การประยุกต์ใช้ Apoptosis ทางการแพทย์

ภูมิคุ้มกันวิทยา

1) อะพอพโทซิสระหว่างการเจริญเติบโตของไทโมไซต์: ไทโมไซต์กลายเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดต่างๆ ผ่านกระบวนการพัฒนาหลายชุด ในกระบวนการพัฒนานี้ มีชุดของการเลือกเซลล์เชิงบวกและกระบวนการเลือกเซลล์เชิงลบเข้ามาเกี่ยวข้อง เพื่อสร้างชนิดย่อย CD4 บวก T ลิมโฟไซต์และชนิดย่อย CD8 บวก T ลิมโฟไซต์ ในขณะเดียวกัน ก็เลือกกำจัดทีเซลล์โคลนที่รู้จักออโตแอนติเจน และกลไกการตายของเซลล์โคลนส่วนใหญ่ผ่านการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ ดังนั้นการพัฒนาตามปกติของระบบภูมิคุ้มกันจึงส่งผลให้เกิดการสร้างทั้งลิมโฟไซต์ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่องและภูมิคุ้มกันต้านทานต่อออโตแอนติเจน การก่อตัวของกลไกความอดทนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเปิดใช้งานกลไกการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ของโคลน T Lymphocyte ที่จดจำออโตแอนติเจน

2) การตายของเซลล์ที่เหนี่ยวนำให้เกิดการกระตุ้น (AICD) เป็นอีกประเภทที่สำคัญของการตายของทีลิมโฟไซต์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ เมื่อ T ลิมโฟไซต์ปกติถูกกระตุ้นโดยแอนติเจนที่บุกรุก T ลิมโฟไซต์จะถูกกระตุ้นและกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบต่างๆ เพื่อป้องกันการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่มากเกินไปหรือการพัฒนาการตอบสนองของภูมิคุ้มกันนี้อย่างไร้ขีดจำกัด ร่างกายจึงมี AICD เพื่อควบคุมอายุขัยของทีเซลล์ที่ถูกกระตุ้น ในความเป็นจริง การแพร่กระจายของ T Lymphocyte และ T Lymphocyte AICD ใช้เส้นทางสัญญาณเดียวกัน T ลิมโฟไซต์เริ่มทำงานหลังจากถูกกระตุ้น หากมีโกรทแฟกเตอร์ในเซลล์ทีลิมโฟไซต์ที่ถูกกระตุ้น ปฏิกิริยาการสืบพันธุ์จะเกิดขึ้น ถ้าไม่มีหรือมีโกรทแฟกเตอร์น้อย ก็จะเกิด AICD 3) Lymphocyte โจมตีเซลล์เป้าหมาย: เซลล์ภูมิคุ้มกันบกพร่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Lymphokine กระตุ้นเซลล์นักฆ่า (LAK) เป็นรูปแบบที่สำคัญของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันแบบรับเลี้ยงบุตรบุญธรรม มีบทบาทสำคัญในการต่อต้านเนื้องอก ป้องกันไวรัส และควบคุมภูมิคุ้มกัน เซลล์ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่องเหล่านี้สามารถกระตุ้นการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้เมื่อโจมตีเซลล์เนื้องอกและเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัส

ยาทางคลินิก

สาเหตุที่การตายของอะพอพโทซิสกลายเป็นหัวข้อวิจัยที่ร้อนแรง ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างอะพอพโทซิสกับไวรัสทางคลินิก ความสัมพันธ์นี้ไม่เพียงปรากฏให้เห็นในการศึกษาของ apoptosis และกลไกของมัน ซึ่งชี้แจงการเกิดโรคของโรคภูมิคุ้มกันประเภทใหญ่ แต่ยังสามารถนำไปสู่การเกิดขึ้นของการรักษาใหม่สำหรับโรค โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างการตายของอะพอพโทซิสกับมะเร็งและโรคเอดส์ได้รับความสนใจอย่างมาก

1) การลดลงของเซลล์ CD4 plus ที่เกิดจากการติดเชื้อ HIV เกิดจากกลไกการตายแบบอะพอพโทซิส

การติดเชื้อเอชไอวีทำให้เกิดโรคเอดส์ และหลักในการเกิดโรคคือการติดเชื้อเอชไอวีทำลายเซลล์ CD4 บวกอย่างเฉพาะเจาะจง ทำให้ CD4 พลัสและการทำงานของภูมิคุ้มกันบกพร่องที่เกี่ยวข้องมีแนวโน้มที่จะติดเชื้อฉวยโอกาสและเนื้องอก แต่การติดเชื้อเอชไอวีสามารถทำลายเซลล์ CD4 บวกโดยเฉพาะได้อย่างไร? เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของจำนวน CD4 บวก T ลิมโฟไซต์ที่มีสาเหตุหลักมาจากกลไกของอะพอพโทซิส สิ่งนี้ไม่เพียงชี้แจงสาเหตุหลักของการลดลงของ CD4 บวกทีเซลล์ในโรคเอดส์ แต่ยังชี้ให้เห็นถึงทิศทางการสำรวจที่สำคัญสำหรับการวิจัยการรักษาโรคเอดส์

2) จากมุมมองของ apoptosis การเกิดเนื้องอกเกิดจากการยับยั้ง apoptosis

เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าการเปลี่ยนแปลงที่ร้ายกาจของเซลล์เนื้องอกนั้นเกิดจากการเจริญเติบโตที่ไม่มีการควบคุมและการเพิ่มจำนวนที่มากเกินไป จากมุมมองของการตายของเซลล์ เชื่อว่าเป็นผลมาจากการยับยั้งกลไกการตายของเซลล์เนื้องอกและความล้มเหลวของการกำจัดการตายของเซลล์ปกติ ชุดของ oncogenes และ proto oncogenes ถูกกระตุ้นและแสดงออกมากเกินไปในเซลล์เนื้องอก การเปิดใช้งานยีนเหล่านี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเกิดขึ้นและการพัฒนาของเนื้องอก ยีนก่อมะเร็งกลุ่มใหญ่อยู่ในตระกูลโกรทแฟคเตอร์ และออโคยีนกลุ่มใหญ่อยู่ในตระกูลโกรทแฟคเตอร์รีเซพเตอร์ การกระตุ้นและการแสดงออกของยีนเหล่านี้กระตุ้นการเติบโตของเซลล์มะเร็งโดยตรง ยีนก่อมะเร็งเหล่านี้และผลิตภัณฑ์การแสดงออกของพวกมันยังเป็นตัวควบคุมที่สำคัญของการตายของเซลล์ หลังจากการแสดงออกของ oncogenes หลายชนิด พวกมันจะไปขัดขวางกระบวนการ apoptosis ของเซลล์เนื้องอกและเพิ่มจำนวนเซลล์เนื้องอก ดังนั้น การทำความเข้าใจกลไกของเนื้องอกจากมุมมองของการตายของเซลล์จึงเกิดจากการยับยั้งการลดลงของเซลล์เนื้องอกเนื่องจากกลไกของการตายของเซลล์เนื้องอก ดังนั้น การออกแบบวิธีการรักษาเนื้องอกผ่านมุมมองและกลไกของอะพอพโทซิส คือการสร้างระบบส่งสัญญาณอะพอพโทซิสของเซลล์เนื้องอกขึ้นใหม่ กล่าวคือ ยับยั้งการแสดงออกของยีนการอยู่รอดและกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่ตายของเซลล์เนื้องอก

3) การศึกษา apoptosis จะนำมาซึ่งความก้าวหน้าที่แท้จริงสำหรับโรค autoimmune

โรคภูมิต้านตนเองรวมถึงโรคประเภทต่างๆ ที่เกิดจากความผิดปกติของภูมิคุ้มกันที่ทนไฟ เซลล์เม็ดเลือดขาว T ปฏิกิริยาอัตโนมัติและเซลล์เม็ดเลือดขาว B ที่ผลิตแอนติบอดีเป็นกลไกหลักทางพยาธิสภาพทางภูมิคุ้มกันที่ทำให้เกิดโรคภูมิต้านทานผิดปกติ ภายใต้สถานการณ์ปกติ การกระตุ้นเซลล์ภูมิคุ้มกันเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาก ภายใต้การกระตุ้นของออโตแอนติเจน เซลล์ภูมิคุ้มกันที่รู้จักออโตแอนติเจนจะถูกกระตุ้นและกำจัดออกผ่านกลไกการตายของเซลล์ อย่างไรก็ตาม หากกลไกนี้ถูกปิดกั้น การกวาดล้างเซลล์ภูมิคุ้มกันที่จดจำ autoantigen จะถูกปิดกั้น พบว่าความผิดปกติของยีนที่เข้ารหัส Fas นั้นพบในหนูที่กลายพันธุ์ต่อมน้ำเหลือง และไม่สามารถแปลโมเลกุลโปรตีนทรานส์เมมเบรนของ Fas ปกติได้ ตัวอย่างเช่น ความผิดปกติของ Fas ยังปิดกั้นกลไกการตายของเซลล์ที่ไกล่เกลี่ยโดย Fas ซึ่งทำให้เกิดโรค autoimmune ที่เพิ่มจำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาว

4) โรคความเสื่อมของระบบประสาท: โรคอัลไซเมอร์เกิดจากการตายของเซลล์ประสาทอย่างรวดเร็ว โรคอัลไซเมอร์ (AD) เป็นโรคทางระบบประสาทเสื่อมที่แก้ไขไม่ได้ การกลายพันธุ์ของ amyloid precursor protein (APP) presenilin-1 (PS1) และ presenilin-2 (PS2) ทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ในครอบครัว (FAD) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า PS มีส่วนร่วมในการควบคุมการตายของเซลล์ประสาท การแสดงออกที่มากเกินไปของ PS1 และ PS2 สามารถเพิ่มความไวของเซลล์ต่อสัญญาณการตายของเซลล์ได้ สมาชิกสองคนของตระกูลยีน Bcl-2 คือ Bcl xl และ Bcl-2 มีส่วนร่วมในการควบคุมการตายของเซลล์