Metilasi Protein Arginin: Modifikasi yang Muncul pada Imunitas Kanker dan Imunoterapi Bagian 1

Dalam beberapa tahun terakhir, protein arginine methyltransferases (PRMTs) telah muncul sebagai anggota baru dari keluarga pengatur ekspresi gen pada eukariota, dan berhubungan dengan patogenesis dan perkembangan kanker. Imunoterapi kanker telah meningkatkan pengobatan kanker secara signifikan dalam hal kelangsungan hidup dan kualitas hidup secara keseluruhan. Metilasi arginin protein adalah fungsi modifikasi epigenetik tidak hanya dalam transkripsi, pemrosesan RNA, dan kaskade transduksi sinyal tetapi juga dalam banyak proses siklus kekebalan kanker. Metilasi arginin terlibat dalam aktivasi kekebalan anti-kanker dan pengaturan kemanjuran imunoterapi.

Dalam ulasan ini, kami meringkas informasi terbaru tentang mekanisme pengaturan molekuler dan jalur pensinyalan metilasi arginin yang berbeda dalam respon imun bawaan dan adaptif selama kanker. Kami juga menguraikan potensi penghambat PRMT sebagai pengobatan kombinasi yang efektif dengan imunoterapi.

Kata kunci: protein arginine methyltransferases (PRMTs), kekebalan kanker, imunoterapi kanker, modifikasi pasca-translasi, mekanisme molekuler

Klik manfaat cistanche tubulosaproduk

For more information:1950477648nn@gmail.com

1. PERKENALAN

Modifikasi pasca-translasi adalah modifikasi kimiawi yang meningkatkan keragaman fungsional protein melalui penambahan kovalen suatu gugus kimia. Proses memodulasi fungsi protein dan telah muncul sebagai pengatur penting dari berbagai proses seluler pada kanker.

Namun, metilasi arginin, tidak seperti asetilasi, ubiquitination, dan fosforilasi, telah mendapat sedikit perhatian sampai saat ini, terutama karena sifat pendeteksian substrat yang berombak dan tidak adanya antibodi yang andal dan penghambat molekul kecil yang efektif. Penemuan proteomik dan inhibitor telah memperdalam pemahaman kita tentang penulis, pembaca, dan regulator selama metilasi arginin. Protein arginine methyltransferases (PRMTs) mengkatalisasi metilasi arginin sebagai "penulis", dan terutama terlibat dalam aktivasi dan represi transkripsi, penyambungan pra-mRNA, dan respons kerusakan DNA (1). Metilasi arginin juga memodulasi transkripsi lokus yang ditargetkan, sehingga memediasi proses sel kunci untuk mempertahankan homeostasis jaringan dan fenotipe penyakit. Karena metilasi arginin adalah modifikasi yang dapat ditargetkan, penghambat PRMT telah menunjukkan potensi besar sebagai terapi kanker dalam model praklinis dan uji klinis, untuk meningkatkan kelangsungan hidup pasien secara efektif (2).

Karena fungsi sistem kekebalan sudah mapan dan penting untuk pengawasan tumor dan pengobatan kanker, imunoterapi kanker yang muncul dengan cepat sekarang ditempatkan sebagai pilar keempat pengobatan kanker (bersamaan dengan pembedahan, radioterapi, dan kemoterapi) (3).

Kekebalan kanker biasanya menghilangkan sel tumor atau membatasi pertumbuhannya, tetapi juga mendorong perkembangan tumor dengan membangun lingkungan mikro tumor (TME), yang beradaptasi dengan pertumbuhan tumor (4). Terlepas dari keefektifan terapi blokade pos pemeriksaan imun (ICB), sebagian kecil pasien dengan keganasan lanjut memperoleh manfaat klinis dari perawatan ini, dengan sebagian besar mengembangkan resistensi bawaan atau yang didapat (5).

Oleh karena itu, penelitian lebih lanjut tentang metode kombinasi berbasis imunoterapi diperlukan untuk meningkatkan kelangsungan hidup secara keseluruhan pada pasien dengan kanker stadium lanjut.

Mengingat bahwa respons imun kanker adalah proses yang berkelanjutan, dinamis, diatur dengan ketat, dan dirancang dengan baik, respons supresif terhadap imunoterapi dapat dikaitkan dengan beberapa faktor, termasuk fenotip imun TME dan mekanisme molekuler yang mendasari resistensi tumor intrinsik (6). Di antara isu-isu yang relevan dengan respons optimal terhadap imunoterapi adalah setiap langkah dalam serangkaian proses amplifikasi kaskade yang disebut siklus imunitas kanker, interaksi antara imunitas bawaan dan adaptif serta aktivasi atau hilangnya jalur pensinyalan onkogenik. Siklus kekebalan kanker klasik meliputi ekspresi dan presentasi antigen, perdagangan sel T dan infiltrasi tumor, dan pembunuhan sel target oleh limfosit T sitotoksik (CTL). Kekebalan bawaan sepenuhnya mengintegrasikan, menopang, dan memperkuat siklus ini. Sementara regulator epigenetik terlibat dalam aktivasi dan translokasi sel imun ke TME, serta respon imun selanjutnya, peran spesifik mereka dalam imunitas tumor dan efek gabungannya dengan imunoterapi masih belum jelas (7, 8).

Di sini, kami meninjau fungsi metilasi arginin dalam kekebalan tumor dari tiga perspektif: 1) keterlibatan siklus kekebalan kanker dalam respons antitumor, 2) produksi interferon Tipe I (IFN) dan jalur pensinyalan terkait, dan 3) mekanisme resistensi tumor intrinsik. Dengan menggunakan perspektif ini, kami memberikan bukti yang menyoroti peran fisiologis baru PRMT dalam kekebalan kanker, dan kami menanyakan apakah penghambat PRMT dapat dikombinasikan dengan imunoterapi untuk mencapai efek terapeutik yang maksimal dan tahan lama pada kanker.

2 PRMTS

2.1 Klasifikasi PRMT

Metilasi arginin sebagian besar mengacu pada penambahan gugus metil dari S-adenosylmethionine (SAM) ke gugus guanidino dari rantai samping arginin, yang dikatalisis oleh PRMT (9). Lima donor ikatan hidrogen potensial terletak di kelompok guanidino, dengan metilasi residu arginin menghilangkan donor ikatan hidrogen potensial, sehingga mengubah bentuk residu arginin tanpa menetralkan muatan kationik dan menghasilkan efek fisiologis di sebagian besar sel (10, 11). 

Saat ini, sembilan PRMT (PRMT 1–9) telah diidentifikasi dalam sel mamalia dan dibagi menjadi tiga kelompok berbeda.menurut aktivitas katalitik: 1) w-NG-monomethyl arginine (MMA) mengacu pada gugus metil tunggal yang ditambahkan ke atom nitrogen terminal, 2) w-NG-dimethylarginine (aDMA) asimetris mengacu pada gugus metil lain yang ditempatkan pada guanidino yang sama kelompok berdasarkan MMA, dan jika ditempatkan pada nitrogen guanidino terminal lainnya, ini mengacu pada 3) w-NG simetris, N'Gdimethylarginine (CDMA). Enzim tipe I (PRMT1, PRMT2, PRMT3, PRMT4 (CARM1), PRMT6, dan PRMT8) mengkatalisasi aDMA (12), sedangkan enzim tipe II (PRMT5 dan PRMT9) mengkatalisasi CDMA (13), dan enzim tipe III (PRMT7) hanya mengkatalisasi MMA (Gambar 1). PRMT berpartisipasi dalam banyak proses biologis, termasuk regulasi ekspresi gen, respons kerusakan DNA, dan pensinyalan sel (Tambahan Tabel 1). PRMT dominan dan esensial untuk sel manusia, terutama PRMT1, yang bertanggung jawab atas 85 persen aDMA, dan menunjukkan hilangnya metilasi yang dramatis saat tersingkir (14).

Selain itu, ada spekulasi banyak crosstalk antara PRMTs (15). Kehilangan PRMT1 menyebabkan pelepasan beragam substrat karena tidak lagi diblokir oleh modifikasi aDMA, membuat substrat ini beralih ke target PRMT Tipe II dan III (15). Namun, PRMT memiliki fungsi yang saling eksklusif bahkan jika diterapkan pada berbagai substrat identik secara in vitro (16).

2.2 Fungsi PRMT dalam Biologi Kanker

Studi sebelumnya melaporkan bahwa peningkatan ekspresi PRMT berkorelasi dengan tumorigenesis dan prognosis buruk pada beberapa kanker (17-19) (Tambahan Tabel 2). Sampai saat ini, sebagian besar PRMT terlibat dalam pengaturan proses sel yang terkait dengan pemeliharaan kanker, termasuk ekspresi gen yang dimediasi epigenetik, penyambungan mRNA, dan respons kerusakan DNA (20). Di antara jalur ini, regulasi epigenetik adalah mekanisme menonjol yang mempengaruhi aktivitas sel, terutama karena aktivasi penyimpanan PRMT (histone H4R3me2a, H3R2me2s, H3R17me2a, dan H3R26me2a) atau tanda histone represif (H3R2me2a, H3R8me2a, H3R8me2s, dan H4R3me2s), yang mempromosikan atau menekan (masing-masing) gen kunci terkait tumor (21). Studi awal tentang metilasi nonhistone mengidentifikasi peran PRMT dalam regulasi penyambungan konstitutif dan alternatif (22, 23). Memang, penghambatan PRMT5 dan PRMT tipe I menekan fungsi sDMA dan aDMA dalam protein pengikat RNA yang terlibat dalam regulasi penyambungan, yang mengarah ke respons penekanan tumor pada model leukemia hewan dengan mutasi faktor penyambungan (24). Down-regulasi perbaikan kerusakan DNA telah lama dikenal sebagai peningkatan ketidakstabilan genom untuk menghasilkan perkembangan kanker yang tidak terkendali (25). Mengingat bahwa metilasi arginin dari protein terkait perbaikan kerusakan DNA, termasuk MRE11, 53BP1, dan hnRNPUL1, diperlukan untuk perbaikan DNA dengan perbaikan rekombinasi homolog dan penggabungan akhir nonhomolog, penghambat PRMT telah dikombinasikan dengan kemoterapi untuk mengatasi resistensi terhadap pengobatan sitotoksik (26 –28).

Temuan yang menggembirakan ini menunjukkan peran yang kuat dan menarik untuk PRMT dalam pengobatan kanker. Temuan tak terduga lainnya adalah efek sinergis dari penghambatan PRMT dalam kombinasi dengan immune checkpoint inhibitors (ICIs) (19). Oleh karena itu, penelitian mengklarifikasi mekanisme molekuler yang mendasari penipisan atau penghambatan PRMT dapat membantu mengidentifikasi target baru yang "dapat diobati" untuk imunoterapi.

3 PRMT DALAM KEKEBALAN KANKER

Baru-baru ini, imuno-onkologi telah menjadi bidang yang menonjol dalam pengobatan kanker, dengan ICI diidentifikasi sebagai monoterapi yang menjanjikan atau terapi kombinasi untuk mengobati kanker yang berbeda (29). Peristiwa bertahap yang terlibat dalam induksi dan pelaksanaan respon imun antikanker, yang disebut siklus kekebalan kanker, memberikan dasar teoretis untuk imunoterapi tumor (30). Dalam konteks ini, penting untuk memahami interaksi antara PRMT dan komponen dalam siklus kekebalan kanker, karena penargetan satu atau lebih langkah siklus dapat meningkatkan respons imun antitumor yang sedang berlangsung dan/atau merangsang yang baru. Banyak penelitian sekarang menunjukkan bahwa interferon tipe I (IFN) sangat penting untuk respons imun antikanker karena IFN adalah pengatur dan mediator utama pada setiap langkah siklus kekebalan kanker (31, 32).

Oleh karena itu, mengembangkan agonis yang aman dan efisien untuk merangsang IFN tipe I dapat mewakili strategi yang menjanjikan untuk imunoterapi kanker. Memang, cacat tumor intrinsik muncul sebagai faktor molekuler utama yang menentukan konteks kekebalan dari berbagai jenis kanker, dengan peran penghambat dalam respon kekebalan anti-tumor lokal (33). Eksploitasi hubungan antara peristiwa genetik tumor intrinsik dan PRMT diperlukan untuk memaksimalkan kemanjuran inhibitor dan mengembangkan strategi intervensi imun yang dipersonalisasi. Secara kolektif, mengidentifikasi peristiwa metilasi dalam siklus kekebalan kanker, mengkarakterisasi produksi IFN tipe I, dan mengungkap jalur onkogenik akan memberikan wawasan yang komprehensif dan mendalam tentang PRMT dalam imuno-onkologi dan membantu mengidentifikasi target baru.

3.1 Peran PRMT dalam Siklus Kekebalan Kanker

Bukti yang cukup menunjukkan bahwa kekebalan tumor bukanlah proses yang terisolasi, tetapi membutuhkan serangkaian peristiwa bertahap yang disebut "siklus kekebalan kanker", atau proses penguatan diri di mana setiap langkah mempengaruhi perkembangan tumor dan prognosis dengan meningkatkan sinyal pengaturan positif atau menghambat negatif. sinyal pengatur (30, 34, 35). Penghapusan lengkap tumor ganas secara teoritis dapat dicapai (30). Dalam model ini, pelepasan sel tumor dilakukan dengan mengganggu langkah-langkah spesifik dalam siklus kekebalan kanker. Siklus tumor-imun dimulai dengan pelepasan neoantigen terkait tumor dari sel tumor, yang dikenali oleh sel penyaji antigen seperti sel dendritik (DC), sel B, dan makrofag, untuk membentuk antigenic peptide-major histocompatibility (MHC) kompleks. DC dewasa bermigrasi dari tumor ke organ limfoid sekunder (SLO) untuk mengirimkan kompleks peptida-MHC antigenik ke sel CD4 plus T dan CD8 plus T (36). Reseptor sel T (TCRs) mengenali kompleks ini dan menghasilkan sinyal pertama, diikuti dengan regulasi protein transmembran CD40L pada permukaan sel Th. Dan kemudian CD40L berikatan dengan CD40 pada permukaan DC, yang sangat meningkatkan ekspresi B7, dan kemudian berikatan lebih kuat dengan CD28 pada permukaan sel Th. Sinyal ganda ini memulai kostimulasi sel T dan menghasilkan sitokin, yang mengarah ke aktivasi sel T efektor terhadap antigen spesifik kanker. Sel T efektor yang teraktivasi kemudian melakukan perjalanan ke tumor melalui sirkulasi dan membuat sel imun yang menginfiltrasi tumor.

Akhirnya, TCR pada sel CD8 plus T mengenali kompleks peptida-MHC-I antigenik dan membunuh sel kanker target, dengan antigen dilepaskan oleh sel kanker mati ke siklus berikutnya (30) Perubahan potensial diatur oleh metilasi arginin dalam siklus kekebalan kanker ditampilkan (Gambar 2).

3.1.1 PRMT dan Presentasi Antigen Tumor

Banyak kanker menghindari penolakan kekebalan dengan menekan pemrosesan dan presentasi antigen MHC kelas I (MHC-I). MHC-I telah menarik banyak perhatian karena menghadirkan antigen peptida endogen ke sel CD8 plus T, menghambat gangguan pengenalan tumor, dan mengurangi sitotoksisitas sel CD8 plus sel T, yang merupakan efektor utama tipe sel untuk keberhasilan ICB (4). Penurunan regulasi MHC-I diamati pada 40 persen –90 persen tumor manusia, yang memengaruhi interaksi MHC: TCR dan mengurangi pengenalan sel kanker oleh sel CD8 plus T. Faktor regulasi IFN (IRFs) dan domain pengikat nukleotida yang mengandung leucine-rich repeat-containing (NLR) family CARD domain yang mengandung 5 (NLRC5) sering dikaitkan dengan down-regulation MHC-I (37-40). Molekul MHC kelas II (MHC-II) terutama diekspresikan oleh sel penyaji antigen khusus (APC) dan menghadirkan antigen peptida eksogen terutama ke sel CD4 plus T (41). Baik MHC-I atau MHC-II down-regulation terkait dengan prognosis kanker yang buruk, respons ICB yang terganggu, dan penurunan tingkat penolakan tumor pada model tikus (42-44).

Sebuah studi baru-baru ini melaporkan bahwa PRMT5 mengendalikan kelimpahan MHC-I dan presentasi antigen yang memengaruhi transkripsi NLRC5 (19). Regulasi PRMT5 atau penghambatan farmakologis aktivitas PRMT5 meningkatkan ekspresi NLRC5 dan gen targetnya, yang terlibat dalam pemrosesan dan presentasi antigen. NLRC5 adalah aktivator transkripsi gen MHC-I ketika dipasangkan dengan faktor transkripsi yang berinteraksi dengan elemen pengatur promotor MHC-I, seperti modul SXY (39, 45). Knockdown PRMT5 juga meningkatkan ekspresi NLRC5 setelah pengobatan IFN-g dan disertai dengan peningkatan ekspresi permukaan MHC-I (19). Ekspresi NLRC5 berkorelasi terbalik dengan ekspresi PRMT5 dalam sel kanker (46). Oleh karena itu, penargetan PRMT5 bisa menjadi strategi yang menjanjikan untuk meningkatkan kelimpahan MHC-I dan mempromosikan presentasi antigen. Selain PRMT5, beberapa PRMT lainnya terbukti mengatur level MHC-I secara negatif.

Dalam monosit, penghambatan PRMT1 menurunkan pengayaan pengikatan elemen respons (CREB) siklik adenosin monofosfat (cAMP) di situs CRE pada promotor HLA-B (Major Histocompatibility Complex, Kelas I, B) untuk meningkatkan level MHC-I (47). Dalam PRMT7 knockdown atau sel murine melanoma B16 yang diobati dengan inhibitor PRMT7, regulator gen MHC-I seperti Nlrc5 dan gen targetnya juga diatur ke atas, mirip dengan kelompok MS023 (inhibitor PRMT1) (48).

PRMT1 terbukti memetilasi transaktivator kelas II (CIITA) yang merupakan pengatur utama ekspresi MHC-II, dan terkait dan bekerja sama dengan pengikatan faktor transkripsi ke promotor MHC-II (49). Metilasi arginin dari CIITA menyebabkan degradasi selanjutnya dan menurunkan regulasi mRNA MHC-II dan tingkat protein (49). Sebuah studi baru-baru ini melaporkan bahwa PRMT5 secara negatif mengatur ekspresi MHC-II pada karsinoma hepatoseluler yang digerakkan oleh MYC (50). MHC-II secara signifikan meningkat pada CD45.1 yang menginfiltrasi tumor ditambah leukosit dan DC ketika tikus transgenik yang diekspresikan MYC diobati dengan inhibitor PRMT5, GSK3326595 (50). Pembungkaman PRMT5 dalam sel karsinoma hepatoseluler yang diekspresikan secara berlebihan oleh MYC secara langsung mengatur ekspresi MHC-II dengan menurunkan pengayaan in vitro H3R8me2s dan H4R3me2s pada promotor CIITA dan CD74 (50).

Oleh karena itu, penargetan PRMT5 menggunakan inhibitor molekul kecil dapat menginduksi infiltrasi sel imun ke dalam tumor hati dan mempromosikan presentasi antigen melalui peningkatan regulasi MHC-II. Namun, penelitian lain menunjukkan bahwa PRMT5- memediasi akumulasi histone yang dimetilasi secara simetris, H3R2 (H3R2me2s) sebagai respons terhadap stimulasi IFN-g dan disertai dengan pengayaan CIITA pada promotor MHC-II; PRMT5 mengaktifkan transkripsi MHC-II dengan cara yang bergantung pada aktivitas (51). Efek diferensial PRMT5 pada proses transkripsi MHC-II ini mungkin disebabkan oleh model yang berbeda, oleh karena itu, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengklarifikasi masalah ini. CARM1 juga mengaktifkan transkripsi MHC-II yang distimulasi IFN-g yang diinduksi oleh CIITA dengan cara yang bergantung pada aktivitas arginin metiltransferase. Selain itu, protein pengikat CREB termetilasi CARM1 pada posisi R714, R742, dan R768, dengan demikian memfasilitasi hubungan dengan promotor MHC-II, dan secara sinergis mengaktifkan transkripsi MHC-II oleh CIITA (52). Bersama-sama, PRMT memengaruhi induksi MHC II yang dimediasi oleh CIITA oleh IFN melalui mekanisme yang berbeda.

3.1.2 PRMT Memediasi Migrasi Sel Kekebalan dengan Mengatur Kemokin, CXCL10, dan CXCL11

Untuk mengeksekusi tindakan anti tumor, sel T bermigrasi melalui sistem peredaran darah ke tumor setelah inisiasi di kelenjar getah bening. Sumbu CXCL9, -10, -11/CXCR3 terutama mengatur migrasi, diferensiasi, dan aktivasi sel imun. CXCR3 adalah reseptor yang diekspresikan permukaan untuk kemokin CXCL9, CXCL10, dan CXCL11 pada sel imun dan sel kanker. Kemokin merekrut CTL, pembunuh alami (NK), sel NK-T, dan makrofag, kemudian memfasilitasi infiltrasi ke dalam jaringan kanker melalui gradien kemotaktik, memunculkan migrasi terarah sebagai respons terhadap IFN-g, yang secara sinergis ditambah oleh tumor necrosis factor-a ( TNF-a) (53). Injeksi subkutan sel melanoma B16 dosis mematikan atau sub-mematikan ke dalam CXCR3-/-tikus menetapkan peran penting untuk CXCR3 sebagai reseptor untuk CXCL9, CXCL10, dan CXCL11 selama migrasi CTL (54). Kemokin yang berasal dari tumor juga bertanggung jawab untuk merekrut sel Th2, Treg, dan sel penekan turunan myeloid (MDSCs) (53). Oleh karena itu, CXCL9, CXCL10, dan CXCL11 memiliki peran krusial, nonredundan, otonom sel yang memediasi infiltrasi sel imun ke dalam tumor, dan menginduksi imunitas anti tumor yang efektif. Selain itu, zeste homolog 2 (EZH2)-mediated histone lysine methylation dan DNA methyltransferase-1 (DNMT-1)-mediated DNA metilasi masing-masing menekan produksi CXCL9 dan CXCL10, dan kemudian menghambat tumor sel-T kepulangan.

Oleh karena itu, perawatan modulator epigenetik dapat menghilangkan penekanan ini dan pada akhirnya meningkatkan pengobatan kanker (55). Pengamatan ini menunjukkan bahwa pemrograman ulang epigenetik tumor dapat mengatur perekrutan sel T dan kemanjuran klinis imunoterapi tumor, dan metilasi arginin sebagai modalitas epigenetik yang tersebar luas dan kritis, memengaruhi proses ini.

Domain struktural katalitik dari CARM1 secara langsung berinteraksi dengan p65, yang terletak di domain faktor-faktor nuklir kappa-B (NF-kB) Rel-homologi, dan berfungsi sebagai motif dimerisasi penting (56). Dalam sel knockdown CARM1 yang distimulasi TNF-a, perekrutan p65 ke promotor CXCL10 rusak secara signifikan dan metilasi H3R17 pada promotor tidak terdeteksi, sedangkan pengenalan ulang CARM1 sepenuhnya menyelamatkan respons ini, menunjukkan bahwa CARM1 diperlukan untuk perekrutan p65 ke promotor CXCL10 dan Metilasi H3R17 (56). PRMT5 juga mengatur asosiasi p65 dengan promotor CXCL10, karena PRMT5 memicu dimetilasi situs R30 dan R35 pada p65 dan pengikatan DNA dan translokasi nuklir p65 (57). TNF-a-induksi CXCL10 dalam sel endotel membutuhkan metilasi arginin p65 yang dimediasi PRMT5-. Menurut penelitian lain oleh tim ini, PRMT5 menginduksi dimetilasi R174 pada p65 untuk memodifikasi pengikatan pada promotor CXCL11 (58).

Secara konsisten, dimetilasi simetris PRMT5 dari p65 pada R30 meningkatkan afinitasnya terhadap DNA dan memicu ekspresi gen yang diinduksi NF-kB (59). Sebaliknya, pelemahan aktivitas PRMT5 dengan RNA jepit rambut pendek atau penghambat molekul kecil, EPZ015666 dalam sel melanoma B16 meningkatkan ekspresi CCL5 dan CXCL10 setelah stimulasi (19). PRMT5 juga memetilasi IFI16, melemahkan ikatannya dengan DNA beruntai ganda intraseluler (dsDNA), dan karenanya menginduksi ekspresi CCL5 dan CXCL10 (19). Meskipun interaksi antara PRMT1 dan CXCL10 atau CXCL11 belum dijelaskan, PRMT1 secara asimetris dimetilasi residu R30 yang dilestarikan dari p65 (60). Situs metilasi PRMT1 terletak di motif RxxRxRxxC dari loop L1 pengikat DNA p65 (60). P65 termetilasi memiliki afinitas yang buruk untuk oligonukleotida bersama NF-kB; itu secara negatif mengatur aktivitas pengikatan dan transkripsi DNA p65, sehingga mencegah rekrutmen NF-kB untuk menargetkan promotor gen (60).

Oleh karena itu, kami berhipotesis PRMT1 dapat mengatur kemokin pada tingkat transkripsi. PRMT1, CARM1, dan PRMT5 semuanya terikat langsung ke domain homologi Rel p65, karena fakta bahwa interaksi tersebut dimediasi oleh wilayah pusat yang mengandung domain struktural metiltransferase, yang secara evolusioner dilestarikan (61). Secara keseluruhan, interaksi PRMT-kemokin bersifat dinamis dan bergantung pada konteks, sehingga dimetilasi simetris dan asimetris dapat mengimbangi dan terjadi pada berbagai tahap reaksi NF-kB, sehingga merekrut molekul efektor yang berbeda dan menghasilkan efek biologis yang beragam. Produksi kemokin harus dipromosikan untuk memfasilitasi perekrutan limfosit yang menginfiltrasi tumor dengan secara selektif menargetkan PRMT yang berbeda.

3.1.3 Mengatasi Jaringan Penghambatan di TME

TME sekarang dipandang sebagai ekosistem tumor yang kompleks daripada pola pertumbuhan yang berpusat pada sel tumor (62). Untuk lebih memahami bagaimana fungsi TME, kita harus memahami matriks ekstraseluler dan komposisi sel stroma. Sel stroma dikategorikan sebagai berikut; infiltrasi sel imun (IIC), sel vaskular angiogenik, dan fibroblas terkait kanker (63). Sel imun infiltrasi spesifik antigen terdiri dari tipe sel imun bawaan (makrofag (Mjs), sel dendritik (DC), MDSC, NK, sel mast, neutrofil, dan sel imun adaptif (limfosit T dan B) yang merespons berbagai rangsangan) (64). Sementara awalnya direkrut dari jaringan sekitar atau sumsum tulang untuk menyelubungi jaringan tumor, sel-sel ini akhirnya "dididik ulang" menjadi jenis sel berbeda yang menghasilkan peradangan kronis dan angiogenesis.

Dalam lingkungan ini, sel-sel kanker dan stroma di sekitarnya saling berbicara satu sama lain dengan menekan gen yang bermanfaat secara imunologis, dan menginduksi pensinyalan jalur yang menyimpang, yang pada akhirnya menghasilkan sitokin dan kemokin kuat yang memengaruhi pengawasan kekebalan inang untuk mempertahankan pertumbuhan, perkembangan, dan metastasis sel kanker. Banyak bukti klinis sekarang menunjukkan bahwa TME secara signifikan memengaruhi kemanjuran imunoterapi dan hasil klinis dan bahwa PRMT dapat memberikan target terapi baru untuk imunoterapi tumor dengan memodulasi TME menuju infiltrasi limfosit tinggi.

3.1.3.1 Menargetkan Proliferasi dan Diferensiasi Sel-T

Karena sel T CD8-efektif adalah sel pembunuh tumor yang paling ampuh, populasi sel T adalah tema penelitian yang sangat topikal. CD8 plus sel T sitotoksik dan CD4 plus sel T helper membentuk subpopulasi sel T di TME. Sel CD4 plus naif terutama berdiferensiasi menjadi empat populasi berbeda: T helper 1 (Th1), Th2, Th17, dan sel T regulator (Treg). Diferensiasi mereka ditentukan oleh pola sinyal yang diterima selama interaksi awal mereka dengan antigen (65). Sel T di TME tidak hanya mengerahkan fungsi efektor anti-tumor, tetapi beberapa mendorong pertumbuhan tumor. Di antaranya, CD8 plus sel T sitotoksik dan sel Th1, umumnya dikenal sebagai CTL, memiliki peran membunuh tumor. Sel-sel terakhir ditandai dengan produksi IFN-g, TNF-a, dan interleukin (IL)-2, yang mendukung tipe sel sebelumnya atau bertindak sebagai sel T sitotoksik untuk secara langsung mengangkat sel tumor (66). Sel Th2 mendukung sel B dengan melepaskan IL-4, IL-5, dan IL-13, sedangkan sel Th17 meningkatkan pertumbuhan tumor dengan memproduksi IL-17, IL-21 , dan IL22 (65, 67). Selain itu, Treg melemahkan respons imun antitumor yang dimediasi sel-T dengan secara langsung menghambat fungsi sel-T dan produksi sitokin, atau secara tidak langsung menghambat presentasi antigen untuk menghambat aktivasi sel-T (68, 69). Rasio Treg yang tinggi terhadap CD8 plus sel T biasanya menunjukkan prognosis kanker yang buruk (70). CD8 plus sel T sitotoksik sering gagal menghambat pembentukan tumor selama tumorigenesis karena kelelahan sel T, yang didefinisikan sebagai ekspresi persisten reseptor penghambat sel T dan hilangnya fungsi produksi dan degranulasi IFN-g secara progresif sebagai respons terhadap faktor jangka panjang seperti peradangan kronis atau stimulasi kanker (71). IL-12 dan IFN-g mempolarisasi CD4 naif plus sel T menuju sel Th1 melalui aksi transduser sinyal dan aktivator faktor transkripsi kotak T T-bet. Diferensiasi sel Th2 membutuhkan GATA3, yang merupakan hilir dari IL-4. Diferensiasi sel Th17 memerlukan retinoid-related Yarn Receptor (ROR)gt yang merupakan faktor transkripsi yang diinduksi oleh Transforming Growth Factor (TGF-b) dalam kombinasi dengan IL-6, IL-21, dan IL{{55 }}. Diferensiasi sel Treg juga membutuhkan forkhead box P3 (FOXP3) sebagai faktor transkripsi.

Karakterisasi komprehensif metilasi arginin dalam sel T primer mengidentifikasi peran pengaturan PRMT dalam keputusan nasib sel T. Menggunakan spektrometri massa, Geoghegan et al. mengidentifikasi 2.502 situs metilasi arginin dalam 1.257 protein dalam sel T manusia (72). Dalam daftar tersebut adalah komponen mesin sinyal reseptor antigen sel T dan faktor transkripsi kunci yang mengatur penentuan nasib sel T. Selain itu, para penulis ini mengukur perubahan dalam hunian metilasi arginin selama diferensiasi sel-T primer dan menunjukkan perubahan dalam stoikiometri metilasi arginin selama stimulasi sel dalam subset protein penting untuk diferensiasi sel-T (72).

Tiga studi independen menggunakan tikus yang defisien PRMT5- spesifik sel T menguatkan peran kunci PRMT5 dalam mempertahankan sel T perifer dan memandu transisi sel T naif ke fenotip efektor/memori (73–75). Inoue et al. melaporkan bahwa bila dibandingkan dengan tikus kontrol, tikus defisien homozigot spesifik sel PRMT5 T memiliki NK (iNK) T invarian yang lebih rendah, CD4 plus T, dan CD8 plus nomor sel T. Juga, PRMT5 diperlukan untuk kelangsungan hidup dan proliferasi sel-T (74). Tanaka dkk. menunjukkan bahwa PRMT5 sangat penting untuk transisi sel T dari naif ke fenotipe aktif, dan juga pemeliharaan sel T yang sudah matang (73). Lindsay dkk. juga menegaskan bahwa PRMT5 diperlukan untuk mempertahankan iNKT, CD4 plus T, dan CD8 plus populasi sel T perifer yang normal (75). Aktivitas dimetilasi arginin simetris dan level ekspresi PRMT5 secara signifikan diinduksi dalam sel T teraktivasi.

Selain itu, Inoue et al. juga melaporkan bahwa PRMT5 memfasilitasi penyambungan pra-mRNA dari Il2rg dan Jak3 untuk meningkatkan level ekspresi mereka guna mempertahankan populasi sel-T. Il2rg mengkodekan gc, yang merupakan subunit reseptor yang digunakan bersama oleh sitokin, termasuk IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15, dan IL-21 (76). Keluarga sitokin gc secara ketat mengatur perkembangan limfosit, dan berfungsi melalui tirosin kinase JAK1 dan JAK3 (77). Perkembangan limfosit yang rusak, termasuk sel T, B, NK, dan iNKT diamati pada tikus yang kekurangan gc atau JAK3. Para penulis ini juga menunjukkan bahwa dimetilasi simetris dari residu arginin dalam protein Sm oleh PRMT5 mungkin menyebabkan perubahan splicing yang disebabkan oleh defisiensi PRMT5 (74).

Kepadatan tinggi-CD8 ditambah sel T sitotoksik dikaitkan dengan prognosis yang lebih baik pada banyak kanker (78). Oleh karena itu, korelasi antara PRMT, CD8 plus proliferasi sel T, dan kemampuan produksi sitokin telah diselidiki dalam berbagai penelitian. Kumar dkk. menunjukkan bahwa penghambatan CARM1 meningkatkan jumlah sel CD8 plus T yang menginfiltrasi tumor, mempromosikan ekspresi granzyme B dan IFN-g, dan proliferasi penanda Ki-67, yang memfasilitasi kapasitas pembunuh tumor yang lebih kuat dalam sel CD8 plus T, menunjukkan penghambatan CARM1 peningkatan proliferasi CD8 plus T dan produksi sitokin (79). Kumar dkk. juga menunjukkan bahwa sel T knockout Carm1-mengekspresikan tingkat CD8 memori yang lebih tinggi ditambah faktor transkripsi terkait sel T, seperti Tcf7 dan Myb (79). Myb mempromosikan memori CD8 plus pembentukan sel T melalui aktivasi transkripsi represi Tcf7 dan Zeb2 (80). Khususnya, sel T knockout Carm1-mengekspresikan reseptor penghambatan PD-1 dan TIM3 tingkat rendah, yang merupakan penanda kelelahan sel T (79). Berbeda dari CARM1, inhibisi PRMT5 menekan induksi CD8 spesifik antigen tumor plus sel T in vitro (81). Reaksi metilasi PRMT mengubah SAM, sebagai kofaktor penyumbang metil, menjadi Sadenosyl-l-homocysteine ​​(SAH), sedangkan SAM juga diubah menjadi methylthioadenosine (MTA). Baik SAH dan MTA menghambat PRMT dalam putaran umpan balik, sementara MTA secara efektif menghambat aktivitas PRMT5 (82). MTA mengurangi proliferasi dan viabilitas sel T CD8 plus, karena menghambat fungsi efektor pada CD8 spesifik antigen manusia plus sel T sitotoksik dengan mengurangi kapasitas degranulasi sel T CD8 plus, dan menghambat sekresi IFN-g dan IL-2 pada tergantung dosis (81). Strobl et al. melaporkan bahwa inhibitor metiltransferase spesifik PRMT5-, EPZ015666 menekan CD8 plus proliferasi, viabilitas, dan fungsionalitas sel T (83).

Selain itu, para penulis ini mengaitkan PRMT5 dengan splicing MDM4 selektif yang menginduksi transduksi kaskade pensinyalan p53 untuk memediasi penghentian siklus sel dan apoptosis pada sel CD8 plus T. Penghambatan PRMT5 juga mengurangi pensinyalan protein kinase B (AKT)/target mamalia dari rapamycin (mTOR), yang mengganggu proliferasi dan kelangsungan hidup sel CD8 plus T (83).

CD28 berikatan dengan B7 pada APC, dan ko-stimulasi dengan TCR mengurangi ambang aktivasi sel T, sehingga meningkatkan diferensiasi sel T CD4 plus dan ekspresi sitokin tipe Th2-(84). Blanchet et al. melaporkan bahwa sinyal co-stimulator CD28 menginduksi metilasi arginin dalam sel T (85). Mengingat bahwa SAH dengan cepat dihilangkan oleh S-adenosyl-L-homocysteine ​​hydrolase (SAHase) dan SAH menghambat aktivitas PRMT, SAHase berfungsi sebagai aktivator PRMT. Penghambat SAHase farmakologis sangat menghambat aktivasi beberapa protein kunci yang distimulasi oleh pensinyalan TCR, termasuk AKT, protein kinase teregulasi ekstraseluler (ERK)1/2, dan NF-kB. menyebabkan gangguan CD4 plus aktivasi sel T (86).

Oleh karena itu, PRMT mungkin memiliki peran penting dalam aktivasi dan diferensiasi sel CD4 plus T. Inhibitor selektif untuk PRMT5 dapat menekan proliferasi sel Th2 (87). Webb et al. mengamati bahwa pada tikus defisien homozigot khusus sel T PRMT5, proporsi IFN-g plus T-bet plus , IFN-g plus , dan T-bet plus sel T meningkat selama diferensiasi sel Th1, tetapi jumlah sel Th1 yang berdiferensiasi total adalah berkurang, kemungkinan besar karena berkurangnya proliferasi Th1 (75). Selain itu, para penulis ini mengamati bahwa persentase GATA-3 plus IL-4 plus dan IL-4 plus sel T meningkat selama diferensiasi Th2 (75). Jadi penghambatan PRMT5 meningkatkan diferensiasi CD4 plus sel T tetapi menekan proliferasi. Secara mekanis, penghambat SAHase ditunjukkan untuk mengurangi metilasi arginin dari Vav Guanine Nucleotide Exchange Factor 1 (Vav1), sebuah molekul penting, yang mengarah ke CD4 terbatas plus aktivasi sel T (86, 88). Secara konsisten, arginine methylated Vav1 terakumulasi dalam nukleus dan mengaktifkan faktor nuklir kompleks transkripsi dari sel T teraktivasi (NFAT) dan NF-kB untuk mendorong produksi IL-2 dan proliferasi sel T (85). PRMT5 juga mengatur transkripsi IL-2 dengan memetilasi protein yang mengandung sDMA tertentu (89).

Selain itu, penurunan sekresi IL-2 oleh penghambat PRMT5 membantu menekan proliferasi dan diferensiasi sel Th1 (87). PRMT1 juga memetilasi protein yang berinteraksi dengan NFAT, NIP45 yang memfasilitasi asosiasi dengan NFAT, sebuah modifikasi yang diperlukan untuk NIP45-menginduksi augmentasi potensial dari transaktivasi NFAT dan aktivasi bersama PRMT1 dari promotor IL-4 (90, 91). Secara kolektif, penghambat SAHase mengontrol sebagian protein yang dirangsang oleh pensinyalan TCR melalui metilasi Vav1 yang berkurang, sehingga menghambat aktivasi sel CD4 plus sel T. PRMT5 juga mempromosikan produksi IL-2 dengan memetilasi Vav1 atau NF-45 dan NF-90. Mengingat bahwa IL-2 memiliki peran penting dalam polarisasi sel CD4 plus T naif ke fenotipe Th2, dan dalam proliferasi sel T, tingkat ekspresi IL-2 tinggi yang diinduksi oleh PRMT5 berkontribusi pada CD4 plus sel T diferensiasi dan proliferasi (92, 93).

Studi terbaru menunjukkan bahwa disregulasi metilasi arginin berkontribusi pada diferensiasi Th17. Di satu sisi, penghambatan farmakologi PRMT1 mencegah pembentukan sel Th17 (94). Secara mekanis, sebagai respons terhadap IL-6 dan mengubah faktor pertumbuhan-b (TGF-b), PRMT1 berinteraksi dengan faktor transkripsi kunci dalam diferensiasi sel Th17, RORgt, dan menginduksi transkripsi dan ekspresi IL-17, yang mengkarakterisasi fenotipe Th17 (94). Setelah dikombinasikan dengan RORgt, PRMT1 direkrut ke promotor IL-17 dan histone 4 arginine 3 (H4R3) yang dimetilasi secara asimetris. Metilasi H4R3 menstabilkan STAT3 yang diaktifkan oleh IL-6 dan menghilangkan STAT5 yang diaktifkan oleh IL-2, sehingga mengurangi efek penghambatan STAT5 pada promotor IL-17 dan mendorong diferensiasi Th17 (95).

Namun, di sisi lain, diferensiasi Th17 sangat terhambat dalam model defisiensi PRMT5 spesifik sel T, dengan jumlah sel RORgt plus IL17 plus , IL-17 plus , dan RORgt plus Th17 menjadi sangat rendah dalam model ini (96). Situasi ini mungkin muncul karena hal berikut: PRMT5 SREBP1 yang dimetilasi secara simetris pada R321, yang menghambat fosforilasinya pada S430 dan mencegah degradasi SREBP1 melalui jalur ubiquitin-proteasome (96). Perubahan ini meningkatkan stabilitas dan aktivitas transkripsi SREBP1, sebuah transaktivator gen yang mendorong biosintesis kolesterol, menghasilkan akumulasi agonis RORg endogen yang kuat, desmosterol (75, 97).

Selain efeknya pada biosintesis kolesterol, PRMT5 juga meningkatkan mesin glikolitik untuk mengatur diferensiasi Th17. Penghambatan PRMT5 menekan ekspresi faktor pengatur glikolisis, faktor yang diinduksi hipoksia 1-a (HIF-1a) untuk mempromosikan diferensiasi Th17 melalui aktivasi transkripsi langsung RORgt, dan promosi jalur glikolitik ( 75, 83, 98). Secara keseluruhan, dengan memetilasi histon untuk mengaktifkan promotor IL-17 dan mengatur pemrograman ulang metabolik, termasuk glikolisis dan metabolisme lipid setelah aktivasi sel T, PRMT mempromosikan diferensiasi Th17.

Untuk sel Treg, FOXP3 dilaporkan sebagai pengatur transkripsi penentu nasib, dengan tingkat FOXP3 yang tinggi dan stabilitas yang diperlukan untuk aktivitas imunosupresif sel Treg (99, 100). PRMT secara aktif mengatur diferensiasi dan aktivitas penekan Treg dengan mengatur FOXP3. PRMT1-metilasi langsung yang dikatalisasi FOXP3 pada R48 dan R51 meningkatkan fungsi penekan sel Treg (101). Demikian pula, PRMT1 mungkin juga telah mempengaruhi aktivitas Treg dengan mengatur protein lain yang berinteraksi dengan FOXP3, seperti Forkhead box protein O1 (FOXO1) dan faktor transkripsi Runt-related transcription factor 1 (Runx1) (102, 103). PRMT1 memetilasi FOXO1 pada R248 dan R250 untuk menstabilkan protein, dan juga memetilasi Runx1 pada R206 dan R21 untuk mempotensiasi aktivitas transkripsinya (104, 105).

Selain itu, pengobatan PRMT1 inhibitor AMI-1 memperkuat sensitivitas Treg terhadap ekspresi FOXP3 yang diinduksi TGF-b dan meningkatkan frekuensi dan efek supresi Treg melalui peningkatan ekspresi FOXP3 secara langsung (106, 107). Terlepas dari PRMT1, PRMT5 juga mengatur ekspresi FOXP3 dalam sel T naif dengan mempengaruhi ekspresi DNMT1 yang mengontrol metilasi CpG dalam promotor FOXP3 dan karenanya meningkatkan aksesibilitas transkripsional ke wilayah regulasi FOXP3 (108, 109). Selain itu, inhibisi PRMT5 mempengaruhi modifikasi H3K27me3 pada promotor FOXP3 dan memfasilitasi ekspresi FOXP3 (106). Saat PRMT5 berinteraksi dengan EZH2, yang berpuncak pada peningkatan deposisi H3K27me3, perubahan H3K27me3 pada sel yang kekurangan PRMT5 mungkin telah diinduksi oleh interaksi PRMT5-EZH2 (110).

Sebaliknya, Yasuhiro et al., dalam model defisiensi PRMT5-spesifik sel Treg, mengamati aktivitas penekan dan fenotip efek/memori Treg berkurang, akibat penurunan penanda dimetilasi simetris lokus FOXP3 R51 (111 ). Namun, para penulis ini kemudian menemukan bahwa defisiensi PRMT5 mungkin terkait dengan pemeliharaan, aktivasi, dan proliferasi sel Treg yang rusak melalui gangguan pensinyalan gc daripada FOXP3 termetilasi (73).

3.1.3.2 Menargetkan Aktivasi dan Diferensiasi Sel B

Sementara sel T telah lama menjadi fokus penelitian kekebalan tumor, himpunan bagian sel kekebalan lainnya relevan dengan bidang ini, khususnya mengenai konsep struktur limfoid tersier (TLS). Alih-alih membutuhkan DC untuk bermigrasi dari situs tumor ke SLO, hipotesis TLS berpendapat bahwa fenomena ini terjadi secara langsung di organ limfoid ektopik, yang dihasilkan oleh jaringan non-limfoid yang menginfiltrasi margin tumor dan stroma (112). Struktur tersebut terdiri dari zona sel CD3 plus T dan zona sel CD20 plus B, dengan yang pertama mengandung DC positif untuk glikoprotein terkait DC-lisosom terkait dan retikulosit fibroblas, dan yang terakhir mengandung pusat germinal, sel plasma, DC folikel, dan kompleks antigen-antibodi (113). Dalam TLS, antigen terkait tumor memicu transformasi sel B menjadi fenotip efektor/memori yang menghasilkan antibodi, dan menghadirkan antigen tumor ke sel T, sehingga meningkatkan fungsi prognostik CD8 plus sel T dan mendorong pertumbuhan sel T (113). Peningkatan kadar CD8 plus dan CD4 plus sel T yang terlokalisasi bersama dengan infiltrasi sel CD20 plus B dikaitkan dengan kelangsungan hidup klinis jangka panjang (114).

Selain itu, beberapa kemokin disekresikan oleh sel B untuk merekrut DC, sel T, dan sel NK (113). Baik kohort klinis dan studi analitik TME mengidentifikasi korelasi positif antara respons pasien terhadap terapi ICB dan infiltrasi sel B dan pembentukan TLS. Studi-studi ini menyoroti peran sel B yang sampai sekarang tidak dihargai dalam kekebalan anti-tumor manusia, oleh karena itu tumor yang tidak sensitif terhadap ICB dapat merespons dengan lebih baik terhadap terapi baru yang menargetkan aktivitas sel-B (115-117).

PRMT1, PRMT5, dan PRMT7 mengatur proliferasi dan diferensiasi sel pra-B, pembentukan pusat germinal, dan respons antibodi. Pada tikus yang defisien PRMT1-spesifik sel-B, jumlah sel B di sumsum tulang dan organ limfoid perifer lainnya berkurang secara signifikan (118), sedangkan perkembangan sel B sangat dibatasi pada tahap sel pra-B (119 ). Sel B yang teraktivasi menunjukkan peningkatan kadar protein PRMT1 dan arginine-methylated. Dengan mengatur turun, gen pengaktif rekombinasi, Rag1 dan Rag2, FOXO1 memblokir perkembangan diferensiasi sel-B di luar tahap sel pro-B (120). Yamagata dkk. menunjukkan bahwa PRMT1 secara langsung memetilasi FOXO1 untuk menghambat fosforilasi oleh AKT, dan selanjutnya degradasi proteasomal (105). Selain itu, PRMT1 juga memetilasi subunit Iga dari reseptor sel-B (BCR) untuk menghambat aktivasi Syk yang diinduksi BCR dan pensinyalan fosfoinositida 3-kinase (PI3K), memblokir degradasi protein FOXO, dan mempromosikan diferensiasi sel pra-B daripada proliferasi (121, 122).

Dengan demikian, PRMT1 secara negatif mengatur peristiwa pensinyalan sel-B seperti rekombinasi sakelar kelas dan pemilihan antigen melalui pensinyalan PI3K-FOXO1, sehingga memfasilitasi pengembangan dari sel pra-B ke sel B yang belum matang. Selain itu, PRMT1 memediasi metilasi arginin dari CDK4, menggoyahkan kompleks CDK4-Cyclin-D3, menginduksi penghentian siklus sel, dan mendorong diferensiasi sel pra-B (119). Dalam model tikus defisien kompartemen sel B periferal PRMT1-, proliferasi dan diferensiasi sel B dewasa setelah stimulasi sangat terhambat, generasi sel germinal center B (GC-B) rusak, dan aktivasi dan proliferasi sel B memori rusak jauh berkurang (121). PRMT1 juga mempertahankan jumlah sel folikel B (FO-B) dan mendorong pembentukan germinal center (GC) setelah aktivasi sel FO-B (118). PRMT1 melindungi sel B teraktivasi dari apoptosis dengan mengatur ekspresi protein prosurvival keluarga BCL2, MCL1, BCL2, A1, dan BCLX (121).

Litzler dkk. melaporkan bahwa tingkat protein PRMT5 dan sDMA diatur ke atas dalam tahapan sel B yang berproliferasi dan bahwa PRMT5 mempromosikan kelangsungan hidup sel B yang teraktivasi (123). PRMT5 diperlukan untuk pengembangan sel B dalam sel Pro-B dan Pre-B. PRMT5 melindungi sel B matang dari apoptosis dan mendorong proliferasi dan pembentukan GC dengan mengatur transkripsi sel B dan kesetiaan penyambungan (123). Selain itu, PRMT5 berinteraksi langsung dengan dan memetilasi BCL6 untuk memfasilitasi represi transkripsi yang dimediasi 6-BCL, sehingga mengatur pembentukan GC (124). Gen target BCL6 Irf4 dan Prdm1, yang memediasi diferensiasi sel plasma, juga diatur ke bawah oleh PRMT5 (123).

Menggunakan model mouse knockout PRMT7 khusus sel B, Ying et al. menunjukkan bahwa hilangnya PRMT7 mengganggu perkembangan sel B menurunkan sel zona marginal B (MZ-B), meningkatkan sel FO-B, dan mendorong pembentukan GC setelah imunisasi (125). Penipisan PRMT7 meningkatkan ekspresi Bcl6 dengan merekrut H4R3me1 dan H4R3me2 simetris ke promotor Bcl6. Diferensiasi subtipe sel plasma yang mensekresikan IgA- dan IgG1-juga menurun pada tikus defisien PRMT7-, mungkin karena kehilangan PRMT7 menginduksi up-regulasi Bcl6 dan menghambat Irf4 dan Prdm1 dalam sel GC-B (125 ).

3.1.3.3 Penargetan Diferensiasi Tumor-Associated Macrophage (TAM) dan Ekspresi Sel Kekebalan Lain

Bukti yang semakin banyak sekarang menunjukkan bahwa TME mengubah sel-sel kekebalan untuk menekan pengawasan kekebalan dan respons imunologis (126). Makrofag M1 yang diaktifkan secara klasik cenderung memfagositosis sel tumor dengan membangun lingkungan pro-inflamasi, dan memfasilitasi respons Th1 dan CTL.

Namun, makrofag M2 yang diaktifkan secara alternatif seperti TAM mendorong pertumbuhan dan invasi tumor dengan meningkatkan polarisasi Th2, angiogenesis tumor, dan menghambat respon imun anti tumor (127). DC berspesialisasi dalam pemrosesan dan penyajian antigen, sementara NK secara efisien mengidentifikasi sel tumor dan menggunakan sitotoksisitas yang dimediasi perforin/granzim untuk membatasi pertumbuhan tumor, sementara akumulasi MDSC memberikan efek imunosupresif yang menonjol daripada diferensiasi menjadi sel myeloid dewasa (128).

Menggunakan model mouse knock-out PRMT1 khusus myeloid, Tikhanovich et al. menunjukkan bahwa PRMT1 diperlukan untuk diferensiasi makrofag M2. Induksi PRMT1 diamati selama diferensiasi monosit-ke-makrofag, yang menyebabkan deposisi H4R3me2a pada promotor peroxisome proliferator-activated receptor g (PPARg) yang meningkatkan ekspresi PPARg (faktor transkripsi kunci yang diperlukan untuk diferensiasi fenotipe M2). Penghapusan spesifik makrofag dari PPARg mengganggu pematangan makrofag M2 yang diaktifkan secara alternatif (129, 130). Sejalan dengan penelitian ini, PRMT1 menginduksi polarisasi makrofag menjadi tipe M2 dan meningkatkan ekspresi IL-6 dan STAT3 hilir dengan mempromosikan eferositosis makrofag yang bergantung pada PPARg untuk mengonsumsi badan apoptosis dalam model tikus karsinoma hepatoseluler yang bergantung alkohol (131).

Juga, defisiensi PRMT1 menurunkan tipe M2 melalui jalur PPARg yang dimediasi c-Myc, yang memengaruhi perdagangan, eferositosis, fagositosis, dan aktivasi makrofag alternatif (132-134). PRMT1 juga memetilasi c-Myc di R299 dan R346 untuk mengatur kapasitasnya untuk mengikat ke p300, bukan HDAC1. Rekrutmen kompleks c-Myc-p300 yang disempurnakan ini ke gen memicu transkripsi M2 berikutnya, seperti promotor PPARg dan reseptor manosa C-type 1(MRC1) (129).

Lebih lanjut, PRMT memengaruhi ekspresi dan fungsi c-MYC dalam garis sel lain sebagai berikut: 1) PRMT1 dan CARM1 mendepositkan penanda H4R3me2a pada promotor gen cMYC, yang dibaca oleh protein yang mengandung domain Tudor 3 (TDRD3) -topoisomerase IIIB (TOP3B) ) kompleks, dan transkripsi c-MYC yang difasilitasi (135). 2) PRMT5 memetilasi situs R218 dan R225 dalam ribonucleoprotein A1 nuklir heterogen (hnRNP A1) untuk mengatur situs entri ribosom internal (IRES) yang bergantung pada terjemahan c-MYC (136). 3) Penghambatan poliubiquitinasi c-MYC yang bergantung pada enzim oleh PRMT3 menghilangkan degradasi C-MYC yang dimediasi ubiquitin (137), dan 4) pelabelan H4R3me2 yang dimediasi PRMT5-kaya akan pengikatan c-Myc ke CANNTG E- elemen kotak, dan juga mengatur fungsi MYC (138).

PRMT6 juga mendorong perkembangan tumor dengan memfasilitasi diferensiasi makrofag menjadi fenotipe M2 daripada fenotip M1 dan mendukung neoangiogenesis tumor. PRMT6 berinteraksi dengan ILF2 pada adenokarsinoma paru untuk mengatur sintesis faktor penghambat migrasi makrofag untuk menginduksi aktivasi TAM alternatif (139, 140).

Metilasi arginin juga memengaruhi sel imun lainnya, kecuali makrofag. Penghambat molekul kecil CARM1, tumor yang diobati dengan EZM2302 disusupi oleh sejumlah besar sel dendritik, sel cDC1 penyaji silang, dan sel NK. Secara konsisten, dalam model tumor knockdown PRMT5-, kelimpahan NK, DC, dan MDSC yang lebih tinggi diamati bila dibandingkan dengan model kontrol-knockdown (19, 79).

Ketika digabungkan, PRMT memiliki peran penting dalam mengatur diferensiasi makrofag dan proliferasi sel NK, DC, dan MDSC. Fungsi-fungsi ini tidak hanya memberikan perspektif baru untuk aktivasi makrofag alternatif, tetapi juga dapat mengidentifikasi target terapi baru untuk kanker.

3.2 Pensinyalan PRMT dan IFN Tipe I

IFN tipe I memfasilitasi imunosurveilans kanker, kekebalan antitumor, dan kemanjuran imunoterapi dalam beberapa cara, terutama dengan merangsang pematangan DC dan meningkatkan kemampuannya untuk memproses dan menyajikan antigen dalam siklus kekebalan bawaan kanker (141). Tipe IFN juga meningkatkan ekspresi mediator sitotoksik dalam CTL dan mencegah sel NK membersihkan CD8 plus CTL yang teraktivasi, sekaligus mempertahankan fenotipe memori dan memengaruhi fungsi penekan Treg (142). Ketika kelas pattern recognition receptor (PRR) yang berbeda, termasuk Toll-like receptor (TLRs), RNA-sensing retinoic acid-inducible gene (RIG)-I-like receptor (RLRs), dan sensor sitosol-DNA mengenali pola molekuler terkait patogen atau pola molekul terkait kerusakan, perekrutan TBK1, bersama dengan aktivasi berturut-turut dari IRF3/7 dan NF-kB diinduksi, yang secara konvensional meningkatkan ekspresi gen terstimulasi IFN (ISG) dan generasi IFN tipe I (143). Dapat dibayangkan bahwa stimulasi IFN Tipe I yang tepat dan jalur pensinyalan terkait dapat dikembangkan sebagai imunoterapi antitumor yang efektif.

3.2.1 Jalur PRMT dan TLR

Pengenalan pola molekuler terkait patogen oleh TLR berkontribusi pada pengaturan transkripsi dari gen yang berbeda. Tumor necrosis factor receptor (TNFR)-associated factor 6 (TRAF6) diidentifikasi sebagai kunci untuk respons primer diferensiasi myeloid 88 (MyD88) jalur pensinyalan yang bergantung pada fungsi imunoregulasi, yang merupakan hilir TLR (143). PRMT1 memetilasi dan menonaktifkan TRAF6 untuk menekan jalur6-TLR yang bergantung pada TRAF. Penindasan ini dibalik oleh domain jumonji yang mengandung 6 (JMJD6), dengan TRAF6 didemetilasi oleh JMJD6. Rasio PRMT1/JMJD6 menentukan aktivasi jalur TLR88-yang bergantung pada MyD. Metilasi arginin dari TRAF6 dikaitkan dengan TRAF6 yang lebih rendah dan aktivitas NF-kB hilir, sementara paparan ligan TLR secara sementara mengurangi PRMT1, yang mengarah ke demetilasi TRAF6 oleh aktivasi JMJD6 dan NF-kB, kemudian, setelah sinyal dihentikan, PRMT1 kembali memblokir jalur dependen6-TRAF (144) (Gambar 3).

3.2.2 PRMT dan Jalur RIG-I

Dalam jalur RIG-I, peran penting PRMT5 diidentifikasi dalam metilasi IFI16/IFI204; Metilasi IFI16/IFI204 mengaktifkan respons interferon tipe I yang dimediasi dsRNA yang diinduksi dsRNA3-I, meskipun IFI16/IFI204 biasanya menyediakan protein penginderaan DNA (19, 145). PRMT7 membentuk agregat menjadi protein pensinyalan antivirus mitokondria mono-metilasi (MAVS) di R52, menghambat interaksinya dengan RIG-I dan TRIM31-memicu MAVS K63-poliubiquitinasi terkait dengan cara yang bergantung secara katalitik. Aktivasi MAVS dan peristiwa molekuler yang diinduksi virus hilir (IRF3, IkB, dan fosforilasi STAT1) dihambat oleh PRMT7, tetapi diselamatkan oleh penghambat PRMT7, SGC3027 (146). MAVS merekrut TRAF3 dan TRAF6 untuk membentuk kompleks MAVS/TRAF3/TRAF6 yang berinteraksi dengan TBK1 dan IKK untuk mengaktifkan IRF3 dan produksi IFN tipe I (147). Pada tahap infeksi virus awal, PRMT7 dimetilasi secara otomatis pada R32, menonaktifkan aktivitas dan agregasi enzimatiknya. SMURF1 kemudian direkrut ke PRMT7 dengan cara yang bergantung pada MAVS untuk mengkatalisasi poliubiquitinasi terkait K48-dari PRMT7 untuk memastikan degradasi proteasomal yang tepat waktu dan aktivasi RIG-I-MAVS berikutnya, sementara SMURF1 menurunkan MAVS, TRAF3, TRAF6, atau USP25 pada tahap infeksi virus selanjutnya untuk menghindari aktivasi pensinyalan RLR yang berlebihan (146).

Pada ikan zebra, PRMT2, PRMT3, dan PRMT7 melemahkan respons antivirus dengan menekan jalur pensinyalan RIG-IMAVS. Lys63-auto-ubiquitination terkait TRAF6 dicegah oleh PRMT2-dimetilasi asimetris R100 yang dimediasi pada TRAF6, sehingga menonaktifkan pensinyalan TBK1/IKKϵ Nemodependent (148). PRMT2 juga berkompetisi dengan MAVS untuk pengikatan TRAF6 dan mencegah perekrutan TBK1/IKKϵ ke MAVS (148). Melalui dua mekanisme tersebut di atas, PRMT2 secara negatif mengontrol fosforilasi IRF3/IRF7 dan ekspresi gen IFN tipe I hilir (148). Para penulis ini juga menyarankan bahwa PRMT3 dan PRMT7 memengaruhi fosforilasi IRF3 dan menekan produksi IFN dengan berinteraksi dengan RIG-I (149, 150) (Gambar 4).