Posttranscriptional regulation of the components of the human leukocyte antigen class I antigen processing and presentation machinery as an immune escape mechanism in melanoma
Authors: Λαζαρίδου Μαρία-Φιλοθέη 
Published: January 2025

Οι όγκοι χαρακτηρίζονται από ανώμαλο ρυθμό κυτταρικού πολλαπλασιασμού μαζί με τη δυνατότητα να εισβάλουν ή να εξαπλωθούν σε άλλα μέρη του σώματος. Το μελάνωμα αναγνωρίζεται ως ένας από τους πιο ανοσογονικούς τύπους ανθρώπινων όγκων. Η «αποφυγή της ανοσολογικής καταστροφής» είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό των καρκινικών κυττάρων που μπορεί να επιτευχθεί μέσω διαφόρων μηχανισμών διαφυγής του ανοσοποιητικού συστήματος, οι οποίοι περιορίζουν την αναγνώριση και την καταστροφή τους είτε από CD8+ T-κύτταρα είτε από κύτταρα φυσικούς φονείς (NK). Τέτοιοι μηχανισμοί διαφυγής με τη μεσολάβηση όγκου μπορούν να συσχετιστούν με χρωμοσωμικές αλλοιώσεις, επιγενετικές τροποποιήσεις, απώλεια ετεροζυγωτίας καθώς και μεταμεταγραφικούς ή μεταμεταφραστικούς μηχανισμούς ρύθμισης γονιδίων που σχετίζονται με το HLA τάξης Ι μηχανισμό επεξεργασίας και παρουσίασης αντιγόνων (HLA-I APM) περιορίζοντας έτσι τα επίπεδα έκφρασης των HLA-I στην επιφάνεια των κυττάρων. Όσο αφορά το HLA-I APM, οι μεταφορείς συνδεδεμένοι με την επεξεργασία του αντιγόνου (transporter associated with antigen processing, TAP) TAP1 και TAP2, μαζί με τη συνοδό ταπασίνη (TPN) είναι λειτουργικά σημαντικά συστατικά για τη σύνδεση των πεπτιδικών θραυσμάτων, αφού το TAP σταθεροποιεί τα ετεροδιμερή βαριάς αλυσίδας/β2-μικροσφαιρίνης (HC/β2-m) και η TPN διευκολύνει τη φόρτωση πεπτιδίων σε άδεια μόρια HLA-I. Όμως, εκτός από την παρουσίαση τέτοιων αντιγονικών πεπτιδικών συνδετών σε συνδυασμό με κλασικά μόρια HLA-I σε CD8+ Τ-κύτταρα, η παρουσίαση μη κλασικών μορίων HLA-I, που μεσολαβούν σε ανασταλτικά ερεθίσματα σε ΝΚ κύτταρα, μπορεί να εμπλέκεται στον περιορισμό των κυτταρικών ανοσοαποκρίσεων. Στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής, οι πτυχές των μεταμεταγραφικών ρυθμίσεων των συστατικών του HLA-I APM από microRNAs (miRs) και RNA-binding proteins (RBPs) αναλύθηκαν λεπτομερέστερα, καθώς ένα ετερογενές μοτίβο έκφρασης, σε επίπεδο αγγελειαφόρου RNA (mRNA) και πρωτεϊνών, πολλών συστατικών του HLA-I APM, συμπεριλαμβανομένου των TAP1, TAP2, TPN καθώς και της έκφρασης των HLA-I στην επιφάνεια των κυττάρων έχει συχνά περιγραφεί σε όγκους διαφορετικής προέλευσης, συμπεριλαμβανομένων αρκετών εργαστηριακά εκτενώς χαρακτηρισμένων κυτταρικών σειρών ανθρώπινου μελανώματος. Είχε μεγάλο ενδιαφέρον να διερευνηθούν miRs και RBPs που μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση τέτοιων ανοσορυθμιστικών μορίων τόσο σε καρκινικά κύτταρα όσο και ανοσοκύτταρα, οδηγώντας έτσι στη διαφυγή των καρκινικών κυττάρων από την ανοσολογική επιτήρηση ή τουλάχιστον στη μείωση της ικανότητας ανοσοαπόκρισής. Με βάση την επιτυχή ανίχνευση νέων miRs και RPBs με αναλύσεις υψηλής απόδοσης σε συνδυασμό με τις αναλύσεις miTRAP και RNA-AP, αντίστοιχα, δόθηκε έμφαση στον καθορισμό μεταμεταγραφικών ρυθμιστών των TAP1, TAP2 ή TPN, στοχεύοντας τις αντίστοιχες 3' αμετάφραστες περιοχές (3'-UTR). Ακόμα, η ειδική σύνδεση των υποψηφίων miRs: miR-200a-5p, miR-26b-5p και miR-21-3p στην TAP1 3’-UTR έχει επιβεβαιωθεί επιτυχώς μέσω αντιδράσεων λουσιφεράσης. Επιπλέον, τα επίπεδα έκφρασης των επιλεγμένων υποψήφιων miRs δεν συσχετίστηκαν μόνο με τα αντίστοιχα επίπεδα έκφρασης πρωτεϊνών σε κυτταρικές σειρές αλλά και σε μια σειρά από δείγματα ανθρώπινων πρωτογενών βλαβών μελανώματος μαζί με τις συσχετίσεις τους με σχετικές κλινικές παραμέτρους. Αξιολογήθηκε επίσης η επίδρασή τους αναφορικά με την ευαισθησία των καρκινικών κυττάρων να υποστούν λύση είτε από CD8+ Τ- κύτταρα είτε από ΝΚ κύτταρα. Τα δεδομένα που παρουσιάζονται δείχνουν ότι οι τροποποιήσεις των συστατικών APM από miRs μπορούν να συσχετιστούν με αλλοιωμένη ανοσολογική αναγνώριση, επηρεάζοντας έτσι τα επίπεδα της συνολικής επιβίωσης ασθενών με μελάνωμα. Έτσι, τα miR-200a-5p, miR-26-5p και miR-21-3p, μαζί με το miR-9-5p, θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως πιθανοί μελλοντικοί υποψήφιοι βιοδείκτες ή τελικά να αναπτυχθούν περαιτέρω ως νέοι θεραπευτικοί στόχοι για ασθενείς με μελάνωμα. Εκτός από τα προαναφερθέντα miRs, εντοπίστηκε επιτυχώς ένα σύνολο υποψήφιων RBPs που συνδέονται στις 3'-UTRs είτε του TAP1 είτε με το TPN. Αναμεσά τους, οι ρόλοι των υποψηφίων RBPs IGF2BP1 και IGF2BP3 έχουν χαρακτηριστεί λεπτομερέστερα, καθώς και στον αντίκτυπό τους στη διαμόρφωση των επιπέδων έκφρασης των στοχευόμενων συστατικών του APM και στα συνολικά επίπεδα έκφρασης των HLA-I στην επιφάνεια των κυττάρων. Για τα διαμολυσμένα κύτταρα με IGF2BP, η σύγκριση των πρωτεομικών προφίλ με τους αντίστοιχους μάρτυρες (controls) οδήγησαν ακόμη και στην επιτυχή ταυτοποίηση πρωτεϊνών που εκφράζονταν σε διαφορετικά επίπεδα και θα μπορούσαν να συνδεθούν περαιτέρω με λειτουργικά δίκτυα, υπονοώντας έτσι ότι η απορρύθμιση αυτών των RBPs μπορεί να αξίζει να μελετηθεί περαιτέρω. Εν κατακλείδι, με την ανίχνευση αυτών των νέων ανοσοτροποποιητικών miRs και RBPs που στοχεύουν τα TAP1, TAP2 ή TPN, αυτή η μελέτη υπογραμμίζει τη σημασία των αρχικά προτεινόμενων μηχανισμών μεταμεταγραφικού ελέγχου για τα συστατικά του HLA-I APM και την πιθανή συμβολή τους τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό στη συχνά παρατηρούμενη ανοσολογική διαφυγή που προάγει την ανάπτυξη των όγκων. Αυτά τα μόρια θα μπορούσαν έτσι να χρησιμοποιηθούν ως νέοι προγνωστικοί δείκτες ή ακόμη και ως στόχοι για μελλοντικές συνδυαστικές ανοσοθεραπείες καρκίνου.