.1 PRMT および TLR 経路
TLRによる病原体関連分子パターン認識は、異なる遺伝子の転写アップレギュレーションに寄与しています。 腫瘍壊死因子受容体 (TNFR) 関連因子 6 (TRAF6) は、TLR の下流にある、免疫調節機能を持つ骨髄分化一次応答 88 (MyD88) 依存性シグナル伝達経路の鍵として同定された (143)。 PRMT1 は TRAF6 をメチル化および非活性化し、TRAF6- 依存性 TLR 経路を抑制しました。 この抑制は、6 (JMJD6) を含む十文字ドメインによって逆転され、TRAF6 は JMJD6 によって脱メチル化されました。 PRMT1/JMJD6 比は、MyD88- 依存性 TLR 経路の活性化を決定しました。 TRAF6 のアルギニンメチル化は、TRAF6 および下流の NF-kB 活性の低下と関連していましたが、TLR リガンドへの曝露は PRMT1 を一過性に減少させ、JMJD6 による TRAF6 の脱メチル化と NF-kB の活性化を引き起こし、シグナルが終了すると、PRMT1 は再びTRAF6- 依存経路をブロックしました (144) (図 3)。
3.2.2 PRMT と RIG-I 経路
RIG-I 経路では、IFI16/IFI204 メチル化における PRMT5 の重要な役割が特定されました。 IFI16/IFI204 のメチル化は、dsRNA 誘導の RIG-I/TLR3- を介した I 型インターフェロン応答を活性化しましたが、IFI16/IFI204 は通常、DNA 感知タンパク質として機能していました (19, 145)。 PRMT7 は、R52 でミトコンドリア抗ウイルスシグナル伝達タンパク質 (MAVS) をモノメチル化する凝集体を形成し、RIG-I および TRIM31- トリガー MAVS K63- 結合ポリユビキチン化との相互作用を触媒依存的に阻害します。 MAVS 活性化と下流のウイルス誘導分子イベント (IRF3、IkB、および STAT1 リン酸化) は、PRMT7 によって阻害されましたが、PRMT7 阻害剤である SGC3027 によって救済されました (146)。 MAVS は TRAF3 と TRAF6 の両方を動員して MAVS/TRAF3/TRAF6 複合体を形成し、TBK1 と IKK と相互作用して IRF3 と I 型 IFN 産生を活性化した (147)。 ウイルス感染の初期段階では、PRMT7 は R32 で自動メチル化され、その酵素活性と凝集が無効になりました。 その後、SMURF1 は MAVS 依存的に PRMT7 にリクルートされ、PRMT7 の K48- リンク型ポリユビキチン化を触媒して、そのタイムリーなプロテアソーム分解とその後の RIG-I-MAVS 活性化を確実にしますが、SMURF1 は MAVS、TRAF3、TRAF6、または過剰な RLR シグナル伝達の活性化を避けるために、ウイルス感染後期の USP25 (146)。
ゼブラフィッシュでは、PRMT2、PRMT3、および PRMT7 は、RIG-IMAVS シグナル伝達経路を抑制することにより、抗ウイルス応答を弱めました。 TRAF6 の Lys63- 結合自己ユビキチン化は、PRMT2- を介した TRAF6 の R100 の不斉ジメチル化によって妨げられ、それによって Nemodependent TBK1/IKKϵ シグナル伝達が不活性化された (148)。 PRMT2 はまた、TRAF6 結合について MAVS と競合し、MAVS への TBK1/IKKϵ 動員を妨げました (148)。 前述の 2 つのメカニズムを通じて、PRMT2 は IRF3/IRF7 のリン酸化と下流の I 型 IFN 遺伝子の発現を逆に制御した (148)。 これらの著者は、PRMT3 と PRMT7 の両方が IRF3 リン酸化に影響を与え、RIG-I と相互作用することによって IFN 産生を抑制することも示唆しました (149, 150) (図 4)。
