
La proteína TOX, perteneciente al grupo de alta movilidad asociado a la selección de timocitos, es una proteína codificada en humanos por el gen TOX . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] TOX induce el agotamiento de las células T [ 8 ] [ 9 ] y participa en el desarrollo de las células linfoides innatas. [ 10 ] [ 11 ]
Estructura
El gen TOX codifica una proteína que pertenece a una gran superfamilia de proteínas asociadas a la cromatina que comparten un motivo de unión al ADN de aproximadamente 75 aminoácidos , la caja HMG (grupo de alta movilidad) (llamada así por la que se encuentra en el miembro canónico de la familia, la proteína 1 del grupo de alta movilidad ). Algunas proteínas con caja HMG (p. ej., LEF1 ) contienen un único motivo de caja HMG y se unen al ADN de forma específica de secuencia, mientras que otros miembros de esta familia (p. ej., HMGB1 ) tienen múltiples cajas HMG y se unen al ADN de forma independiente de la secuencia pero dependiente de la estructura. Si bien TOX tiene un único motivo de caja HMG, [ 7 ] se predice que se une al ADN de forma independiente de la secuencia. [ 12 ]
subfamilia TOX
TOX es un miembro de una pequeña subfamilia de proteínas ( TOX2 , TOX3 y TOX4 ) que comparten secuencias de caja HMG casi idénticas. [ 12 ] Se ha identificado que TOX2 juega un papel en la diferenciación de las células T foliculares auxiliares . [ 13 ] Se cree que TOX2 es una señal descendente de BCL-6 . [ 13 ] Se ha identificado a TOX3 como un locus de susceptibilidad al cáncer de mama. [ 14 ] [ 15 ] TOX se expresa en gran medida en el timo , el sitio de desarrollo de los linfocitos T. [ 10 ] Los ratones knockout que carecen de TOX tienen un defecto grave en el desarrollo de ciertos subconjuntos de linfocitos T. [ 16 ]
Función
agotamiento de las células T
TOX es necesario para la persistencia de las células T, pero también impulsa el agotamiento de las células T. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Un aumento en la expresión de TOX se caracteriza por un debilitamiento de las funciones efectoras de la célula T citotóxica y una regulación positiva de los receptores inhibidores en las células T citotóxicas. [ 20 ] [ 21 ] TOX promueve el fenotipo de célula T agotada a través de la remodelación epigenética . [ 20 ] [ 22 ] PD-1 es un marcador inhibidor en las células T que aumenta cuando TOX no está regulado. [ 20 ] [ 23 ] [ 22 ] Esto permite que las células cancerosas evadan las células T citotóxicas a través de la expresión regulada positiva de PD-L1 . [ 24 ]
Función efectora
Los marcadores de funciones efectoras que disminuyen cuando TOX se sobreexpresa son KLRG1 , TNF e IFN-gamma . [ 8 ] La producción de IFN-gamma y TNF-alfa también aumenta cuando se eliminan los genes Tox y Tox2 . [ 9 ] La regulación positiva de la función efectora en células que carecen de TOX no siempre se observa y se ha propuesto que la función del receptor inhibidor está separada de la función de las células T citotóxicas CD8+ efectoras. [ 8 ] El agotamiento de las células T no ocurre cuando se elimina TOX de las células T CD8+, sino que las células adoptan el estado efector terminal KLRG1+ y experimentan apoptosis o muerte celular programada. [ 9 ] Por lo tanto, se propuso que TOX previene esta diferenciación terminal y en su lugar promueve el agotamiento para que la célula T tenga una respuesta ligeramente más sostenida. [ 9 ]
Cáncer e infección crónica
En el cáncer o durante una infección viral crónica , el agotamiento de las células T ocurre cuando las células T citotóxicas se estimulan constantemente. [ 8 ] [ 25 ] La TOX se regula positivamente en las células T CD8+ de una infección crónica en comparación con una infección aguda. [ 8 ] Los pacientes con cáncer suelen tener altos niveles de TOX en sus linfocitos infiltrantes de tumores , [ 8 ] y la inmunidad antitumoral se intensifica cuando se eliminan Tox y Tox2 . [ 9 ] Las células T CAR específicas de tumores deficientes en TOX y TOX2 también tienen una función de células efectoras antitumorales aumentada, así como niveles disminuidos de receptores inhibidores. [ 8 ]
Activación
Los factores de transcripción NFAT son esenciales para la activación de TOX en las células T CD8+, [ 8 ] y se ha sugerido que TOX es un objetivo posterior de NFAT. [ 9 ] La expresión y función de NR4a (un objetivo de NFAT) y TOX están fuertemente vinculadas con la expresión reducida de NR4a en células T con doble deleción de Tox y la expresión minimizada de Tox en células T con triple deleción de NR4a . [ 9 ]
desarrollo de células T
TOX es necesario para la selección positiva en los timocitos en desarrollo . [ 26 ] Los ratones knock-out TOX muestran un requerimiento de TOX para el linaje de células T CD4, [ 26 ] sin embargo, las células T CD8 de positividad simple aún pudieron desarrollarse. [ 26 ]
Desarrollo de las células linfoides innatas
La toxina es necesaria para el desarrollo de las células linfoides innatas . [ 10 ] [ 11 ] Las células linfoides innatas incluyen ILC1, ILC2, ILC3 y células NK . [ 26 ]
La señalización Notch puede contribuir al desarrollo de todas las células linfoides innatas, pero en las células deficientes en TOX, los genes diana de Notch se expresan a niveles bajos, por lo que es posible que TOX sea necesario para la activación posterior de estos genes diana de Notch. [ 10 ] También se descubrió que TOX se une a Hes1 , un gen diana de Notch, en células de riñón embrionario. [ 10 ]
Varias poblaciones de ILC3 se reducen en ausencia de TOX, lo que implica el papel de TOX en su desarrollo. [ 10 ] En el intestino delgado, las principales poblaciones de ILC3 son normales en células deficientes en TOX, lo que sugiere que el desarrollo de ILC3 intestinal puede ocurrir independientemente de TOX. [ 10 ] Algunas poblaciones de ILC3 en el intestino se expanden en ausencia de TOX. [ 10 ]
Se ha propuesto que NFIL3 y TOX regulan la transición del progenitor linfoide común al progenitor linfoide innato temprano. [ 11 ] En ratones deficientes en NFIL3, la expresión de TOX está disminuida, lo que indica que NFIL3 afecta directamente la expresión de TOX, que luego actúa en el desarrollo de las ILC. [ 11 ] Tanto los ratones deficientes en TOX como los deficientes en NFIL3 carecen de ILC maduras y progenitores de ILC. [ 11 ]
Referencias
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- Factores de transcripción