Evaluación del rol del eje IRE1α/XBP-1 en células dendríticas en un modelo murino de inmunoterapia antitumoral

Abstract

La respuesta a proteínas mal plegadas (Unfolded Protein Response, UPR) es una respuesta fisiológica esencial para la sobrevida de células eucariontes ya que su función consiste en aliviar el estrés causado por la acumulación de estas especies en el retículo endoplásmico (RE) o en su defecto, gatillar procesos de muerte celular. Uno de los sensores de estrés de RE, IRE1a y uno de sus blancos, el factor de transcripción XBP-1s, se encuentran activos de manera constitutiva en ciertos tipos de células dendríticas (DCs). IRE1a ha emergido como un regulador importante de la función de células inmunes en diversos procesos que incluyen inmunidad innata a patógenos, diferenciación celular y cáncer. Con respecto a este último, antecedentes previos identifican a lisados celulares derivados de células de melanoma como potentes activadores de esta vía en DCs. Por otra parte, la inhibición farmacológica de IRE1a en DCs disminuye su capacidad de realizar presentación cruzada de antígenos y de producir citoquinas en respuesta a la activación con los lisados de células cancerígenas. Debido a esto, resulta atractivo analizar el eje IRE1a en DCs en un contexto de inmunoterapia antitumoral. Para estudiar este fenómeno, se generaron DCs murinas de manera in vitro con la citoquina FLT3-L. Observamos que lisados celulares de melanoma son potentes activadores de IRE1a en DCs convencionales, a través de un factor soluble. Adicionalmente, la inhibición farmacológica de IRE1a con el aldehído 4µ8C disminuye la producción de citoquinas pro-inflamatorias, sin afectar otras funciones tales como la presentación de antígenos endógenos en moléculas de histocompatibilidad de clase I (MHC-I), sugiriendo que esta proteína controla procesos específicos relacionados con la función de DCs. Finalmente, evaluamos el rol de IRE1a en la presentación de antígenos tumorales in vivo y en el potencial antitumoral de las DCs en melanoma metastásico a través de la utilización de diversos modelos murinos. Sin embargo, no se obtuvieron resultados concluyentes respecto al rol del eje IRE1a/XBP-1s en DCs en la presentación de antígenos tumorales in vivo ni su rol en la inmunidad antitumoral, lo que podría deberse a limitaciones técnicas inherentes de los modelos asociados, particularmente a la eficiencia de presentación antigénica mediada por la transferencia adoptiva de DCs y al uso de inhibidores farmacológicos. En conclusión, nuestros resultados junto a otros antecedentes previos, indican que IRE1a/XBP-1s tiene un rol importante en la función de DCs in vitro, pero debido a las limitaciones mencionadas en las estrategias utilizadas, no fue posible evaluar de manera precisa el rol de este eje en DCs en la presentación de antígenos tumorales in vivo, ni su rol en la inmunidad antitumoral. Pese a esto, el rol de IRE1a en funciones de DCs in vivo sigue siendo un fenómeno importante de estudiar que no ha sido completamente dilucidado, por lo que se propone extender estos resultados en otros modelos en ratón que nos permitan resolver esta interrogante.

The unfolded protein response (UPR) is an essential physiological response for the survival of eukaryotic cells, since its function is to alleviate the stress caused by the accumulation of misfolded proteins in the endoplasmic reticulum (ER), and when it fails to do so, the UPR is responsible to trigger cell death. One of the ER stress sensors, IRE1a and its target the transcription factor XBP-1s, are constitutively activated in certain subsets of dendritic cells (DCs). IRE1a has emerged as an important regulator of the function of immune cells in diverse processes that include innate immunity against pathogens, cell development and cancer. Previous results identified cell lysates derived from melanoma cells as potent activators of the IRE1a/XBP-1s in DCs. On the other hand, pharmacological inhibition of this pathway in DCs decreases their capacity to present antigens and produce cytokines in response to activation with cancer cell lysates. Thus, given that IRE1a is induced during DC activation with melanoma cell lysates, this signaling pathway results attractive to analyze in the context of melanoma antitumor immunotherapy. of To study this phenomenon, mouse DCs were generated in vitro with the FLT3-L cytokine. We observed that melanoma cell lysates are potent activators of IRE1a in conventional DCs, through a soluble factor. Additionally, the pharmacological inhibition IRE1a with the 4µ8C aldehyde decreases the production of proinflammatory cytokines, without affecting other functions such as the presentation of endogenous antigens in MHC-I, suggesting that this protein controls specific processes related to DC function. Finally, we evaluated the role of IRE1a in tumor antigen presentation in vivo and in the antitumor potential of DCs in metastatic melanoma using diverse mouse models. Nevertheless, no conclusive results were obtained respect to the role that this signaling axis plays in DCs in tumor antigen presentation in vivo nor its role in antitumor immunity, which could be due to technical limitations inherent to the models used, particularly the antigen presentation efficiency mediated through the adoptive transfer of DCs and the use of pharmacological inhibitors. In conclusion, our results along with previous results indicate that IRE1a/XBP-1s has an important role in DC function in vitro, but due to the mentioned limitations in the strategies used, it was not possible to evaluate in a precise manner the role of this axis in DCs in the presentation of tumor antigens in vivo, nor its role in antitumoral immunity. Despite this, the role of IRE1a in DC function in vivo is still an important phenomenon to study that has not been completely elucidated, which is why we propose to extend this results in other mouse models that can allow us to answer this question.