مجتمع های منگنز (II) ایمنی ضد توموری را از طریق تشدید آسیب DNA و فعال کردن مسیر CGAS-STING تحریک می کنند.

فعال کردن محرک سینتاز GMP-AMP حلقوی مسیر ژن اینترفرون (cGAS-STING) یک استراتژی ایمنی درمانی امیدوارکننده برای درمان سرطان است. کمپلکس‌های منگنز (II) MnPC و MnPVA (P=1، 10-فنانترولین، کلر C=و اسید VA=والپروئیک) برای فعال کردن مسیر cGAS-STING یافت شد. . کمپلکس ها نه تنها به DNA آسیب رساندند، بلکه از هیستون داستیلازها (HDACs) و پلی آدنوزین دی فسفات-ریبوز پلیمراز (PARP) نیز جلوگیری کردند تا از ترمیم آسیب DNA جلوگیری کنند و در نتیجه نشت قطعات DNA را به داخل سیتوپلاسم افزایش دهند. قطعات DNA مسیر cGAS-STING را فعال کردند که یک پاسخ ایمنی ذاتی و ارتباط دو طرفه بین سلول های تومور و سلول های ایمنی مجاور را آغاز کرد. cGAS-STING فعال شده باعث افزایش بیشتر تولید اینترفرون های نوع I و ترشح سیتوکین های پیش التهابی (TNF-a و IL{14}})، افزایش نفوذ تومور در سلول های دندریتیک و ماکروفاژها و همچنین تحریک سلول های T سیتوتوکسیک می شود. برای از بین بردن سلول های سرطانی در شرایط آزمایشگاهی و درون تنی. به دلیل افزایش توانایی آسیب رساندن به DNA، MnPC و MnPVA نسبت به یون‌های منگنز، صلاحیت ایمنی و فعالیت ضد توموری قوی‌تری نشان دادند، بنابراین پتانسیل زیادی را به عنوان عوامل شیمی‌ایمونوتراپی برای درمان سرطان نشان دادند.

فواید سیستانچ توبولوزا-ضد تومور

معرفی

عود، متاستاز و مقاومت دارویی تومورها چالش‌های بزرگی برای داروهای ضد تومور متداول ایجاد می‌کند.1 ایمونوتراپی یک استراتژی موثر برای ریشه‌کن کردن سلول‌های تومور با مهار یا تقویت سیستم ایمنی بیماران است.2،3 در دهه گذشته، چندین روش ایمنی درمانی سرطان از جمله مهارکننده‌های نقطه بازرسی ایمنی، ویروس انکولیتیک و سلول‌های گیرنده آنتی ژن کایمریک T (CAR-T) در عمل بالینی برای تقویت ایمنی ضد توموری تطبیقی ​​استفاده شدند. اهداف آنتی ژنی اغلب کارایی ایمونوتراپی را تضعیف می‌کنند. 7،8 ایمنی ضد توموری تطبیقی ​​به شدت به ایمنی قوی ذاتی وابسته است. متأسفانه، در طول پیشرفت تومور، سلول‌های بدخیم اغلب از نظارت ایمنی فرار می‌کنند و در نهایت به تومورهای «سرد» تبدیل می‌شوند. پاسخ به تومورها و بهبود اثر درمانی ایمونوتراپی. محرک‌های سینتاز GMP-AMP حلقوی ژن‌های اینترفرون (cGAS-STING) اجزای حیاتی ایمنی ذاتی را تشکیل می‌دهند که به‌عنوان اهداف امیدوارکننده‌ای برای ایمونوتراپی سرطان ظاهر شده‌اند. 12،13 فعال شدن مسیر cGAS-STING باعث ایجاد یک سری از پایین‌دستی‌ها می‌شود. رویدادهای سیگنال دهی، از جمله تحریک و جذب کیناز 1 (TBK1) و اینترفرون تنظیم کننده فاکتور 3 (IRF3) که باعث آزادسازی و ترشح اینترفرون های نوع I (IFN-Is) و فاکتورهای پیش التهابی IL می شود و TNF-a. 13،14 IFN متعاقباً بلوغ و مهاجرت سلول‌های دندریتیک (DCs) را تقویت می‌کنند، اثر سیتوتوکسیک سلول‌های کشنده طبیعی (NK) را افزایش می‌دهند و سلول‌های T اختصاصی تومور متقاطع را افزایش می‌دهند، بنابراین ایمنی ذاتی و سازگار را برای تنظیم رفتار تنظیم می‌کنند. در حال حاضر، فرآیند درمانی آگونیست خوراکی مولکولی کوچک MSA{33}}، ​​17 داینوکلئوتید حلقوی آگونیست طبیعی (CDNs)، 18 و برخی از سیستم های نانو19-23 در مدل های تومور موش آزمایش شده است. مداخله در مسیر cGAS-STING. منگنز (Mn) یک عنصر کمیاب تغذیه‌ای است که نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی از جمله پاسخ‌های ایمنی ضد توموری ایفا می‌کند. اخیراً یون‌های منگنز{42}} برای افزایش حساسیت سنسور DNA دو رشته‌ای (dsDNA) کشف شده‌اند. cGAS و تولید یک پیام رسان ثانویه cGAMP را تحریک می کند، در نتیجه فعالیت STING را از طریق افزایش میل پیوندی cGAMP-STING افزایش می دهد. سلول های T از طریق القای تولید IFN در داخل بدن. 27 با این وجود، تجویز مستقیم یون‌های منگنز{50}} در داخل بدن نمی‌تواند غلظت مؤثر در ریزمحیط تومور را تضمین کند. به دلیل اثر محافظتی لیگاندها نسبت به بیومولکول‌ها پایدار و بی‌اثر است و از این رو می‌تواند سمیت یون‌های منگنز{54}} را کاهش دهد. با این حال، تاکنون از کمپلکس منگنز برای فعال کردن مسیر cGAS-STING استفاده نشده است. تغییرات اپی ژنتیک به طور برگشت پذیر بیان ژن را تغییر می دهد، که ممکن است به شروع و پیشرفت سرطان ها و سرکوب ایمنی ضد تومور کمک کند. ماهیت برگشت پذیر اصلاح اپی ژنتیک به سلول های بدخیم اجازه می دهد تا به حالت طبیعی برگردند. 29،30 هیستون داستیلازها (HDACs) واسطه استیلاسیون پروتئین، دینامیک کروماتین، گردش پروتئین و پاسخ های آسیب DNA هستند. مهارکننده‌های HDAC دسته‌ای از تعدیل‌کننده‌های اپی ژنتیکی قوی هستند که هدف آن‌ها کروماتین است که بر اکثر یا همه انواع تومور اثر می‌گذارد. مهار HDACs حداقل تا حدی به استیلاسیون هیستون کمک می‌کند و منجر به تغییر شکل‌گیری و ترمیم شکستگی دو رشته‌ای DNA می‌شود. DSB)، 32،33 که ممکن است به از بین بردن مقاومت دارویی در سلول‌های سرطانی کمک کند. ساختار کروماتین آرام القا شده توسط مهارکننده‌های HDAC ممکن است عوامل شیمی‌درمانی را برای دسترسی آسان‌تر به DNA، در نتیجه تشدید آسیب DNA، که برای فعال‌سازی مفید است، افزایش دهد. مسیر cGAS STING. برخی از مهارکننده‌های HDAC - مانند والپروئیک اسید (VA) - بر HDACهای کلاس I و II (HDAC1/2) تأثیر می‌گذارند که سلول‌های سرطانی را به درمان‌های آسیب‌رسان به DNA حساس می‌کنند.

cistanche tubulosa - بهبود سیستم ایمنی

پلی‌آدنوزین دی فسفات-ریبوز پلیمرازها (PARPs) پروتئین‌های ضروری هستند که در مقاومت سرطان به شیمی‌درمانی نقش دارند. این آنزیم‌ها برای ترمیم شکستگی‌های تک رشته‌ای DNA (SSBs)، 37 حیاتی هستند و در فرآیندهای سلولی متعددی مانند آپوپتوز، پاسخ ایمنی، رونویسی ژن و التهاب شرکت می‌کنند. منجر به غنی‌سازی DNA سیتوزولی می‌شود که توسط cGAS برای فعال کردن مسیر cGAS-STING شناسایی می‌شود. 44 در اینجا ما خواص ایمنی و ضد توموری دو کمپلکس MnII MnPC و MnPVA را گزارش می‌کنیم. ساختارهای شیمیایی و کریستالی کمپلکس ها در شکل 1 نشان داده شده است. در این کمپلکس ها، 1،{12}}فنانترولین (P) یک میانبر کننده DNA غیر سمی است، و VA یک مهارکننده HADCs است. VA31 می تواند استیله شدن را افزایش دهد. پروتئین‌های هیستونی کونژوگه با DNA، دسترسی به DNA را در کروماتین آرام افزایش می‌دهد و ژن‌های سرکوب‌کننده تومور خفته را دوباره فعال می‌کند. ما فرض می‌کنیم که ادغام 1،{18}}فنانترولین و/یا VA در MnPC یا MnPVA ممکن است باعث شود کمپلکس هایی با فعالیت ضد تکثیری با القای آسیب DNA و تحریک ایمنی ضد تومور. مجموعه‌ای از آزمایش‌ها نشان داد که MnPC و MnPVA به طور موثری به DNA آسیب می‌زنند، مسیر cGAS-STING را در سلول‌های تومور و ایمنی فعال می‌کنند و ترشح IFN و سایتوکاین‌های پیش‌التهابی را افزایش می‌دهند. به طور خاص، MnPVA فعالیت HDAC1/2 و PARP1 را مهار کرد، بنابراین مسیر cGAS-STING را به طور موثرتری نسبت به MnPC فعال کرد. تمام نتایج هم در شرایط in vitro و هم in vivo تایید شد. تا آنجا که ما می دانیم، MnPC و MnPVA بقیه کمپلکس های چند منظوره MnII هستند که سلول های تومور را عمدتاً از طریق فعال کردن ایمنی ضد توموری از طریق مسیر cGAS-STING آغاز شده با آسیب DNA سرکوب می کنند.

شکل 1 ساختارهای شیمیایی و کریستالی MnPC و MnPVA. اتم های هیدروژن برای وضوح حذف شده اند.

نتایج و بحث

خواص شیمیایی و فیزیکی

MnPC و MnPVA بر اساس روش های ادبیات 45،46 تهیه شدند و به طور کامل با آنالیز عنصری، طیف سنجی IR (شکل S1†)، رزونانس پارامغناطیس الکترون (شکل S2، † EPR)، و کریستالوگرافی اشعه ایکس مشخص شدند. پارامترهای ساختار کریستالی و طول و زوایای پیوند انتخاب شده در جداول S1 و S2 ارائه شده است (به ESI† مراجعه کنید). اتم منگنز در این مجتمع ها هندسه هشت وجهی تحریف شده با عدد مختصات 6 را به نمایش گذاشته است. MnII چهار پیوند Mn-N با دو پیوند دوتایی 1،{{10}}لیگاند فنانترولین و دو پیوند Mn-Cl تشکیل داد. طول پیوند Mn-N بین 2.281 و 2.369 Å متغیر است، یعنی طول پیوند Mn-N1، Mn-N2، Mn-N3، و Mn-N4 2.369(4)، 2.281(3)، 2.341(3) است. ) و 2.287(3) Å، به ترتیب، and the angle of N1–Mn–N2, N1–Mn–N4, and N2– Mn–N3 is 71.15(11) درجه , 97.{41}}(11) درجه و 89.{44}}(11) درجه، به ترتیب. این ساختار تا حدودی با آنچه توسط عباس و همکاران گزارش شده است، 45 متفاوت است که در آن MnPC در سیستم کریستالی تری کلینیک با گروه فضایی P1 متبلور شد. بر این اساس، طول و زوایای پیوند مربوطه در این موارد متفاوت است. مشابه یک ساختار گزارش شده، 46 MnPVA در سیستم کریستالی مونوکلینیک با گروه فضایی C2/c متبلور شد که دارای مجموعه اهداکننده N2O4 است. MnII با دو اتم N از 1،10-فنانترولین، و چهار اتم O از یک مولکول آب و دو لیگاند VA به ترتیب هماهنگ شده است. یکی از VA به عنوان یک لیگاند تک دندانی واکنش نشان داد، در حالی که دیگری یک لیگاند دو دندانه بود. طول پیوند Mn-N1 و Mn-N2 به ترتیب 2.265(19) و 2.298(2) Å است و منگنز-O1، منگنز-O2، منگنز-O3 و منگنز-O5 2.2476(19) است. به ترتیب 2.260 (2)، 2.0639 (18) و 2.1471 (17) Å. فنانترولین 1، به عنوان لیگاند Nchelating قوی، کمپلکس های منگنز را در برابر فلز زدایی تثبیت می کند. پایداری MnPC و MnPVA در سالین بافر با فسفات (PBS، با 0.5% v/v DMSO، pH 7.4 و 37 درجه) و محیط کشت سلولی (حاوی 10% FBS) با طیف‌سنجی مرئی UV (شکل S3†) بررسی شد. ). طیف UV وابسته به زمان نشان می دهد که این مجتمع ها در 72 ساعت پایدار هستند.

جدول 1 مقادیر IC50 (mM) MnPC و MnPVA در برابر رده های سلولی مختلف در 72 ساعت، با MnCl2، VA، CDDP، و P به عنوان مرجع. داده ها به صورت میانگین ± انحراف معیار (SD، n=3) نشان داده می شوند.

فعالیت ضد تکثیری

فعالیت ضد تکثیری ترکیبات علیه سرطان سینه سه گانه منفی انسان (MDA-MB-231)، سرطان پانکراس انسان (PANC-1)، سرطان کبد سلولی انسان (HepG2)، سلول سرطان سینه موش (4T1) رده‌ها و رده سلولی اپیتلیال لوله‌های کلیوی طبیعی انسان (HK{7}}) با روش MTT مورد ارزیابی قرار گرفتند. MnCl2، VA، سیس پلاتین (CDDP) و 1،{10}فنانترولین (P) به عنوان ترکیبات مرجع استفاده شد. نیمه حداکثر غلظت مهاری (IC50) در 72 ساعت در جدول 1 فهرست شده است. MnPC و MnPVA فعالیت ضد تکثیری قوی نسبت به تمام رده های سلولی سرطانی آزمایش شده، به ویژه MDA-MB{16}} و PANC نشان دادند. سلول هایی که نسبت به CDDP حساس نیستند و به ترتیب حدود 8- و 11-برابر فعالیت بیشتری را نشان می دهند. فعالیت ضد تکثیر MnPC و MnPVA در برابر HepG2 و 4T1 شبیه به CDDP است. جالب توجه است، هر دو MnPC و MnPVA سمیت کمتری نسبت به سلول‌های HK نشان دادند، با مقادیر IC50 کمی بالاتر از CDDP. در مقابل، MnCl2، VA و P در این رده های سلولی تقریبا غیرسمی بودند که با ادبیات همخوانی دارد. طبق این نتایج، تحقیقات زیر بر روی عملکرد MnPC و MnPVA بر روی MDA-MB متمرکز شد. سلول های -231.

جذب سلولی و آسیب DNA

تجمع کمپلکس ها در سلول های MDA-MB-231 بر حسب منگنز با انکوباسیون همزمان ICP-MS به مدت 24 ساعت اندازه گیری شد. همانطور که در شکل 2A نشان داده شده است، تجمع از ترتیب MnPVA > MnPC > MnCl2 پیروی می کند، که مطابق با فعالیت ضد تکثیر آنها است. ما بیشتر منگنز متصل به DNA را در سلول‌های MDA-MB{10}} توسط ICP-MS تعیین کردیم. همانطور که در شکل 2B نشان داده شده است، MnPC و MnPVA توانایی اتصال DNA بیشتری نسبت به MnCl2 از خود نشان دادند که احتمالاً به دلیل جذب سلولی بالاتر است. هیستون فسفریله شده g-H2AX یک نشانگر حساس شکستگی های دو رشته ای DNA (DSBs) است.47 برای ارزیابی آسیب DNA ناشی از کمپلکس های منگنز، بیان gH2AX را با ایمونوبلات شناسایی کردیم. همانطور که در شکل 2C نشان داده شده است، MnPC و MnPVA بیان g-H2AX را در سلول های MDA-MB{23}} در 24 ساعت افزایش دادند. مشخص است که کمپلکس‌های فلزی P یک میان‌ساز مؤثر DNA هستند؛ اما P به تنهایی به سختی باعث آسیب DNA می‌شود (شکل S4†). بیان g-H2AX در بافت‌های تومور موش‌های حامل تومور 4T1 نیز با استفاده از تیمار Immunoto حضور anER با هر ترکیب (1.3 میلی‌گرم منگنز بر کیلوگرم) هر 2 روز یک بار به مدت 16 روز مورد بررسی قرار گرفت. MnPC و MnPVA به طور موثری به DNA در بافت تومور آسیب رساندند، در حالی که MnCl2 و PBS به سختی بر g-H2AX تأثیر گذاشتند (شکل S5†). dsDNA آزاد شده از سلول‌های MDA-MB- 231 به رویی محیط کشت با استفاده از کیت الایزا با کمپلکس‌های منگنز تعیین شد. همانطور که در شکل 2D ارائه شده است، محتوای dsDNA در محیط کشت سلولی تیمار شده با MnPC یا MnPVA آشکارا بیشتر از سایر گروه ها بود. نتایج نشان می دهد که MnPC و MnPVA می توانند ناپایداری DNA ژنومی و سطح DNA سیتوزولی را افزایش دهند. ماهیت آسیب DNA برای اولین بار با اندازه گیری تغییرات فلورسانس یک سیستم DNA تیموس گوساله-اتیدیوم بروماید (EB) مورد مطالعه قرار گرفت. EB یک intercalator است که وقتی به DNA متصل می شود افزایش قابل توجهی در فلورسانس می دهد، در حالی که با جابجایی فلورسانس کاهش می یابد. 50 MnPC و MnPVA به طور متوسط ​​شدت فلورسانس را کاهش می دهند (شکل S6)، که نشان می دهد این کمپلکس ها می توانند بین یکدیگر ایجاد شوند. به شیارهای DNA برای جایگزینی EB محدود به دلیل ساختار مسطح P. با این حال، این برهمکنش یک اتصال کووالانسی قوی نیست. برخی از کمپلکس‌های منگنز می‌توانند گونه‌های اکسیژن فعال درون سلولی (ROS) تولید کنند و استرس اکسیداتیو را القا کنند، و از این رو ما ROS را در سلول‌های MDA-MB{51}} با تصویربرداری کانفوکال با استفاده از 2',7'-dichloro-فلورسین دی استات شناسایی کردیم. DCFH-DA) به عنوان یک پروب فلورسانس ROS پس از قرار گرفتن در معرض کمپلکس منگنز به مدت 18 ساعت. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، MnPC و MnPVA فلورسانس ROS داخل سلولی را در مقایسه با شاهد یا MnCl2، به ویژه MnPVA تشدید کردند، که نشان می دهد ممکن است باعث آسیب اکسیداتیو به DNA سلولی شوند. آسیب به DNA نه تنها به کشتن سلول های سرطانی کمک می کند، بلکه با فعال کردن مسیر cGAS-STING، ایمنی ضد توموری را نیز تحریک می کند.

شکل 2 جذب سلولی (A) و منگنز متصل به DNA (B) تعیین شده توسط ICPMS، بیان نشانگر آسیب DNA g-H2AX تعیین شده توسط وسترن بلات (C)، و dsDNA خارج سلولی تعیین شده با استفاده از کیت ELISA (D) سلول های MDA-MB{5}} به ترتیب با MnCl2، MnPC، MnPVA و VA (6 میلی مولار) به مدت 24 ساعت تیمار شدند.

توقف چرخه سلولی و آپوپتوز

پاسخ آسیب DNA سلولی (DDR) با سیگنال‌هایی که جذب نقطه بازرسی چرخه سلولی را هدایت می‌کند، مرتبط است. تأثیر کمپلکس‌های منگنز بر چرخه سلولی سلول‌های MDA-MB-231 با سیتومتری ow تجزیه و تحلیل شد. همانطور که در شکل 4A نشان داده شده است، MnPC و MnPVA به طور ملایم توقف فاز G1 را افزایش دادند در حالی که باعث فروپاشی کامل فاز G2 در مقایسه با کنترل و MnCl2 شدند. نتایج نشان می دهد که آسیب DNA ناشی از MnPC و MnPVA به طور جدی مرحله بعدی سنتز DNA را مسدود می کند. از این رو، مکانیسم ضد تکثیر MnPC و MnPVA با MnCl2 متفاوت است. حالت مرگ سلول‌های MDA-MB{9}} با سیتومتری ow پس از درمان با کمپلکس‌ها به مدت 72 ساعت و رنگ‌آمیزی با انکسین V-FITC و یدید پروپیدیوم (PI) بررسی شد. همانطور که در شکل 4B و S7 نشان داده شده است،† در مقایسه با کنترل و MnCl2، میزان آپوپتوز (زود + دیر) ناشی از MnPC و MnPVA به ترتیب به 84.{17}}% و 87.4% رسید. نتایج نشان می‌دهد که MnPC و MnPVA دارای توانایی پیش آپوپتوزی قوی هستند که ارتباط نزدیکی با فعالیت ضد توموری آنها دارد.

مزایای مکمل سیستانچ - افزایش ایمنی

پتانسیل غشای میتوکندری

میتوکندری ها شرکت کنندگان مرکزی در ایمنی ذاتی هستند و DNA میتوکندری (mtDNA) به عنوان آگونیست سیستم ایمنی ذاتی شناخته می شود.54 گزارش شده است که DNA سیتوزولی و mtDNA هر دو به گیرنده های تشخیص الگو متصل شده و مسیر سیگنالینگ cGAS-STING را تحریک می کنند. 55 برای بررسی انتشار احتمالی mtDNA از میتوکندری در حضور MnPC و MnPVA، یکپارچگی غشای میتوکندری را با استفاده از تصویربرداری کانفوکال با استفاده از JC{4}} به عنوان یک کاوشگر فلورسنت، که توده‌ها را تشکیل می‌دهد و فلورسانس قرمز را نشان می‌دهد، بررسی کردیم. میتوکندری های طبیعی با DJm بالا، در حالی که به صورت مونومر وجود دارد و در میتوکندری های آسیب دیده با DJm کم، فلورسانس سبز می دهد. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، MnPC و MnPVA شدت فلورسانس قرمز را در سلول های MDA-MB{8} رنگ آمیزی شده با JC-1 بسیار کاهش دادند. نسبت فلورسانس سبز (G) به قرمز (R)" برای سلول‌های تیمار شده با MnPC و MnPVA به ترتیب 4.91 و 5.66 است که به طور قابل‌توجهی بیشتر از سلول‌های تیمار شده با کنترل (2.35) و MnCl{18}} 1.75). مشاهدات نشان می دهد که یکپارچگی غشای میتوکندری توسط MnPC و MnPVA آسیب دیده است، که ممکن است نشت mtDNA به داخل سیتوزول را برای راه اندازی مسیر cCAS-STING تسهیل کند.

شکل 3 تصویربرداری کانفوکال فلورسانس از ROS تولید شده توسط کمپلکس های منگنز (12 میلی مولار) در سلول های MDA-MB{3}} پس از انکوباسیون به مدت 18 ساعت و رنگ آمیزی با DCFH-DA (10 میلی مولار) به مدت 30 دقیقه.

شکل 4 توقف چرخه سلولی سلول‌های MDA-MB{2}} پس از انکوباسیون با ترکیبات مختلف (6 میلی‌مولار) به مدت 24 ساعت (A) و تجزیه و تحلیل آپوپتوز سلول‌های MDA-MB-231 با فلوسیتومتری پس از انکوباسیون با ترکیبات مختلف (6 میلی مولار) به مدت 72 ساعت (B).

فعالیت و بیان HDACs

مهارکننده های HDAC با تغییر ساختار کروماتین و ممانعت از ترمیم DNA، سلول های سرطانی را به درمان های آسیب رسان به DNA حساس می کنند. تکثیر در داخل بدن 31 ادغام VA در MnPVA ممکن است مهار HDAC و القای DDR را به طور موثرتری تقویت کند. بنابراین، ما تأثیر کمپلکس‌های منگنز را بر فعالیت کل HDAC در سلول‌های MDA-MB{7} پس از انکوباسیون همزمان به مدت 48 ساعت تعیین کردیم. همانطور که در شکل 6A نشان داده شده است، MnPVA به طور قابل توجهی کل فعالیت HDAC را مهار می کند، با فعالیت بازدارنده حدود 1.5 برابر بیشتر از VA. ما بیان پروتئین‌های HDAC1/2 را در سلول‌های MDA-MB{15}} با ایمونوبلات بیشتر مطالعه کردیم. همانطور که در شکل 6B و C نشان داده شده است، MnPVA آشکارا بیان HDAC1 و HDAC2 را در مقایسه با شاهد کاهش داد. اگرچه MnPC فعالیت HDAC را مهار می‌کند، اما به سختی بر بیان پروتئین‌های HDAC1/2 تأثیر می‌گذارد. بطور غیر منتظره، VA به عنوان یک مهارکننده شناخته شده HDAC، در این غلظت (6 میلی مولار) مهار آشکاری بر HADC1/2 نشان نداد، بنابراین نقش اساسی هماهنگی منگنز را در تشدید مهار VA بر HADC برجسته می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که MnPVA یک مهارکننده موثر HDAC1/2 است، که DDR را ارتقا می‌دهد و مسیر cGAS-STING را تحریک می‌کند و در نتیجه ایمنی ضد توموری را تحریک می‌کند. ما بیشتر بیان HDAC را در بافت‌های تومور موش‌های حامل تومور 4T1 با درمان ایمونوفورسانس پس از درمان با هر ترکیب شناسایی کردیم. همانطور که در شکل 6D نشان داده شده است، MnPVA آشکارا بیان HDAC1 را کاهش داد، در حالی که MnPC و MnCl2 فقط اندکی یا به سختی بر HDAC1 تأثیر گذاشتند.

فواید سیستانچ توبولوزا-ضد تومور

بیان PARP1 و پروتئین های آپوپتوتیک

PARP ها نقش کلیدی در ترمیم ضایعات DNA دارند. مهارکننده‌های PARP از ترمیم DNA جلوگیری می‌کنند، که منجر به صدور قطعات DNA به سیتوزول می‌شود و پاسخ ایمنی ذاتی با واسطه cGAS را تحریک می‌کند. DNA، بنابراین تبدیل به یک هدف مهم برای درمان سرطان می شود. فعال شدن کاسپازها، به‌ویژه کاسپاز{3}} می‌تواند از طریق شکافتن PARP1، که به عنوان نشانه آپوپتوز در نظر گرفته می‌شود، آپوپتوز را آغاز کند. سلول‌های MDA-MB{11}} با وسترن بلات بررسی شدند. همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، MnPC و MnPVA به طور قابل ملاحظه ای بیان کاسپاز{13}} را افزایش دادند و PARP1 را در مقایسه با کنترل و سایر ترکیبات شکافتند. برش PARP1 توسط کاسپاز فعال شده، دامنه اتصال به DNA را از حوزه کاتالیزوری جدا می‌کند و در نتیجه از فعال‌سازی PARP و ترمیم ضایعات DNA جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، مهار PARP1 ممکن است سطح لنفوسیت های T نفوذ کننده تومور را افزایش دهد و پاسخ های ایمنی ذاتی را تنظیم کند. اختلال در ترمیم DNA پتانسیل ایجاد انحرافات جهانی DNA را دارد که می تواند باعث آپوپتوز شود. پروتئین‌های Proapoptotic Bax و آنتی آپوپتوز Bcl-xL نقش اساسی در آپوپتوز دارند. MnPC و MnPVA به طور قابل توجهی بیان Bax را افزایش دادند و بیان Bcl-xL را کاهش دادند. نتایج نشان می‌دهد که MnPC و MnPVA می‌توانند آپوپتوز را از طریق تنظیم پروتئین‌های آپوپتوز به‌عنوان یک اثر آبشاری مرتبط با PARP{27} ترویج کنند. اگرچه VA می‌تواند با مهار بیان HDAC1/2 در دوزهای بالا، آپوپتوز سلول تومور را القا کند، اما تحت این شرایط تأثیر قابل‌توجهی بر این پروتئین‌های آپوپتوز نداشت که نشان‌دهنده برتری کمپلکس‌های منگنز است.

شکل 5 تصاویر فلورسانس سلول های MDA-MB{2}} پس از انکوباسیون با MnCl2، MnPC، و MnPVA (6 میلی مولار) به ترتیب به مدت 36 ساعت و رنگ آمیزی با پروب فلورسنت JC-1.

فعال سازی مسیر cGAS-STING

شناخته شده است که مهارکننده PARP1 می تواند پاسخ آبشاری سیگنالینگ cGAS-STING را در سلول های سرطانی ایجاد کند. cGAS 40,59 یک حسگر ایمنی ذاتی است که آرایه متنوعی از dsDNA سیتوزولی، از جمله DNA با ویروسی، آپوپتوز، اگزوزومی، میتوکندری، میکرونوکلئوس را تشخیص می دهد. غنی‌سازی DNA سیتوزولی ناشی از MnPC و MnPVA شرایط مطلوبی را برای فعال‌سازی مسیر cGAS-STING ایجاد کرد که متعاقباً رویدادهای سیگنال‌دهی پایین‌دستی را از طریق به‌کارگیری و فعال‌سازی TBK1،593 و TBK12،593 آغاز می‌کند. بنابراین، ما بیان این پروتئین‌ها را در سلول‌های MDA-MB{12}} با ایمونوبلات پس از قرار گرفتن در معرض هر ترکیب به مدت 24 ساعت شناسایی کردیم. همانطور که در شکل 8A نشان داده شده است، MnPC و MnPVA به طور قابل توجهی بیان cGAS، p-STING، p-TBK1 و p-IRF3 را افزایش دادند. علاوه بر این، ما تأثیر کمپلکس‌ها را بر مسیر cGAS-STING در سلول‌های لوسمی مونوسیتی THP{21}} با ایمونوبلات بررسی کردیم. همانطور که در شکل 8B نشان داده شده است، MnPC و MnPVA باعث افزایش قابل توجهی در cGAS، p-STING، p-TBK1، و p-IRF3، به ویژه MnPVA شدند، که نشان می دهد که مسیر cGAS-STING را فعال می کنند، که باعث ایجاد ایمنی ذاتی برای مسدود کردن می شود. فرار تومور و تحریک ایمنی تطبیقی، بدون آسیب رساندن به سلول‌های THP{29}} (جدول S3†). در مقابل، MnCl2 فقط سطح p-STING یا p-TBK1 را افزایش داد و به سختی بیان cGAS و p-IRF3 را در مقایسه با کنترل تحت تاثیر قرار داد، که ممکن است به دلیل ناتوانی آن در القای آسیب DNA و برش PARP1 در غلظت های پایین باشد. ، و بنابراین قادر به راه اندازی رویدادهای سیگنالینگ پایین دستی مانند فعال شدن p-IRF3 نیست. بر اساس این نتایج، نتیجه می‌گیریم که MnPC و MnPVA آسیب DNA هسته‌ای و میتوکندریایی را در سلول‌های تومور القا می‌کنند و قطعات DNA را به سیتوپلاسم آزاد می‌کنند، که سپس مسیر cGAS-STING را فعال می‌کند. cGAS-STING فعال شده می‌تواند مستقیماً مسیرهای پیام‌رسانی پیری و آپوپتوز را در سلول‌های سرطانی فعال کند که منجر به یک پاسخ ایمنی ضد توموری دو طرفه می‌شود. با این وجود، بیان STING، TBK1، و IRF{44}} در سلول‌های MDA-MB{46}} و THP{47}} به سختی تحت تأثیر قرار گرفت (شکل S8†).

شکل 6 (A) فعالیت HDAC، (B) بیان پروتئین های HDAC1/2، و (C) محتوای پروتئین مربوطه نسبت به GAPDH در سلول های MDA-MB{4}} پس از انکوباسیون با هر ترکیب (6 میلی مولار) برای 48 ساعت با استفاده از کیت الایزا و وسترن بلات تعیین شد. (D) تصاویر ایمونوفلورسانس بیان HDAC1 در بافت تومور 4T1 موش پس از درمان با هر ترکیب (1.3 میلی گرم منگنز بر کیلوگرم) هر 2 روز یک بار به مدت 16 روز. *p < 0.05، **p < 0.01، و ***p <0.001.

اینترفرون ها و سیتوکین های پیش التهابی

فعال شدن TBK1 و IRF3 می تواند بیان و ترشح IFN ها و سایتوکین های پیش التهابی مانند IFN-b، TFN-a و IL{4}} را القا کند. بنابراین، IFN-I خارج سلولی آزاد شده توسط THP{ سلول‌های {8}} و IFN-b، TNF-a و IL{11}} منتشر شده توسط سلول‌های MDAMB{12}} با روش انکوباسیون با روش ELISA با ترکیبات مختلف به مدت 24 ساعت اندازه‌گیری شدند. همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، MnPC و MnPVA به طور چشمگیری ترشح IFN-I را نسبت به شاهد، MnCl2 و VA افزایش دادند. در همان زمان، آنها همچنین باعث ترشح IFN-b و TNF-a شدند. با این حال، سطح IL{19}} فقط نسبتاً افزایش یافته بود. IFN-I (IFN-a و IFN-b) نقش های ایمنی تحریک کننده متعددی را در ایمنی ضد تومور ایفا می کند، مانند ترویج بلوغ و ارائه آنتی ژن DCs و پرایمینگ متقابل سلول های T خاص تومور برای کشتن سلول های تومور با پل زدن ایمنی ذاتی و تطبیقی.13 TNF. -a در نکروز حاد سرطانی با واسطه دی نوکلئوتید حلقوی (CDN) و تنظیم سیستم ایمنی بدن نقش دارد. یک مکانیسم شیمی ایمونوتراپی

بلوغ سلول های مشتق از مغز استخوان (BMDCs)

BMDC ها نشان دهنده سلول های ناهمگن با منشا میلوئیدی هستند که از پیش سازهای میلوئیدی و ماکروفاژهای نابالغ، گرانولوسیت ها و سلول های دندریتیک (DCs) تشکیل شده اند. آن‌ها با سرکوب فعال‌سازی سلول‌های T و فعال‌سازی ماکروفاژهای مرتبط با تومور (TAM) در پاسخ ایمنی نقش دارند. 22

شکل 7 بیان پروتئین های مرتبط با ترمیم DNA و آپوپتوز در سلول های MDA-MB{4}} پس از قرار گرفتن در معرض ترکیبات مختلف (6 میلی مولار) به مدت 48 ساعت، و محتوای پروتئین مربوطه نسبت به a-توبولین. *p < 0.{{1{12}}}}5، **p <0.01، و ***p <0.001.

شکل 8 بیان پروتئین های درگیر در مسیر cGAS-STING تعیین شده توسط وسترن بلات پس از سلول های MDA-MB-231 (A) و THP-1 (B) با 6 و 3 میلی مولار ترکیبات مختلف تیمار شدند. برای 24 ساعت، به ترتیب، و محتوای پروتئین مربوطه نسبت به GAPDH. *p < 0.{{1{12}}}}5، **p <0.01، و ***p <0.001.

شکل 9 ترشح (A) IFN-I در سلول های THP-1، (B) IFN-b، (C) IL-6 و (D) TNF-a در MDA-MB{{ 7}} سلول پس از تیمار با ترکیبات مختلف (6 میلی مولار) به مدت 24 ساعت. داده ها به صورت میانگین ± SD (n {{10}}) نشان داده می شوند. *p < 0.05، **p <0.01، و ***p <0.001.

DCهای بالغ و فعال می‌توانند آنتی‌ژن خاصی را به لنفوسیت‌های T ارائه دهند و پاسخ تطبیقی ​​را علیه تومورها آغاز کنند.65 برای آزمایش اینکه آیا مسیر cGAS-STING فعال شده با MnPC و MnPVA می‌تواند بلوغ BMDCها را القا کند، ما نشانگرهای سطحی را روی BMDCها آزمایش کردیم.  تیمار هوای سیتومتری با مایع رویی سلول‌های MDA-MB{5}} که با ترکیبات مختلف به مدت 24 ساعت انکوبه شده است. همانطور که در شکل 10A نشان داده شده است، در مقایسه با کنترل، MnPC و MnPVA به طور قابل توجهی بیان مشترک نشانگرهای بلوغ CD{9}} و CD80 را افزایش دادند و به ترتیب به 36.62% و 43.15% رسیدند. با این حال، MnCl2 تنها به طور متوسط ​​از کنترل پیشی گرفت. علاوه بر این، کمپلکس اصلی سازگاری بافتی کلاس II (MHC-II) به طور اساسی توسط APCها بیان می شود که پپتیدهای آنتی ژنی را به سلول های T ارائه می کنند. در نتیجه، پاسخ‌های ایمنی تطبیقی ​​آغاز، حفظ و تنظیم می‌شوند. همانطور که در شکل 10B و C نشان داده شده است، MnPC و MnPVA بیان MHC-II را به حدود 1 برابر افزایش دادند.{21}} . داده‌ها نشان می‌دهند که این کمپلکس‌ها تا حد زیادی بلوغ BMDCs را القا می‌کنند، که ممکن است پاسخ‌های ایمنی لنفوسیت‌های T سیتوتوکسیک را تحریک کند.

شکل 10 (A) بیان مشترک CD86 و CD80، (B) تجزیه و تحلیل کمی CD11c+CD{{6}CD80+ در BMDCها، (C) بیان MHC-II روی سطح BMDCها، و (D) میانگین شدت MHC-II که توسط فلوسیتومتری پس از درمان با مایع رویی سلول‌های MDA-MB انکوبه شده با ترکیبات مختلف (6 میلی‌مولار) به مدت 24 ساعت تعیین می‌شود.

کشت همزمان سلول های سرطانی با PBMCs

برای ارزیابی بیشتر اثرات تعدیل‌کننده ایمنی کمپلکس‌ها، زنده ماندن سلول‌های MDA-MB{1}} در حضور سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی انسان (PBMCs) با استفاده از روش MTT با استفاده از روش ادبیات بررسی شد. سلول‌های سرطانی یا سلول‌های سرطانی با PBMCs به‌عنوان کنترل تنظیم شدند. همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است، در غیاب PBMCs، MnPC و MnPVA زنده ماندن سلول را به ترتیب به 64.98% و 62.02% سرکوب کردند. کشت همزمان سلول‌ها با PBMCs بدون کمپلکس منگنز تنها سمیت سلولی پایه را با میانگین زنده‌مانی سلولی 49/81 درصد نشان داد. با این حال، در حضور PBMCs، MnPC و MnPVA زنده ماندن سلول را به ترتیب به 38.19٪ و 36.98٪ سرکوب کردند. در این غلظت (6 میلی مولار)، اکثر PBMC ها هنوز زنده هستند (شکل S9†). نتایج نشان می‌دهد که MnPC و MnPVA می‌توانند پاسخ ایمنی PBMCs را برای اعمال اثرات سیتوتوکسیک بر سلول‌های MDA-MB{19}} فعال کنند، بنابراین اثر هم افزایی قابل‌توجهی در برابر سلول‌های سرطانی از خود نشان می‌دهند.

سمیت حاد و فعالیت ضد سرطانی in vivo

سمیت حاد کمپلکس‌های MnII روی موش‌های ماده Balb/c بررسی شد. میانگین دوز کشنده (LD50) و تغییرات وزن بدن پس از تزریق داخل وریدی هر کمپلکس تعیین شد. LD50 MnPC و MnPVA به ترتیب 16 بود.08 ± 2.16 و 25.16 ± 3.19 mg kg-1 (شکل S10†)، که بسیار بالاتر از آن از CDDP (4.{{60}}6 ± 1.02 mg kg-1).67 هیچ تغییر قابل توجهی در وزن بدن در موش‌های تحت درمان با MnPC و MnPVA مشاهده نشد. نتایج نشان می دهد که MnPC و MnPVA سمیت کمی برای پستانداران دارند. جالب توجه است، اتصال VA به کمپلکس منگنز سمیت عمومی را کاهش داد یا زیست سازگاری را افزایش داد. علاوه بر این، مدل‌های موش حامل سرطان سینه 4T1 برای ارزیابی فعالیت ضد سرطانی MnPC و MnPVA در داخل بدن ایجاد شد. همانطور که در شکل 12 نشان داده شده است، پس از درمان موش ها با PBS، MnCl2، MnPC و MnPVA به ترتیب به مدت 16 روز (1.3 میلی گرم منگنز بر کیلوگرم)، MnPC و MnPVA نسبت به MnCl2 مهار موثرتری بر رشد تومور نشان دادند. در روز 16، میانگین حجم تومور (A, B) برای موش‌های تحت درمان با MnPC و MnPVA به ترتیب به 43.76 ± 554.78 و 39.61 ± 348.01 mm3 کاهش یافت، در حالی که برای موش‌های PBS- و MnCl{41} موش های تحت درمان به ترتیب 95.87 ± 1182.01 و mm3 64.93 ± 784 بود. میانگین وزن تومور (C) برای موش‌های تحت درمان با PBS-، MnCl2-، MnPC- و MnPVA به ترتیب 1.41±0.19، 0.95±0.19، 0.82±0.19 و 0.59±0.1 گرم بود. بدیهی است که اثر مهاری تومور MnPVA نسبت به MnPC و MnCl2 برتر بود که ممکن است به دلیل مهار موثر بیان HDAC توسط MnPVA باشد. علاوه بر این، هیچ ناهنجاری یا ضایعه پاتولوژیک آشکاری در وزن بدن (D)، بقا و آناتومی ناخالص اندام مشاهده نشد (شکل S11†). این نتایج نشان می‌دهد که کمپلکس‌های MnII کاندیدهای دارویی امیدوارکننده‌ای برای درمان سرطان هستند.

شکل 11 میانگین زنده ماندن (%) سلول های MDA-MB{2}} پس از انکوباسیون همزمان با PBMC های فعال شده با ترکیب (6 میلی مولار) به مدت 48 ساعت. داده ها به صورت میانگین ± SD (n=3) نشان داده می شوند. **p < 0.{10}}1 و ***p < 0.001.

پاسخ ایمنی ضد سرطانی in vivo

توانایی تحریک سیستم ایمنی در داخل بدن مجتمع‌های MnII روی موش‌های Balb/c حامل تومورهای 4T1 آزمایش شد. وضعیت سلول‌های ایمنی در تومور، طحال و غدد لنفاوی تخلیه‌کننده تومور (LNs) با سیتومتری ow آنالیز شد. سلول‌های CD{5}} T ۲۱ برای محدود کردن شروع سرطان و پیشرفت بدخیم در سیستم ایمنی ضروری هستند. و القای لنفوسیت‌های T سیتوتوکسیک (CTLs) مستلزم فعال‌سازی DCهای نابالغ به لنفوسیت‌های بالغ است، 8،9 که به عنوان سلول‌های CD11c+ CD{10}} CD{11}} نشان داده می‌شوند.68 همانطور که در شکل 13A و B نشان داده شده است. در موش‌های تحت درمان با MnPVA، درصد DCهای بالغ که با بیان گیرنده‌های هم‌تحریکی CD{16}} و CD{17}} (مرجع 69) مشخص می‌شوند، در LNها (45.59%) بیشتر از آن بود. به ترتیب با PBS، MnCl2 و MnPC درمان شدند. ماکروفاژها بخش‌های جدایی‌ناپذیر سیستم ایمنی هستند و ریزمحیط تومور را تعدیل می‌کنند. 70 با توجه به عملکرد، ماکروفاژها را می‌توان به حالت‌های فعال‌سازی فنوتیپی تومورکش M1 و M2 پروتومورال طبقه‌بندی کرد.71 ماکروفاژهای M1 با TNF-a، IL مشخص می‌شوند. CD80، CD{30}} و کشتن مستقیم سلولهای تومور، 70 در حالی که M{32}}TAMهای مشابه با بیان بالای گیرنده ماکروفاژ مانوز 1 (MMR یا CD206) و ارتقاء رشد سلولهای تومور مشخص می شوند. همچنین فعالیت سرکوب کننده سیستم ایمنی قوی را نشان می دهد. شناخته شده است که مهارکننده های HDAC می توانند شیفت های حرکتی را در پلاریزاسیون ماکروفاژها تقویت کنند و علاوه بر جلوگیری از ترمیم DNA، فنوتیپ M1 را تقویت کنند. پس از درمان با کمپلکس های منگنز. همانطور که در شکل 13C-E و S12A-C نشان داده شده است، † فنوتیپ M2 مشخص شده توسط CD{42}} به طور قابل توجهی سرکوب شد و فنوتیپ M1 مشخص شده توسط CD{44}} در موش های تحت درمان با MnPVA به طور قابل توجهی افزایش یافت. نتایج نشان می‌دهد که MnPVA به طور موثر پلاریزاسیون ماکروفاژها را از فنوتیپ M2 به M1 القا می‌کند. MnCl2 و MnPC نیز بیان CD{49}} را افزایش دادند، اما CD206 را در مقایسه با PBS به طور خفیفی تحت تأثیر قرار دادند. در همین حال، IFN-b، IL{52}} و TNF-a ترشح شده توسط DCهای بالغ و ماکروفاژها با روش الایزا اندازه گیری شدند. همانطور که در شکل 13F و G نشان داده شده است، MnPVA سطوح IFN-b و TNF-a را به طور موثرتری نسبت به PBS، MnCl2 و MnPC افزایش داد، که ممکن است سلول های T را برای کشتن سلول های تومور تحریک کند. با این حال، هیچ تغییر علامتی در IL{58}} مشاهده نشد (شکل S13†).

شکل 12 اثر درمانی MnPC، MnPVA، و MnCl2 بر روی موش های حامل تومور 4T1، با استفاده از PBS به عنوان کنترل. (الف) تصاویر تومورهای بریده شده، (B) حجم تومور، (C) وزن تومور، و (D) وزن بدن موش‌ها پس از درمان با PBS، MnCl2، MnPC، و MnPVA، به ترتیب با 1.3 میلی‌گرم منگنز بر کیلوگرم یک بار. هر 2 روز به مدت 16 روز **p < {{1{12}}}}.01 و ***p <0.001.

شکل 13 DCهای بالغ (CD{1}}CD86+ دارای دریچه CD11c+) و آنالیزهای کمی بر روی غدد لنفاوی تخلیه کننده تومور (A و B)، پلاریزاسیون ماکروفاژها (CD206+CD{ {7}} در محدوده CD11b+) در بافت تومور 4T1 موش (C-E) تعیین شده توسط فلوسیتومتری، و تجزیه و تحلیل ELISA IFN-b (F) و TNF-a (G) در سرم موش پس از درمان با هر ترکیب (1.3 میلی گرم منگنز در کیلوگرم) هر 2 روز یک بار به مدت 16 روز. داده ها به صورت میانگین ± SD (n=3) ارائه می شوند. *P < 0.05; **P < 0.01; ***P <0.001.

پس از فعال شدن مسیر cGAS-STING در DCها و ماکروفاژها توسط MnPC و MnPVA، IFNs-I ترشح شده و سیتوکین های proinamatory می توانند لنفوسیت های سیتوتوکسیک را پر کنند.59 بنابراین، ما فعال شدن سلول های T سیتوتوکسیک را بیشتر ارزیابی کردیم (CD{3}} ) و سلول های T کمکی (CD{4}}) به ترتیب در بافت تومور و طحال. همانطور که در شکل 14A و S12D-F† نشان داده شده است، سلول های CD{7}} T (مربع آبی) در تومورها به طور موثر (9.18٪) در موش های تحت درمان با MnPVA در مقایسه با موش های تحت درمان با PBS (3.53٪) فعال شدند. MnCl2 (4.48٪) و MnPC (6.05٪). سلول‌های CD{18} T (مربع قرمز) نیز اندکی فعال شدند و نتایج برخلاف نتایج درمان طحال با کمپلکس‌ها بود. شکل 14B نشان می‌دهد که فرکانس سلول‌های T فعال شده (CD{20}}) درگیر تومور CD8+ به طور چشمگیری افزایش یافته است. همه این نتایج نشان می دهد که MnPVA به دلیل فعال شدن مسیر cGAS-STING قادر به تحریک پاسخ های ایمنی قوی در داخل بدن است.

شکل 14 سلول های CD8+ (مربع آبی) و CD{2}} T (مربع قرمز) (A) و درصدهای زیر مجموعه CD69+ در میان سلول های CD8+ T ( ب) در بافت تومور 4T1 موش پس از درمان با هر ترکیب (1.3 میلی گرم منگنز بر کیلوگرم) هر 2 روز یک بار به مدت 16 روز با فلوسیتومتری تعیین می شود.

مکانیسم عمل

عمل برای کمپلکس های منگنز همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است پیشنهاد شده است. در سلول‌های تومور، MnPC یا MnPVA به DNA هسته‌ای و/یا میتوکندری آسیب می‌رساند که منجر به افزایش تنظیم g-H2AX می‌شود. در همین حال، این کمپلکس فعالیت HDAC1/2 و PARP1 را مهار کرد و در نتیجه توانایی ترمیم DNA را مختل کرد و آسیب DNA را تشدید کرد. قطعات DNA انباشته شده از هسته و/یا میتوکندری به سیتوپلاسم آزاد شدند و توسط cGAS شناسایی شدند تا STING را فعال کنند. STING به نوبه خود فسفوریلاسیون TBK1 و IRF3 و انتقال به هسته را تحریک می کند و باعث تولید IFN، IL{9}} و TNF-a می شود. سپس این IFN ها و سیتوکین های طرفدار از هسته به سیتوزول و بیشتر به ریزمحیط تومور ترشح شدند، جایی که بلوغ و ارائه آنتی ژن DCها و ماکروفاژها را ترویج کردند و سلول های T سیتوتوکسیک را برای کشتن سلول های سرطانی بیشتر فعال کردند. رویدادهای مشابهی نیز در سلول های ایمنی مانند ماکروفاژها رخ داد و مسیر cGAS-STING-TBK1 فعال شد. فعال‌سازی مسیر cGAS-STING پاسخ‌های ایمنی ذاتی و ارتباط دو طرفه بین سلول‌های تومور و سلول‌های ایمنی همسایه را برای افزایش اثر کشنده روی تومورها آغاز کرد. در نتیجه، کمپلکس‌های منگنز به دلیل هم‌افزایی بین شیمی‌درمانی و ایمونوتراپی، فعالیت ضد توموری قوی نشان دادند. . اکثر این فرآیندها در شرایط آزمایشگاهی یا درون تنی ثابت شده اند.

شکل 15 مکانیسم عمل پیشنهادی برای کمپلکس های منگنز.

نتیجه

شواهد فزاینده نشان می‌دهد که بسیاری از کمپلکس‌های فلزی با سلول‌های توموری و ایمنی برای بازسازی ریزمحیط‌های سرکوب‌کننده ایمنی، علاوه بر اعمال یک اثر سیتوتوکسیک مستقیم بر سلول‌های تومور، تعامل دارند.73 در این مطالعه، ما دو کمپلکس MnII MnPC و MnPVA را به‌عنوان شیمی‌درمانی بالقوه برای مهار سرطان از طریق تحریک سرطان معرفی می‌کنیم. پاسخ های ایمنی ذاتی و همچنین شکستن رشته های دوگانه DNA. این مجتمع‌های چند منظوره نه تنها با آسیب رساندن به DNA، بلکه با فعال کردن مجدد پاسخ‌های ایمنی خفته، سلول‌های سرطانی را از بین می‌برند. در مرحله اول، آنها به عنوان شکستن DNA عمل می کنند و باعث آسیب اکسیداتیو DNA و تولید قطعات DNA می شوند. ثانیا، آنها به عنوان بازدارنده HDACs و PARP1 عمل می کنند و از ترمیم آسیب DNA جلوگیری می کنند و ضایعات DNA را تقویت می کنند. ثالثاً، آنها به عنوان آگونیست مسیر cGAS-STING عمل می‌کنند و ترشح IFN و سیتوکین‌های پیش التهابی را برای ترویج بلوغ DCs و ماکروفاژها و تحریک بیشتر سلول‌های T خاص تومور برای کشتن سلول‌های تومور تحریک می‌کنند.

cistanche tubulosa - بهبود سیستم ایمنی

برای مشاهده محصولات Cistanche Enhance Immunity اینجا را کلیک کنید

【بیشتر بخواهید】 ایمیل:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

در مجموع، MnPC و MnPVA به طور موثر مسیر cGAS-STING را فعال کردند و رشد سلول های سرطانی را در شرایط in vitro و in vivo مهار کردند. اتصال VA به کمپلکس MnII به طور چشمگیری مهار آن را در HDAC ها تقویت کرد و فعالیت ضد تکثیر این مجموعه را تقویت کرد، و تشکیل کمپلکس های منگنز تأثیر قابل توجهی برای فعالیت ضد تکثیر MnCl2 و 1،{3} فنانترولین ایجاد می کند. از زمانی که جیانگ و همکاران ابتدا فعالیت محرک منگنز{4}} را به مسیر cGAS-STING گزارش کرد، 12 چنین خاصیتی در مجتمع‌های منگنز کشف نشده است. این مطالعه نشان می‌دهد که توانایی تحریک MnPC و MnPVA در مسیر cGAS-STING بسیار بالاتر از MnCl2 یا Mn{9}} در سلول‌های تومور و ایمنی است، زیرا آنها قطعات DNA بیشتری را در سیتوپلاسم برای فعال کردن cGAS القا می‌کنند. مسیر STING یافته‌ها نشان می‌دهد که آگونیست‌های cGAS-STING قوی‌تر را می‌توان با ساخت کمپلکس‌های MnII با لیگاندهای آسیب‌رسان به DNA یا مسدودکننده DNA به‌دست آورد.

منابع

1 SL Shiao، AP Ganesan، HS Rugo و LM Coussens، Genes Dev.، 2011، 25، 2559-2572.

2 A. Ribas and JD Wolchok, Science, 2018, 359, 1350-1355.

3 پی شارما و جی پی آلیسون، علم، 2015، 348، 56-61.

4 M. Yi, D. Jiao, H. Xu, Q. Liu, X. Han and K. Wu, Mol. سرطان، 2018، 17، 129.

5 O. Hemminki، JM Dos Santos و A. Hemminki، J. Hematol. Oncol.، 2020، 13، 84. 6 S. Yu، A. Li، Q. Liu، T. Li، X. Han و K. Wu، J. Hematol. Oncol.، 2017، 10، 78.

7 P. Sharma, S. Hu-Lieskovan, JA Wargo and A. Ribas, Cell, 2017, 168, 707-723.

8 A. Li، M. Yi، S. Qin، Y. Song، Q. Chu و K. Wu، J. Hematol. Oncol.، 2019، 12، 35.

9 A. Saeed, X. Ruan, J. Su and S. Ouyang, Adv. Sci., 2020, 7, 1902599.

10 LL van der Woude، MAJ Gorris، CG Figdor و IJM de Vries، Trends Cancer، 2017، 3، 797-808.

11 DS Chen and I. Mellman, Nature, 2017, 541, 321-330.

12 C. Wang، Y. Guan، M. Lv، R. Zhang، Z. Guo، X. Wei، X. Du، J. Yang، T. Li، Y. Wan، X. Su، X. Huang و Z جیانگ، مصونیت، 2018، 48، 675-687.

13 Y. Song، Y. Liu، HY Teo، ZB Hana، Y. Mei، Y. Zhu، YL Chua، M. Lv، Z. Jiang and H. Liu، Cell. مول. Immunol.، 2021، 18، 1571-1574.

14 Q. Chen, L. Sun and ZJ Chen, Nat. Immunol.، 2016، 17، 1142-1149.

15 F. McNab، K. Mayer-Barber، A. Sher، A. Wack and A. O'Garra، Nat. Rev. Immunol.، 2015، 15، 87-103.

16 H. Liu، H. Zhang، X. Wu، D. Ma، J. Wu، L. Wang، F. Liu، D. Yan، C. Chen، Z. Mao and B. Ge، Nature، 2018، 563 ، 131-136.

17 BS Pan، SA Perera، JA Piesvaux، H. Woo، DF Wyss، S. Xu، DJ Bennett و GH Addona، Science، 2020، 369، 935.

18 RD Luteijn، SA Zaver، BG Gowen، SK Wyman، NE Garelis، L. Onia، SM McWhirter، GE Katibah، JE Corn، JJ Woodward and DH Raulet، Nature، 2019، 573، 434-438.

19 L. Hou, C. Tian, ​​Y. Yan, L. Zhang, H. Zhang and Z. Zhang, ACS Nano, 2020, 14, 3927–3940.

20 M. Gao, YQ Xie, K. Lei, Y. Zhao, A. Kurum, S. Van Herck, Y. Guo, X. Hu and L. Tang, Adv. آنجا، 2021، 4، 2100065.

21 کیو لو، زی دوان، ایکس. لی، ال. گو، ال. رن، اچ. ژو، ایکس. تیان، آر. چن، اچ. ژانگ، کیو گونگ، زی گو و ک. لو، ادو . کارکرد. Mater., 2021, 32, 2110408.

22 H. Tian، G. Wang، W. Sang، L. Xie، Z. Zhang، W. Li، J. Yan، Y. Tian، J. Li، B. Li and Y. Dai، Nano Today، 2022، 43, 101405.

23 C. Wang، Z. Sun، C. Zhao، Z. Zhang، H. Wang، Y. Liu، Y. Guo، B. Zhang، L. Gu، Y. Yu، Y. Hu و J. Wu، J. انتشار کنترل شده، 2021، 331، 480-490.

24 H. Haase, Immunity, 2018, 48, 616-618.

25 KJ Horning، SW Caito، KG Tipps، AB Bowman and M. Aschner، Annu. Rev. Nutr.، 2015، 35، 71-108.

26 X. Sun، Y. Zhang، J. Li، KS Park، K. Han، X. Zhou، Y. Xu، J. Nam، J. Xu، X. Shi، L. Wei، YL Lei و JJ Moon، نات. فناوری نانو، 2021، 16، 1260-1270.

27 M. Lv، M. Chen، R. Zhang، W. Zhang، C. Wang، Y. Zhang، X. Wei، Y. Guan، YC Liu، Q. Mei، W. Han و Z. Jiang، Cell Res .، 2020، 30، 966–979.

28 SL O'Neal و W. Zheng، Curr. محیط زیست بهداشت، 2015، 2، 315-328.

29 E. Li, Nat. Rev. Genet., 2002, 3, 662-673.

30 M. Guo, Y. Peng, A. Gao, C. Du and JG Herman, Biomark. Res., 2019, 7, 23.

31 A. Duenas-Gonzalez، M. Candelaria، C. Perez-Plascencia، E. Perez-Cardenas، E. de la Cruz-Hernandez و LA Herrera، درمان سرطان. Rev., 2008, 34, 206-222.

32 HV Diyabalanage، ML Granda و JM Hooker، Cancer Lett.، 2013، 329، 1-8.

33 T. Robert, F. Vanoli, I. Chiolo, G. Shubassi, KA Bernstein, OA Botrugno, D. Parazzoli, A. Oldani, S. Minucci and M. Foiani, Nature, 2011, 471, 74-79.

34 JH Lee, ML Choy, L. Ngo, SS Foster and PA Marks, Proc. Natl. آکادمی علمی ایالات متحده آمریکا، 2010، 107، 14639-14644.

35 KL Jin، JY Park، EJ Noh، KL Hoe، JH Lee، JH Kim و JH Nam، J. Gynecol. Oncol.، 2010، 21، 262-268.

36 M. Gottlicher, S. Minucci, P. Zhu, A. Schimpf and S. Giavara, EMBO J., 2001, 20, 6968-6978.

37 JS Brown، B. O'Carrigan، SP Jackson و TA Yap، Cancer Discovery، 2017، 7، 20-37.

38 AN ویور و ES یانگ، جلو. Oncol.، 2013، 3، 290.

39 FJ Bock و P. Chang، FEBS J.، 2016، 283، 4017-4031.

40 S. Cerboni، N. Jeremiah، M. Gentili، U. Gehrmann، C. Conrad، S. Amigorena، F. Rieux-Laucat and N. Manel، J. Exp. مد.، 2017، 214، 1769-1785.

41 سی. پانتلیدو، او. سونزوگنی، ام. دی الیوریا تاویرا، آکی مهتا، ای جی ال گوریرو، جی ام ولف و جی آی شاپیرو، کشف سرطان، 2019، 9، 722-737.

42 J. Shen، W. Zhao، Z. Ju، L. Wang، Y. Peng، M. Labrie، TA Yap، GB Mills and G. Peng، Cancer Res.، 2019، 79، 311-319.

43 NA Yusoh، H. Ahmad و MR Gill، ChemMedChem، 2020، 15، 2121-2135.

44 F. Mendes, M. Groessl, AA Nazarov, YO Tsybin, G. Sava, I. Santos, PJ Dyson and A. Casini, J. Med. شیمی، 2011، 54، 2196-2206.

45 S. Abbas, F. Rashid, E. Ulker, S. Zaib, K. Ayub, S. Ullah, MA Nadeem, S. Yousuf, R. Ludwig, S. Ali and J. Iqbal, J. Biomol. ساختار. Dyn.، 2021، 39، 1068-1081.

46 L.Tbrizi, P. McArdle, M. Ektefan and H. Chiniforoshan, Inorg. چیم. Acta، 2016، 439، 138-144.

47 H. Zhang, T. Yang, Y. Wang, Z. Wang, Z. Zhu, ZJ Guo and XY Wang, Dalton Trans., 2021, 50, 304-310.

48 R. Jastrza˛b, M. Nowak, M. Skroba´ nska, A. Toli´ nska, M. Zabiszak, M. Gabryel, L. Marciniak and MT Kaczmarek, Coord. شیمی. Rev., 2019, 382, ​​145-159.

49 Y. Cheng، L. Lv، L. Zhang، Y. Tang و L. Zhang، J. Mol. Struct., 2021, 1228, 129745. 50 Z. Zhu, Z. Wang, C. Zhang, Y. Wang, H. Zhang, Z. Gan, ZJ Guo and XY Wang, Chem. Sci.، 2019، 10، 3089-3095.

51 C. Slator، Z. Molphy، V. McKee and A. Kellett، Redox Biol.، 2017، 12، 150-161.

52 TJ Hayman، M. Baro، T. MacNeil، C. Phoomak، TN Aung، T. Sandoval Schaefer، BA Burtness، DL Rimm و JN Contessa، Nat. Commun., 2021, 12, 2327.

53 RM Chabanon، M. Rouanne، CJ Lord، JC Soria، P. Pasero و S. Postel-Vinay، Nat. Rev. Cancer، 2021، 21، 701-717.

54 AP Wes و GS Shadel، Nat. Rev. Immunol.، 2017، 17، 363-375.

55 AP West، W. Khoury-Hanold، M. Staron، MC Tal، CM Pineda، SM Lang، M. Bestwick، BA Duguay، N. Raimundo، DA MacDuff، SM Kaech، JR Smiley، RE Means، A. Iwasaki و GS Shadel, Nature, 2015, 520, 553-557.

56 S. Jin, Y. Hao, Z. Zhu, N. Muhammad, Z. Zhang, K. Wang, Y. Guo, ZJ Guo and XY Wang, Inorg. شیمی، 2018، 57، 11135-11145.

57 NJ Curtin و C. Szabo، Nat. Rev. Drug Discovery، 2020، 19، 711-736.

58 J. Chen, FM Ghazawi, W. Bakkar and Q. Li, Mol. سرطان، 2006، 5، 71.

59 SM Harding، JL Benci، J. Irianto، DE Discher، AJ Minn and RA Greenberg، Nature، 2017، 548، 466-470.

60 EJ Sayour and DA Mitchell, J. Immunol. Res., 2017, 17, 3145742.

61 BJ Francica، A. Ghasemzadeh, AL Desbien, D. Theodros, KE Sivick, AB Sharabi, ML Leong, SM McWhirter, TW Dubensky Jr, DM Pardoll and CG Drake, Cancer Immunol. Res., 2018, 6, 422-433.

62 C. Vanpouille-Box، S. Demaria، SC Formenti و L. Galluzzi، Cancer Cell، 2018، 34، 361-378.

63 SR Woo, MB Fuertes, L. Corrales, S. Spranger, MJ Furdyna, MY Leung, KA Fitzgerald, ML Alegre and TF Gajewski, Immunity, 2014, 41, 830-842.

64 C. Belli، D. Trapani، G. Viale، P. D'Amico، BA Duso، P. Della Vigna، F. Orsi و G. Curigliano، درمان سرطان. Rev., 2018, 65, 22-32.

65 BU Schraml, J. van Blijswijk, S. Zelenay, PG Whitney, A. Filby, SE Acton, NC Rogers, N. Moncaut, JJ Carvajal and C. Reis e Sousa, Cell, 2013, 154, 843-858.

66 AA van de Loosdrecht، E. Nennie، GJ Ossenkoppele، RHJ Beelen و MMAC Langenhuijsen، J. Immunol. Methods، 1991، 141، 15-22.

67 S. Zhang، X. Zhong، H. Yuan، Y. Guo، D. Song، F. Qi، Z. Zhu، XY Wang و ZJ Guo، Chem. Sci.، 2020، 11، 3829-3835.

68 Y. Li and E. Seto، Cold Spring Harbor Perspect. Med., 2016, 6, a026831.

69 C. چن٪ 2c Y. تانگ٪ 2c Y. ژنگ٪ 2c Y. Shi٪ 2c Z. چن٪ 2c J. Li٪ 2c X. لیو٪ 2c D. ژانگ و H. یانگ٪ 2c کوچک٪ 2c 2021٪ 2c 17٪ 2c e2006970.

70 A. Mantovani, F. Marchesi, A. Malesci, L. Laghi and P. Allavena, Nat. کشیش کلین. Oncol.، 2017، 14، 399-416.

71 B. Ruffell and LM Coussens, Cancer Cell, 2015, 27, 462-472.

72 W. He, N. Kapate, CW t. Shields and S. Mitragotri, Adv. Drug Delivery Rev.، 2020، 17، 251-266.

73 B. Englinger، C. Pirker، P. Heffeter، A. Terenzi، CR Kowol، BK Keppler and W. Berger، Chem. Rev., 2019, 119, 1519-1624.