कैंसर इम्यूनोलॉजी

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नवंबर 2012 vanc

स्तन कैंसर मॉडल के ट्यूमर सूक्ष्म वातावरण (TME) में ट्यूमर-संबद्ध प्रतिरक्षा कोशिकाएं

कैंसर इम्यूनोलॉजी (इम्यूनो-ऑन्कोलॉजी) जीव विज्ञान की एक अंतःविषय शाखा और इम्यूनोलॉजी (प्रतिरक्षा विज्ञान) का एक उप-विषय है, जो कैंसर की प्रगति और विकास में प्रतिरक्षा प्रणाली की भूमिका को समझने से संबंधित है; इसका सबसे प्रसिद्ध अनुप्रयोग कैंसर इम्यूनोथेरेपी है, जो कैंसर के उपचार के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली का उपयोग करती है। कैंसर इम्यूनोसर्विलेंस (प्रतिरक्षा निगरानी) और इम्यूनोएडिटिंग (प्रतिरक्षा संपादन) पशु प्रणालियों में ट्यूमर के विकास के खिलाफ सुरक्षा और (ii) मानव कैंसर की प्रतिरक्षा पहचान के लिए लक्ष्यों की पहचान पर आधारित हैं।

परिभाषा

कैंसर इम्यूनोलॉजी जीव विज्ञान की एक अंतःविषय शाखा है जो कैंसर की प्रगति और विकास में प्रतिरक्षा प्रणाली की भूमिका से संबंधित है; इसका सबसे प्रसिद्ध अनुप्रयोग कैंसर इम्यूनोथेरेपी है, जहाँ कैंसर के इलाज के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली का उपयोग किया जाता है।[1] कैंसर इम्यूनोसर्विलेंस 1957 में बर्नेट और थॉमस द्वारा तैयार किया गया एक सिद्धांत है, जिन्होंने प्रस्तावित किया था कि लिम्फोसाइट लगातार उत्पन्न होने वाली, नवजात परिवर्तित कोशिकाओं को पहचानने और समाप्त करने में प्रहरी के रूप में कार्य करते हैं। कैंसर इम्यूनोसर्विलेंस एक महत्वपूर्ण मेजबान सुरक्षा प्रक्रिया प्रतीत होती है जो कार्सिनोजेनेसिस (कैंसरजनन) के निषेध और नियमित सेलुलर होमियोस्टैसिस (समस्थापन) को बनाए रखने के माध्यम से कैंसर की दरों को कम करती है। यह भी सुझाव दिया गया है कि इम्यूनोसर्विलेंस मुख्य रूप से कैंसर इम्यूनोएडिटिंग की एक अधिक सामान्य प्रक्रिया के घटक के रूप में कार्य करता है।

ट्यूमर एंटीजन

মূল নিবন্ধ: ट्यूमर एंटीजन

ट्यूमर ऐसे ट्यूमर एंटीजन व्यक्त कर सकते हैं जिन्हें प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा पहचाना जाता है और जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित कर सकते हैं।[2] ये ट्यूमर एंटीजन या तो TSA (ट्यूमर-विशिष्ट एंटीजन) होते हैं या TAA (ट्यूमर-संबद्ध एंटीजन)।

ट्यूमर-विशिष्ट

ट्यूमर-विशिष्ट एंटीजन (TSA) वे एंटीजन हैं जो केवल ट्यूमर कोशिकाओं में होते हैं।[3] TSA, ह्यूमन पैपिलोमावायरस के E6 और E7 प्रोटीन जैसे ऑन्कोवायरस के उत्पाद हो सकते हैं, जो सर्वाइकल कार्सिनोमा में होते हैं, या बर्किट लिंफोमा कोशिकाओं में होने वाले EBV के EBNA-1 प्रोटीन हो सकते हैं। TSA के अन्य उदाहरण उत्परिवर्तित ऑन्कोजीन (जैसे Ras प्रोटीन) और एंटी-ऑन्कोजीन (जैसे p53) के असामान्य उत्पाद हैं।

ट्यूमर-संबद्ध एंटीजन

ट्यूमर-संबद्ध एंटीजन (TAA) स्वस्थ कोशिकाओं में मौजूद होते हैं, लेकिन किसी कारणवश वे ट्यूमर कोशिकाओं में भी होते हैं।[3] हालाँकि, वे मात्रा, स्थान या अभिव्यक्ति की समयावधि में भिन्न होते हैं। ऑन्कोफेटल एंटीजन ट्यूमर-संबद्ध एंटीजन हैं जो भ्रूण कोशिकाओं और ट्यूमर द्वारा व्यक्त किए जाते हैं। ऑन्कोफेटल एंटीजन के उदाहरण AFP (α-फेटोप्रोटीन) हैं, जो हेपेटोसेलुलर कार्सिनोमा द्वारा निर्मित होते हैं, या CEA (कार्सिनोएम्ब्रियोनिक एंटीजन) हैं, जो डिम्बग्रंथि और कोलन कैंसर में होते हैं। अधिक ट्यूमर-संबद्ध एंटीजन HER2/neu, EGFR या MAGE-1 हैं।

इम्यूनोएडिटिंग

कैंसर इम्यूनोएडिटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें प्रतिरक्षा प्रणाली ट्यूमर कोशिकाओं के साथ परस्पर क्रिया करती है। इसमें तीन चरण होते हैं: उन्मूलन (elimination), संतुलन (equilibrium) और पलायन (escape)। इन चरणों को अक्सर कैंसर इम्यूनोएडिटिंग के "तीन Es" के रूप में जाना जाता है। अनुकूली और सहज प्रतिरक्षा प्रणाली दोनों इम्यूनोएडिटिंग में भाग लेते हैं।[4]

उन्मूलन चरण में, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया ट्यूमर कोशिकाओं के विनाश और इसलिए ट्यूमर दमन की ओर ले जाती है। हालाँकि, कुछ ट्यूमर कोशिकाएं अधिक उत्परिवर्तन प्राप्त कर सकती हैं, अपनी विशेषताओं को बदल सकती हैं और प्रतिरक्षा प्रणाली से बच सकती हैं। ये कोशिकाएं संतुलन चरण में प्रवेश कर सकती हैं, जिसमें प्रतिरक्षा प्रणाली सभी ट्यूमर कोशिकाओं को नहीं पहचानती है, लेकिन साथ ही ट्यूमर बढ़ता नहीं है। यह स्थिति पलायन के चरण की ओर ले जा सकती है, जिसमें ट्यूमर प्रतिरक्षा प्रणाली पर प्रभुत्व प्राप्त कर लेता है, बढ़ना शुरू कर देता है और इम्यूनोसप्रेसिव (प्रतिरक्षा दमनकारी) वातावरण स्थापित करता है।[5]

इम्यूनोएडिटिंग के परिणामस्वरूप, प्रतिरक्षा प्रणाली के प्रति कम उत्तरदायी ट्यूमर कोशिका क्लोन समय के साथ ट्यूमर में प्रभुत्व प्राप्त कर लेते हैं, क्योंकि पहचानी गई कोशिकाएं समाप्त हो जाती हैं। इस प्रक्रिया को डार्विनियन विकास के समान माना जा सकता है, जहाँ प्रो-ऑन्कोजेनिक या इम्यूनोसप्रेसिव उत्परिवर्तन वाली कोशिकाएं जीवित रहती हैं और अपने उत्परिवर्तन को बेटी कोशिकाओं तक पहुंचाती हैं, जो स्वयं उत्परिवर्तित हो सकती हैं और आगे के चयनात्मक दबाव से गुजर सकती हैं। इसका परिणाम यह होता है कि ट्यूमर कम इम्यूनोजेनेसिटी (प्रतिरक्षाजनकता) वाली कोशिकाओं से बना होता है और इसे समाप्त करना कठिन होता है।[5] यह घटना कैंसर रोगियों की इम्यूनोथेरेपी के परिणामस्वरूप होने वाली सिद्ध हुई है।

ट्यूमर पलायन तंत्र

कई कारक यह निर्धारित करते हैं कि ट्यूमर कोशिकाएं प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा समाप्त कर दी जाएंगी या पहचान से बच जाएंगी। उन्मूलन चरण के दौरान, डेंड्राइटिक और CD4+ T-कोशिकाओं की मदद से CTL और NK कोशिकाओं जैसी प्रतिरक्षा प्रभावक कोशिकाएं ट्यूमर कोशिकाओं को पहचानने और समाप्त करने में सक्षम होती हैं।
  • CD8+ साइटोटॉक्सिक T कोशिकाएं एंटी-ट्यूमर प्रतिरक्षा का एक मूलभूत तत्व हैं। उनके TCR रिसेप्टर्स MHC क्लास I द्वारा प्रस्तुत एंटीजन को पहचानते हैं और जब बंध जाते हैं, तो Tc कोशिका अपनी साइटोटॉक्सिसिटी (कोशिका विषाक्तता) गतिविधि को ट्रिगर करती है। MHC I सभी नाभिकीय कोशिकाओं की सतह पर मौजूद होते हैं। हालाँकि, कुछ कैंसर कोशिकाएं अपनी MHC I अभिव्यक्ति को कम कर देती हैं और साइटोटॉक्सिक T कोशिकाओं द्वारा पहचाने जाने से बच जाती हैं।[6] यह MHC I जीन के उत्परिवर्तन द्वारा या IFN-γ के प्रति संवेदनशीलता को कम करके (जो MHC I की सतह अभिव्यक्ति को प्रभावित करता है) किया जा सकता है। ट्यूमर कोशिकाओं में एंटीजन प्रस्तुति मार्ग में भी दोष होते हैं, जो ट्यूमर एंटीजन प्रस्तुतियों के डाउन-रेगुलेशन की ओर ले जाते हैं। दोष उदाहरण के लिए एंटीजन प्रसंस्करण से जुड़े ट्रांसपोर्टर (TAP) या टापासिन में होते हैं। दूसरी ओर, MHC I का पूर्ण नुकसान NK कोशिकाओं के लिए एक ट्रिगर है। इसलिए ट्यूमर कोशिकाएं MHC I की कम अभिव्यक्ति बनाए रखती हैं।
  • साइटोटॉक्सिक T कोशिकाओं से बचने का एक और तरीका साइटोटॉक्सिक T कोशिकाओं के सह-उत्तेजना के लिए आवश्यक अणुओं, जैसे CD80 या CD86 को व्यक्त करना बंद करना है।
  • ट्यूमर कोशिकाएं एपोप्टोसिस (कोशिका मृत्यु) को प्रेरित करने या T लिम्फोसाइटों को बाधित करने के लिए अणुओं को व्यक्त करती हैं:
    • अपनी सतह पर FasL की अभिव्यक्ति, ट्यूमर कोशिकाएं FasL-Fas इंटरैक्शन द्वारा T लिम्फोसाइटों के एपोप्टोसिस को प्रेरित कर सकती हैं।
    • ट्यूमर कोशिकाओं की सतह पर PD-L1 की अभिव्यक्ति PD1-PD-L1 इंटरैक्शन द्वारा T लिम्फोसाइटों के दमन की ओर ले जाती है।
  • ट्यूमर कोशिकाओं ने NK और साइटोटॉक्सिक CD8+ T कोशिका के प्रभावक तंत्र के प्रति प्रतिरोध प्राप्त कर लिया है:

ट्यूमर सूक्ष्म वातावरण

स्तन कैंसर से जुड़ी प्रतिरक्षा दमनकारी क्रियाओं के इम्यून चेकपॉइंट्स

इम्यूनोमॉड्यूलेशन विधियाँ

प्रतिरक्षा प्रणाली कैंसर से लड़ने में मुख्य भूमिका निभाती है। जैसा कि ऊपर ट्यूमर बचाव के तंत्र में वर्णित है, ट्यूमर कोशिकाएं प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को अपने लाभ के लिए संशोधित कर रही हैं। ट्यूमर कोशिकाओं के खिलाफ प्रतिरक्षा को बढ़ावा देने के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में सुधार करना संभव है।

  • मोनोक्लोनल एंटी-CTLA4 और एंटी-PD-1 एंटीबॉडी को इम्यून चेकपॉइंट इनहिबिटर कहा जाता है:
    • CTLA-4 सक्रिय T लिम्फोसाइटों की झिल्ली पर अपग्रेड किया गया एक रिसेप्टर है, CTLA-4 CD80/86 इंटरैक्शन T लिम्फोसाइटों को बंद करने की ओर ले जाता है। मोनोक्लोनल एंटी-CTLA-4 एंटीबॉडी के साथ इस इंटरैक्शन को अवरुद्ध करके हम प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ा सकते हैं। स्वीकृत दवा का एक उदाहरण Ipilimumab है।
    • PD-1 भी सक्रियण के बाद T लिम्फोसाइटों की सतह पर एक अपग्रेड किया गया रिसेप्टर है। PD-L1 के साथ PD-1 का इंटरैक्शन बंद होने या एपोप्टोसिस की ओर ले जाता है। PD-L1 वे अणु हैं जिनका उत्पादन ट्यूमर कोशिकाओं द्वारा किया जा सकता है। मोनोक्लोनल एंटी-PD-1 एंटीबॉडी इस इंटरैक्शन को अवरुद्ध करती है, जिससे CD8+ T लिम्फोसाइटों में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में सुधार होता है। स्वीकृत कैंसर दवा का एक उदाहरण Nivolumab है।[8]
    • काइमेरिक एंटीजन रिसेप्टर T कोशिका
      • ये CAR रिसेप्टर्स आनुवंशिक रूप से इंजीनियर रिसेप्टर्स हैं जिनमें बाह्य ट्यूमर-विशिष्ट बाइंडिंग साइटें और इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग डोमेन होते हैं जो T लिम्फोसाइट सक्रियण को सक्षम करते हैं।
    • कैंसर वैक्सीन

कीमोथेरेपी से संबंध

মূল নিবন্ধ: cancer immunotherapy

ओबेद और अन्य[9] ने जांच की कि कैसे इम्यूनोजेनिक कैंसर कोशिका मृत्यु को प्रेरित करना कैंसर कीमोथेरेपी की प्राथमिकता बननी चाहिए। उन्होंने तर्क दिया कि प्रतिरक्षा प्रणाली कीमोथेरेपी-प्रतिरोधी कैंसर कोशिकाओं को खत्म करने में 'बाइस्टैंडर प्रभाव' के माध्यम से एक कारक के रूप में कार्य करने में सक्षम होगी। हालाँकि, मरने वाली ट्यूमर कोशिकाओं के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कैसे शुरू होती है, इस पर व्यापक शोध की अभी भी आवश्यकता है।

क्षेत्र के पेशेवरों ने परिकल्पना की है कि 'एपोप्टोटिक कोशिका मृत्यु खराब इम्यूनोजेनिक होती है जबकि नेक्रोटिक कोशिका मृत्यु वास्तव में इम्यूनोजेनिक होती है'।[10] यह शायद इसलिए है क्योंकि नेक्रोटिक कोशिका मृत्यु मार्ग के माध्यम से मिटाई जा रही कैंसर कोशिकाएं सूजन संबंधी प्रतिक्रिया उत्तेजना के कारण डेंड्रिटिक कोशिकाओं को परिपक्व होने के लिए ट्रिगर करके एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित करती हैं। दूसरी ओर, एपोप्टोसिस प्लाज्मा झिल्ली के भीतर मामूली परिवर्तनों से जुड़ा है, जिससे मरने वाली कोशिकाएं फागोसाइटिक कोशिकाओं के लिए आकर्षक हो जाती हैं। हालाँकि, कई पशु अध्ययनों ने एंटी-ट्यूमर प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को उत्पन्न करने में नेक्रोटिक कोशिकाओं की तुलना में एपोप्टोटिक कोशिकाओं के साथ टीकाकरण की श्रेष्ठता दिखाई है।

इस प्रकार ओबेद और अन्य[9] का प्रस्ताव है कि कीमोथेरेपी के दौरान कैंसर कोशिकाओं की मृत्यु का तरीका महत्वपूर्ण है। एंथ्रासाइक्लिन एक लाभकारी इम्यूनोजेनिक वातावरण पैदा करते हैं। शोधकर्ताओं ने बताया कि जब इस एजेंट के साथ कैंसर कोशिकाओं को मारा जाता है, तो एंटीजन प्रस्तुत करने वाली डेंड्रिटिक कोशिकाओं द्वारा ग्रहण और प्रस्तुति को प्रोत्साहित किया जाता है, जिससे T-कोशिका प्रतिक्रिया की अनुमति मिलती है जो ट्यूमर को सिकोड़ सकती है। इसलिए, ट्यूमर-मारने वाली T-कोशिकाओं को सक्रिय करना इम्यूनोथेरेपी की सफलता के लिए महत्वपूर्ण है।

हालाँकि, प्रतिरक्षादमन वाले उन्नत कैंसर रोगियों ने शोधकर्ताओं को इस दुविधा में डाल दिया है कि उनकी T-कोशिकाओं को कैसे सक्रिय किया जाए। मेजबान डेंड्रिटिक कोशिकाएं कैसे प्रतिक्रिया करती हैं और CD4+ और CD8+ T-कोशिकाओं को प्रस्तुत करने के लिए ट्यूमर एंटीजन को ग्रहण करती हैं, यह उपचार की सफलता की कुंजी है।[11]

संदर्भ

  1. ↑ (April 2015). "The journey from discoveries in fundamental immunology to cancer immunotherapy". Cancer Cell. 27 (4) 439–49. doi:10.1016/j.ccell.2015.03.007.
  2. ↑ (2011). "The immune response to tumors as a tool toward immunotherapy". Clinical & Developmental Immunology. 2011. doi:10.1155/2011/894704.
  3. ↑ 3.0 3.1 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Storkus_2003
  4. ↑ (2004-03-19). "The three Es of cancer immunoediting". Annual Review of Immunology. 22 (1) 329–60. doi:10.1146/annurev.immunol.22.012703.104803.
  5. ↑ 5.0 5.1 (April 2014). "New insights into cancer immunoediting and its three component phases--elimination, equilibrium and escape". Current Opinion in Immunology. 27 16–25. doi:10.1016/j.coi.2014.01.004.
  6. ↑ (June 2017). "Immunotherapy: Hiding in plain sight: immune escape in the era of targeted T-cell-based immunotherapies". Nature Reviews. Clinical Oncology. 14 (6) 333–334. doi:10.1038/nrclinonc.2017.49.
  7. ↑ (July 2019). "+ T cells". Journal of Translational Medicine. 17 (1) 219. doi:10.1186/s12967-019-1967-3.
  8. ↑ (2018-11-27). "CTLA-4 and PD-1 Control of T-Cell Motility and Migration: Implications for Tumor Immunotherapy". Frontiers in Immunology. 9. doi:10.3389/fimmu.2018.02737.
  9. ↑ 9.0 9.1 (Jan 2007). "Calreticulin exposure dictates the immunogenicity of cancer cell death". Nature Medicine. 13 (1) 54–61. doi:10.1038/nm1523.
  10. ↑ (Feb 1995). "Cell death in health and disease: the biology and regulation of apoptosis". Seminars in Cancer Biology. 6 (1) 3–16. doi:10.1006/scbi.1995.0002.
  11. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named :1

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Cancer immunology” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Cancer_immunology यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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