Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

Роль механических свойств T-клеток в формировании иммунного ответа

https://doi.org/10.15789/1563-0625-ROM-3215

Аннотация

Современные исследования в области иммунологии указывают на немаловажное значение механических факторов в формировании иммунного ответа. Механоиммунология, как новое междисциплинарное направление, изучает влияние механических стимулов на поведение иммунных клеток, в частности T-лимфоцитов. Доказано, что жесткость микросреды, механические взаимодействия с внеклеточным матриксом, а также изменение мембранного натяжения способны модулировать активацию, миграцию, пролиферацию и эффекторные функции T-клеток. Оптимальная механическая среда способствует повышению T-клеточной активности, в то время как увеличение жесткости микросреды, изменение свойств внеклеточного матрикса, могут снижать их функциональные возможности. Известные молекулы такие, как Piezo 1, интегрины, Yesассоциированный белок, являются ключевыми регуляторами механотрансдукции в иммунных клетках. Постепенное развитие представлений об их участии в иммунном ответе свидетельствует о значительной сопряженности их модулирующих влияний, формирующих систему, обеспечивающую комплексное реагирование на механические стимулы. Механомодуляция приводит к изменению внутриклеточной среды, выступая в качестве фактора, определяющего метаболический профиль T-клеток. Кроме того, исследования показывают, что механочувствительные сигнальные пути могут участвовать в регуляции межклеточных взаимодействий и адаптивного иммунного ответа, что предоставляет широкие возможности для модификации иммунных реакций. Понимание механизмов механотрансдукции открывает перспективы для разработки новых терапевтических стратегий. Механические сигналы могут быть использованы для повышения эффективности CAR-Tклеток за счет оптимизации их активации, пролиферации и инфильтрации в опухолевую ткань, что особенно важно в лечении злокачественных новообразований, в частности солидных опухолей, где CAR-T-клеточная терапия сталкивается с серьезными ограничениями. Механоиммунологические подходы рассматриваются также в контексте лечения аутоиммунных заболеваний. Предполагается, что механочувствительные пути могут регулировать избыточную активацию T-клеток, препятствуя развитию аутоиммунных процессов и патологической гиперактивации иммунной системы. Не исключено создание эффективных методик предотвращения реакций трансплантат-против-хозяина и отторжения трансплантата, а также методов лечения хронических инфекций. Спектр возможных фармакологических методик включает в себя применение активаторов и ингибиторов Piezo 1, интегринов и Yes-ассоциированного белка. Разрабатываются и биоинженерные подходы. Одним из перспективных направлений является использование наномоторов для ex vivo активации T-клеток, что может повысить эффективность клеточных иммунных технологий в лечении различных заболеваний. Кроме того, настройка иммунных реакций с использованием механических свойств может позволить направленно регулировать иммунный ответ в зависимости от специфики патологического процесса.

Об авторах

Г. С. Горшков
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)
Россия

Горшков Г.С. – студент, кафедра медицинской и биологической физики

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.



А. С. Быков
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)
Россия

Быков А.С. – д.м.н., профессор, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии имени академика А.А. Воробьева 

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.



О. А. Свитич
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет); ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток имени И.И. Мечникова»
Россия

Свитич О.А. – д.м.н., профессор, академик РАН, заведующая лабораторией молекулярной иммунологии, директор; профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии имени академика А.А. Воробьева 

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2.



Список литературы

1. Acuto O. T-cell virtuosity in ‘‘knowing thyself ”. Front. Immunol., 2024, Vol. 15, 1343575. doi: 10.3389/fimmu.2024.1343575.

2. Alatoom A., ElGindi M., Sapudom J., Teo J.C.M. The T Cell Journey: A Tour de Force. Adv. Biol., 2023, Vol. 7, no. 1, 2200173. doi: 10.1002/adbi.202200173.

3. Angeli V., Lim H.Y. Biomechanical control of lymphatic vessel physiology and functions. Cell. Mol. Immunol., 2023, Vol. 20, no. 9, pp. 1051-1062.

4. Bai J., Yan M., Xu Y., Wang Y., Yao Y., Jin P., Zhang Y., Qu Y., Niu L., Li H. YAP enhances mitochondrial OXPHOS in tumor-infiltrating Treg through upregulating Lars2 on stiff matrix. J. Immunother. Cancer, 2024, Vol. 12, no. 11, e010463. doi: 10.1136/jitc-2024-010463.

5. Bergert M., Erzberger A., Desai R.A., Aspalter I.M., Oates A.C., Charras G., Salbreux G., Paluch E.K. Force transmission during adhesion-independent migration. Nat. Cell. Biol., 2015, Vol. 17, no. 4, pp. 524-529.

6. Bertoni A., Alabiso O., Galetto A., Baldanzi G. Integrins in T cell physiology. Int. J. Mol. Sci., 2018, Vol. 19, no. 2, 485. doi: 0.3390/ijms19020485.

7. Boesen E.I., Kakalij R.M. Autoimmune-mediated renal disease and hypertension. Clin. Sci., 2021, Vol. 135, no. 17, pp. 2165-2196.

8. Brosinsky P., Leister H., Cheng N., Varelas X., Visekruna A., Luu M. Verteporfin protects against Th17 cell‐ mediated EAE independently of YAP inhibition. Eur. J. Immunol., 2022, Vol. 52, no. 9, pp. 1523-1526.

9. Cai X., Wang K.C., Meng Z. Mechanoregulation of YAP and TAZ in cellular homeostasis and disease progression. Front. Cell Dev. Biol., 2021, Vol. 9, 673599. doi: 0.3389/fcell.2021.673599.

10. Calvo V., Izquierdo M. Role of actin cytoskeleton reorganization in polarized secretory traffic at the immunological synapse. Front. Cell Dev. Biol., 2021, Vol. 9, 629097. doi: 10.3389/fcell.2021.629097.

11. Cheever A., Townsend M., O’Neill K. Tumor microenvironment immunosuppression: a roadblock to CAR T-cell advancement in solid tumors. Cells, 2022, Vol. 11, no, 22, 3626. doi: 10.3390/cells11223626.

12. Chen D.S. Immunity as biophysics at the surface of a T cell. Immunity, 2024, Vol. 57, no. 2, pp.193-195.

13. Coste B., Mathur J., Schmidt M., Earley T.J., Ranade S., Petrus M.J., Dubin A.E., Patapoutian A. Piezo1 and Piezo2 are essential components of distinct mechanically activated cation channels. Science, 2010, Vol. 330, no. 6000, pp. 55-60.

14. de Jesus M., Settle A.H., Vorselen D., Gaetjens T.K., Galiano M., Wong Y.Y., Fu T.M., Santosa E., Winer B.Y., Tamzalit F., Wang M.S., Bao Z., Sun J.C., Shah P., Theriot J.A., Abel S.M., Huse M. Topographical analysis of immune cell interactions reveals a biomechanical signature for immune cytolysis. Biorxiv, 2023, 2023.04.16.537078. doi: 10.1101/2023.04.16.537078.

15. De Marco R.C., Monzo H.J., Ojala P.M. CAR T cell therapy: a versatile living drug. Int. J Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 7, 6300. doi: 10.3390/ijms24076300.

16. Douanne T., Griffiths G.M. Cytoskeletal control of the secretory immune synapse. Curr. Opin. Cell Biol., 2021, Vol. 71, pp. 87-94.

17. Du H., Bartleson J.M., Butenko S., Alonso V., Liu W.F., Winer D.A., Butte M.J. Tuning immunity through tissue mechanotransduction. Nat. Rev. Immunol., 2023, Vol. 23, no. 3, pp. 174-188.

18. Fang X.Z., Zhou T., Xu J.Q., Wang Y.X., Sun M.M., He Y.J., Pan S.W., Xiong W., Peng Z.K., Gao X.H., Shang Y. Structure, kinetic properties and biological function of mechanosensitive Piezo channels. Cell Biosci., 2021, Vol. 11, no. 1, 13. doi: 10.1186/s13578-020-00522-z.

19. Fu D., Xie D., Wang F., Chen B., Wang Z., Peng F. Mechanically optimize T cells activation by spiky nanomotors. Front. Bioeng. Biotechnol., 2022, Vol. 10, 844091. doi: 10.3389/fbioe.2022.844091.

20. Ge H., Tian M., Pei Q., Tan F., Pei H. Extracellular matrix stiffness: new areas affecting Cell metabolism. Front. Oncol., 2021, Vol. 11, 631991. doi: 10.3389/fonc.2021.631991.

21. Geng L., Zhang C., He C., Zhang K., Kan H., Mao A., Ma X. Physiological levels of fluid shear stress modulate vascular function through TRPV4 sparklets. Acta Biochim. Biophys. Sin., 2022, Vol. 54, no. 9, pp. 1268-1277.

22. Geng X., Ho Y. C., Srinivasan R.S. Biochemical and mechanical signals in the lymphatic vasculature. Cell. Mol. Life Sci., 2021, Vol. 78, no. 16, pp. 5903-5923.

23. Govendir M.A., Kempe D., Sianati S., Cremasco J., Mazalo J.K., Colakoglu F., Golo M., Poole K., Biro M. T cell cytoskeletal forces shape synapse topography for targeted lysis via membrane curvature bias of perforin. Developmental. Cell., 2022, Vol. 57, no. 18, pp. 2237-2247.

24. Graham K., Lienau P., Bader B., Prechtl S., Naujoks J., Lesche R., Weiske J., Kuehnlenz J., Brzezinka K., Potze L., Zanconato F., Nicke B., Montebaur A., Bone W., Golfier S., Kaulfuss S., Kopitz C., Pilari S., Steuber H., Hayat S., Kamburov A., Steffen A., Schlicker A., Buchgraber P., Braeuer N., Font N.A., Heinrich T., Kuhnke L., Nowak-Reppel K., Stresemann C., Steigemann P., Walter A.O., Blotta S., Ocker M., Lakner A., von Nussbaum F., Mumberg D., Eis K., Piccolo S., Lange M.Discovery of YAP1/TAZ pathway inhibitors through phenotypic screening with potent anti-tumor activity via blockade of Rho-GTPase signaling. Cell Chem. Biol. 2024, Vol. 31, no. 7, pp. 1247-1263.

25. Gunzer M., Schäfer A., Borgmann S., Grabbe S., Zänker K.S., Bröcker E.B., Kämpgen E., Friedl P. Antigen presentation in extracellular matrix: interactions of T cells with dendritic cells are dynamic, short lived, and sequential. Immunity, 2000, Vol. 13, no. 3, pp. 323-332.

26. Guo T., He C., Venado A., Zhou Y. Extracellular matrix stiffness in lung health and disease. Compr. Physiol., 2022, Vol. 12, no. 3, pp. 3523-3558.

27. Guo T., Wantono C., Tan Y., Deng F., Duan T., Liu D. Regulators, functions, and mechanotransduction pathways of matrix stiffness in hepatic disease. Front. Physiol., 2023, Vol. 14, 1098129. doi: 10.3389/fphys.2023.1098129.

28. Eiring P., Vashist N., Wedekink F., Genssler S., Fischer B., Dahlhoff J., Mokhtari F., Kuzkina A., Welters M.J.P., Benz T.M., Sorger L., Thiemann V., Almanzar G., Selle M., Thein K., Späth J., Gonzalez M.C., Reitinger C., IpsenEscobedo A., Wistuba-Hamprecht K., Eichler K., Filipski K., Zeiner P.S., Beschorner R., Goedemans R., Gogolla F.H., Hackl H., Rooswinkel R.W., Thiem A., Roche P.R., Joshi H., Pühringer D., Wöckel A., Diessner J.E., Rüdiger M., Leo E., Cheng P.F., Levesque M.P., Goebeler M., Sauer M., Nimmerjahn F., Schuberth-Wagner C., von Felten S., Mittelbronn M., Mehling M., Beilhack A., van der Burg S.H., Riedel A., Weide B., Dummer R., Wischhusen J. Tumorderived GDF-15 blocks LFA-1 dependent T cell recruitment and suppresses responses to anti-PD-1 treatment. Nat. Commun., 2023, Vol. 14, no. 1, 4253. doi: 10.1038/s41467-023-39817-3.

29. Hagenbeek T.J., Zbieg J.R., Hafner M., Mroue R., Lacap J.A., Sodir N.M., Noland C.L., Afghani S., Kishore A., Bhat K.P., Yao X., Schmidt S., Clausen S., Steffek M., Lee W., Beroza P., Martin S., Lin E., Fong R., Di Lello P., Kubala M.H., Yang M.N., Lau J.T., Chan E., Arrazate A., An L., Levy E., Lorenzo M.N., Lee H.J., Pham T.H., Modrusan Z., Zang R., Chen Y.C., Kabza M., Ahmed M., Li J., Chang M.T., Maddalo D., Evangelista M., Ye X., Crawford J.J., Dey A. An allosteric pan-TEAD inhibitor blocks oncogenic YAP/TAZ signaling and overcomes KRAS G12C inhibitor resistance. Nat. Cancer, 2023, Vol. 4, no. 6, pp. 812-828.

30. Hasegawa K., Fujii S., Matsumoto S., Tajiri Y., Kikuchi A., Kiyoshima T. YAP signaling induces PIEZO1 to promote oral squamous cell carcinoma cell proliferation. J. Pathol., 2021, Vol. 253, no. 1, pp. 80-93.

31. Hope J.M., Dombroski J.A., Pereles R.S., Lopez-Cavestany M., Greenlee J.D., Schwager S.C., ReinhartKing C.A., King M.R. Fluid shear stress enhances T cell activation through Piezo1. BMC Biol., 2022, Vol. 20, no. 1, 61. doi: 10.1186/s12915-022-01266-7.

32. Humphries J.D., Chastney M.R., Askari J.A., Humphries M.J. Signal transduction via integrin adhesion complexes. Curr. Opin. Cell Biol., 2019, Vol. 56, pp. 14-21.

33. Huttenlocher A., Horwitz A.R. Integrins in cell migration. Cold Spring Harb. Perspect. Biol., 2011, Vol. 3, no. 9, a005074. doi: 10.1101/cshperspect.a005074

34. Hyun J., Kim S.J., Cho S.D., Kim H.W.Mechano-modulation of T cells for cancer immunotherapy. Biomaterials, 2023, Vol. 297, 122101. doi: 10.1016/j.biomaterials.2023.122101.

35. Jiang W., Wijerathne T.D., Zhang H., Lin Y.C., Jo S., Im W., Lacroix J.J., Luo Y.L. Structural and thermodynamic framework for PIEZO1 modulation by small molecules. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2023, Vol. 120, no. 50, e2310933120. doi: 0.1073/pnas.2310933120.

36. Jiang Y., Yang X., Jiang J., Xiao B. Structural designs and mechanogating mechanisms of the mechanosensitive piezo channels. Trends Biochem. Sci., 2021, Vol. 46, no. 6, pp. 472-488.

37. Jin W., Tamzalit F., Chaudhuri P.K., Black C.T., Huse M., Kam L.C. T cell activation and immune synapse organization respond to the microscale mechanics of structured surfaces. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2019, Vol. 116, no. 40, pp. 19835-19840.

38. Jung P., Zhou X., Iden S., Bischoff M., Qu B. T cell stiffness is enhanced upon formation of immunological synapse. Elife, 2021, Vol. 10, e66643. doi: 0.7554/eLife.66643.

39. Kastan N., Gnedeva K., Alisch T., Petelski A.A., Huggins D.J., Chiaravalli J., Aharanov A., Shakked A., Tzahor E., Nagiel A., Segil N., Hudspeth A.J. Small-molecule inhibition of Lats kinases may promote Yap-dependent proliferation in postmitotic mammalian tissues. Nat. Commun., 2021, Vol. 12, no. 1, 3100. doi: 10.1038/s41467-021-23395-3.

40. Kastan N.R., Oak S., Liang R., Baxt L., Myers R.W., Ginn J., Liverton N., Huggins D.J., Pichardo J., Paul M., Carroll T.S., Nagiel A., Gnedeva K., Hudspeth A.J. Development of an improved inhibitor of Lats kinases to promote regeneration of mammalian organs. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2022, Vol. 119, no. 28, e2206113119. doi: 0.1073/pnas.2206113119.

41. Kim T.J. Mechanobiology: A new frontier in biology. Biology, 2021, Vol. 10, no. 7, 570. doi: 10.3390/biology10070570.

42. Kinsella J.A., Debant M., Parsonage G., Morley L.C., Bajarwan M., Revill C., Foster R., Beech D.J. Pharmacology of PIEZO1 channels. Br. J. Pharmacol., 2024, Vol. 181, no. 23, pp. 4714-4732.

43. Kolasangiani R., Bidone T.C., Schwartz M.A. Integrin conformational dynamics and mechanotransduction. Cells, 2022, Vol. 11, no. 22, 3584. doi: 10.3390/cells11223584.

44. Koo J.H., Guan K.L. Interplay between YAP/TAZ and metabolism. Cell Metab., 2018, Vol. 28, no. 2, pp. 196-206.

45. Lämmermann T., Bader B.L., Monkley S.J., Worbs T., Wedlich-Söldner R., Hirsch K., Keller M., Förster R., Critchley D.R., Fässler R., Sixt M. Rapid leukocyte migration by integrin-independent flowing and squeezing. Nature, 2008, Vol. 453, no. 7191, pp. 51-55.

46. Lebid A., Chung L., Pardoll D.M., Pan F. YAP attenuates CD8 T cell-mediated anti-tumor response. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 580. doi: 10.3389/fimmu.2020.00580.

47. Lei K., Kurum A., Kaynak M., Bonati L., Han Y., Cencen V., Gao M., Xie Y.Q., Guo Y., Hannebelle M.T.M., Wu Y., Zhou G., Guo M., Fantner G.E., Sakar M.S., Tang L. Cancer-cell stiffening via cholesterol depletion enhances adoptive T-cell immunotherapy. Nat. Biomed. Eng., 2021. Vol. 5, no. 12, pp. 1411-1425.

48. Liu B., Kolawole E.M., Evavold B.D. Mechanobiology of T cell activation: to catch a bond. Annu Rev. Cell Dev. Biol., 2021, Vol. 37, no. 1, pp. 65-87.

49. Liu C.S.C., Mandal T., Biswas P., Hoque M.A., Bandopadhyay P., Sinha B.P., Sarif J., D’Rozario R., Sinha D.K., Sinha B., Ganguly D. Piezo1 mechanosensing regulates integrin-dependent chemotactic migration in human T cells. eLife, 2024, Vol. 12, RP91903. doi: 10.7554/eLife.91903.

50. Liu S., Pan X., Cheng W., Deng B., He Y., Zhang L., Ning Y., Li J. Tubeimoside I antagonizes Yoda1-Evoked Piezo1 channel activation. Front. Pharmacol., 2020, Vol. 11, 768. doi: 10.3389/fphar.2020.00768.

51. Luthold C., Hallal T., Labbé D.P., Bordeleau F. The Extracellular matrix stiffening: a trigger of prostate cancer progression and castration resistance? Cancers, 2022, Vol. 14, no, 12, 2887. doi: 10.3390/cancers14122887.

52. Lv D., Fei Y., Chen H., Wang J., Han W., Cui B., Feng Y., Zhang P., Chen J. Crosstalk between T lymphocyte and extracellular matrix in tumor microenvironment. Front. Immunol., 2024, Vol. 15, 1340702. doi: 10.3389/fimmu.2024.1340702.

53. Mancuso R.V., Schneider G., Hürzeler M., Gut M., Zurflüh J., Breitenstein W., Bouitbir J., Reisen F., Atz K., Ehrhardt C., Duthaler U., Gygax D., Schmidt A.G., Krähenbühl S., Weitz-Schmidt G. Allosteric targeting resolves limitations of earlier LFA-1 directed modalities. Biochem. Pharmacol., 2023, Vol. 211, 115504. doi: 10.1016/j.bcp.2023.115504.

54. Martino F., Perestrelo A.R., Vinarský V., Pagliari S., Forte G. Cellular mechanotransduction: from tension to function. Front. Physiol, 2018, Vol. 9, 824. doi: 10.3389/fphys.2018.00824.

55. Meng K.P., Majedi F.S., Thauland T.J., Butte M.J. Mechanosensing through YAP controls T cell activation and metabolism. J. Exp. Med., 2020, Vol. 217, no. 8, e20200053. doi: 10.1084/jem.20200053.

56. Mierke C.T. Extracellular matrix cues regulate mechanosensing and mechanotransduction of cancer cells. Cells, 2024, Vol. 13, no. 1, 96. doi: 10.3390/cells13010096.

57. Montironi C., Muñoz-Pinedo C., Eldering E. Hematopoietic versus solid cancers and T cell dysfunction: looking for similarities and distinctions. Cancers, 2021, Vol. 13, no. 2, 284. doi: 10.3390/cancers13020284

58. Murugesan S., Hong J., Yi J., Li D., Beach J.R., Shao L., Meinhardt J., Madison G., Wu X., Betzig E., Hammer J.A. Formin-generated actomyosin arcs propel T cell receptor microcluster movement at the immune synapse. J. Cell Biol., 2016, Vol. 215, no. 3, pp. 383-399.

59. Narciso M., Martínez Á., Júnior C., Díaz-Valdivia N., Ulldemolins A., Berardi M., Neal K., Navajas D., Farré R., Alcaraz J., Almendros I., Gavara N. Lung Micrometastases Display ECM Depletion and Softening While Macrometastases Are 30-Fold Stiffer and Enriched in Fibronectin. Cancers, 2023, Vol. 15, no. 8, 2404. doi: 10.3390/cancers15082404.

60. Nelson C.M., Xiao B., Wickström S.A., Dufrêne Y.F., Cosgrove D.J., Heisenberg C.P., Dupont S., Shyer A.E., Rodrigues A.R., Trepat X., Diz-Muñoz A. Mechanobiology: Shaping the future of cellular form and function. Cell, 2024, Vol. 187, no. 11, pp. 2652-2656.

61. Ni X., Tao J., Barbi J., Chen Q., Park B.V., Li Z., Zhang N., Lebid A., Ramaswamy A., Wei P., Zheng Y., Zhang X., Wu X., Vignali P., Yang C.P., Li H., Pardoll D., Lu L., Pan D., Pan F. YAP Is Essential for Treg-Mediated Suppression of Antitumor Immunity. Cancer Discov., 2018, Vol. 8, no. 8, pp. 1026-1043.

62. Nicolas N., De Tilly A., Roux E. Blood shear stress during the cardiac cycle and endothelial cell orientation and polarity in the carotid artery of male and female mice. Front. Physiol., 2024, Vol. 15, 1386151. doi: 10.3389/fphys.2024.1386151.

63. Pang R., Sun W., Yang Y., Wen D., Lin F., Wang D., Li K., Zhang N., Liang J., Xiong C., Liu Y. PIEZO1 mechanically regulates the antitumour cytotoxicity of T lymphocytes. Nat. Biomed. Eng., 2024, Vol. 8, no. 9, pp. 1162-1176.

64. Pang X., He X., Qiu Z., Zhang H., Xie R., Liu Z., Gu Y., Zhao N., Xiang Q., Cui Y. Targeting integrin pathways: mechanisms and advances in therapy. Sig. Transduct. Target Ther., 2023, Vol. 8, no. 1, 1. doi: 10.1038/s41392-022-01259-6.

65. Pathni A., Özçelikkale A., Rey-Suarez I., Li L., Davis S., Rogers N., Xiao Z., Upadhyaya A. Cytotoxic T lymphocyte activation signals modulate cytoskeletal dynamics and mechanical force generation. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 779888. doi: 10.3389/fimmu.2022.779888.

66. Pathni A., Wagh K., Rey-Suarez I., Upadhyaya A. Mechanical regulation of lymphocyte activation and function. J. Cell Sci., 2024, Vol. 137, no. 13, jcs219030. doi: 10.1242/jcs.219030.

67. Pocaterra A., Romani P., Dupont S. YAP/TAZ functions and their regulation at a glance. J. Cell Sci., 2020, Vol. 133, no. 2, jcs230425. doi: 10.1242/jcs.230425/

68. Pribila J.T., Quale A.C., Mueller K.L., Shimizu Y. Integrins and T cell–mediated immunity. Annu Rev. Immunol., 2004, Vol. 22, no. 1, pp. 157-180.

69. Reversat A., Gaertner F., Merrin J., Stopp J., Tasciyan S., Aguilera J., de Vries I., Hauschild R., Hons M., Piel M., Callan-Jones A., Voituriez R., Sixt M. Cellular locomotion using environmental topography. Nature, 2020, Vol. 582, no. 7813, pp. 582-585.

70. Rogers J., Bajur A.T., Salaita K., Spillane K.M. Mechanical control of antigen detection and discrimination by T and B cell receptors. Biophys. J., 2024, Vol. 123, no. 15, pp. 2234-2255.

71. Rømer A.M.A., Thorseth M.L., Madsen D.H. Immune modulatory properties of collagen in cancer. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 791453. doi: 10.3389/fimmu.2021.791453.

72. Roy N.H., Kim S.H.J., Buffone A.Jr., Blumenthal D., Huang B., Agarwal S., Schwartzberg P.L., Hammer D.A., Burkhardt J.K. LFA-1 signals to promote actin polymerization and upstream migration in T cells J. Cell Sci., 2020, Vol. 133, no. 17, jcs248328. doi: 0.1242/jcs.248328.

73. Sapudom J., Alatoom A., Tipay P.S., Teo J. Cm. Matrix stiffening from collagen fibril density and alignment modulates YAP-mediated T-cell immune suppression. Biomaterials, 2025, Vol. 315, 122900. doi: 10.1016/j.biomaterials.2024.122900.

74. Sarna N.S., Desai S.H., Kaufman B.G., Curry N.M., Hanna A.M., King M.R. Enhanced and sustained T cell activation in response to fluid shear stress. iScience, 2024, Vol. 27, no. 6, 109999. doi: 10.1016/j.isci.2024.109999.

75. Schoppmeyer R., van Steen A.C.I., Kempers L., Timmerman A.L., Nolte M.A., Hombrink P., van Buul J.D. The endothelial diapedesis synapse regulates transcellular migration of human T lymphocytes in a CX3CL1- and SNAP23-dependent manner. Cell Rep., 2022, Vol. 38, no. 3, 110243. doi: 10.1016/j.celrep.2021.110243

76. Secondino S., Canino C., Alaimo D., Muzzana M., Galli G., Borgetto S., Basso S., Bagnarino J., Pulvirenti C., Comoli P., Pedrazzoli P. Clinical trials of cellular therapies in solid tumors. Cancers, 2023, Vol. 15, no. 14, 3667. doi: 10.3390/cancers15143667.

77. Seo J., Kim J. Regulation of Hippo signaling by actin remodeling. BMB Rep., 2018, Vol. 51, no. 3, pp. 151-156.

78. Shalhout S.Z., Yang P.Y., Grzelak E.M., Nutsch K., Shao S., Zambaldo C., Iaconelli J., Ibrahim L., Stanton C., Chadwick S.R., Chen E., DeRan M., Li S., Hull M., Wu X., Chatterjee A.K., Shen W., Camargo F.D., Schultz P.G., Bollong M.J. YAP-dependent proliferation by a small molecule targeting annexin A2. Nat. Chem. Biol., 2021, Vol. 17, no. 7, pp. 767-775.

79. Smith A., Stanley P., Jones K., Svensson L., McDowall A., Hogg N. The role of the integrin LFA‐1 in T‐lymphocyte migration. Immunol. Rev., 2007, Vol. 218, no. 1, pp. 135-146.

80. Sturbaut M., Bailly F., Coevoet M., Sileo P., Pugniere M., Liberelle M., Magnez R., Thuru X., ChartierHarlin M.C., Melnyk P., Gelin M., Allemand F., Guichou J.F., Cotelle P. Discovery of a cryptic site at the interface 2 of TEAD – Towards a new family of YAP/TAZ-TEAD inhibitors. Eur. J. Med. Chem., 2021, Vol. 226, 113835. doi: 10.1016/j.ejmech.2021.113835.

81. Sun D., Shi X., Li S., Wang X., Yang X., Wan M. CAR-T cell therapy: A breakthrough in traditional cancer treatment strategies (Review). Mol. Med. Rep., 2024, Vol. 29, no. 3, 47. doi: 10.3892/mmr.2024.13171.

82. Sundqvist K.G. T cell motility: how is it regulated? Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 588642. doi: 10.3389/fimmu.2020.588642.

83. Tamzalit F., Wang M.S., Jin W., Tello-Lafoz M., Boyko V., Heddleston J.M., Black C.T., Kam L.C., Huse M. Interfacial actin protrusions mechanically enhance killing by cytotoxic T cells. Sci. Immunol., 2019, Vol. 4, no. 33, eaav5445. doi: 10.1126/sciimmunol.aav5445.

84. Tang H., Zeng R., He E., Zhang I., Ding C., Zhang A. Piezo-Type mechanosensitive ion Channel Component 1 (Piezo 1): A promising therapeutic target and its modulators: Miniperspective. J. Med. Chem., 2022, Vol. 65, no. 9, pp. 6441-6453.

85. Taylor E.B., Wolf V.L., Dent E., Ryan M.J. Mechanisms of hypertension in autoimmune rheumatic diseases. Br. J. Pharmacol., 2019, Vol. 176, no. 12, pp. 1897-1913.

86. Thien N.D., Hai-Nam N., Anh D.T., Baecker D. Piezo1 and its inhibitors: Overview and perspectives. European J. Med. Chem., 2024, Vol. 273, 116502. doi: 10.1016/j.ejmech.2024.116502.

87. Walling B.L., Kim M. LFA-1 in T Cell Migration and Differentiation. Front. Immunol., 2018, Vol. 9, 952. doi: 10.3389/fimmu.2018.00952.

88. Wang H.J., Wang Y., Mirjavadi S.S., Andersen T., Moldovan L., Vatankhah P., Russell B., Jin J., Zhou Z., Li Q., Cox C.D., Su Q.P., Ju L.A. Microscale geometrical modulation of PIEZO1 mediated mechanosensing through cytoskeletal redistribution. Nat. Commun., 2024, Vol. 15, no. 1, 5521. doi: 10.1038/s41467-024-49833-6.

89. Wang M.S., Hu Y., Sanchez E.E., Xie X., Roy N.H., de Jesus M., Winer B.Y., Zale E.A., Jin W., Sachar C., Lee J.H., Hong Y., Kim M., Kam L.C., Salaita K., Huse M. Mechanically active integrins target lytic secretion at the immune synapse to facilitate cellular cytotoxicity. Nat. Commun., 2022, Vol. 13, no. 1, 3222. doi: 10.1038/s41467-022-30809-3.

90. Wijerathne T.D., Ozkan A.D., Lacroix J.J. Yoda1’s energetic footprint on Piezo1 channels and its modulation by voltage and temperature. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2022, Vol. 119, no. 29, e2202269119. doi: 10.1073/pnas.2202269119.

91. Winkler J., Abisoye-Ogunniyan A., Metcalf K.J., Werb Z. Concepts of extracellular matrix remodelling in tumour progression and metastasis. Nat. Commun., 2020, Vol. 11, no. 1, 5120. doi: 10.1038/s41467-020-18794-x.

92. Wong D.C.P., Ding J.L. The mechanobiology of NK cells – ‘Forcing NK to Sense’ target cells. Biochim. Biophys. Acta Rev. Cancer, 2023, Vol. 1878, no. 2, 188860. doi: 10.1016/j.bbcan.2023.188860

93. Woolf E., Grigorova I., Sagiv A., Grabovsky V., Feigelson S. W., Shulman Z., Hartmann T., Sixt M., Cyster J.G., Alon R. Lymph node chemokines promote sustained T lymphocyte motility without triggering stable integrin adhesiveness in the absence of shear forces. Nat. Immunol., 2007, Vol. 8, no. 10, pp. 1076-1085.

94. Wu J., Lewis A. H., Grandl J. Touch, Tension, and Transduction – The Function and Regulation of Piezo Ion Channels. Trends Biochem. Sci., 2017, Vol. 42, no. 1, pp. 57-71.

95. Xie D., Fu D., Fu S., Chen B., He W., Wilson D.A., Peng F. Mechanical activation of immune T cells via a water driven nanomotor. Adv. Healthc.Mater., 2022, Vol. 11, no. 12, 2200042. doi: 10.1002/adhm.202200042.

96. Yang C., Xie R., Cao T., Zhang Y., Xe Y., Fan Q., Wang X., Ye F. Mechanical communication and function regulation of immune cells. Fundam. Res., 2024, S2667325824001523. doi: 10.1016/j.fmre.2024.04.008.

97. Yang X., Lin C., Chen X., Li S., Li X., Xiao B. Structure deformation and curvature sensing of PIEZO1 in lipid membranes. Nature, 2022, Vol. 604, no. 7905, pp. 377-383.

98. Yong J., Li Y., Lin S., Wang Z., Xu Y. Inhibitors targeting YAP in gastric cancer: current status and future perspectives. Drug Des. Devel. Ther., 2021, Vol. 15, pp. 2445-2456.

99. Yuan D. J., Shi L., Kam L.C. Biphasic response of T cell activation to substrate stiffness. Biomaterials, 2021, Vol. 273, 120797. doi: 0.1016/j.biomaterials.2021.120797.

100. Zagiel B., Melnyk P., Cotelle P. Progress with YAP/TAZ-TEAD inhibitors: a patent review (2018-present). Expert Opin. Ther. Pat., 2022, Vol. 32, no. 8, pp. 899-912. doi: 10.1080/13543776.2022.2096436.

101. Zhao B., Pobbati A.V., Rubin B.P., Stauffer S. Leveraging Hot Spots of TEAD–coregulator interactions in the design of direct small molecule protein-protein interaction disruptors targeting hippo pathway signaling. Pharmaceuticals, 2023, Vol. 16, no. 4, p. 583. doi: 10.3390/ph16040583.

102. Zhou Z., Martinac B. Mechanisms of PIEZO Channel Inactivation. Int. J Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 18, 14113. doi: 10.3390/ijms241814113.

103. Zhu B., Qian W., Han C., Bai T., Hou X. Piezo 1 activation facilitates cholangiocarcinoma metastasis via Hippo/YAP signaling axis. Mol.Ther. Nucleic Acids, 2021, Vol. 24, pp. 241-252.

104. Zhuang C., Gould J.E., Enninful A., Shao S., Mak M. Biophysical and mechanobiological considerations for T-cell-based immunotherapy. Trends Pharmacol. Sci., 2023, Vol. 44, no. 6, pp. 366-378.

105. Zimmerman T., Blanco F. Inhibitors Targeting the LFA-1/ICAM-1 Cell-Adhesion Interaction: Design and Mechanism of Action. Curr. Pharm. Des., 2008, Vol. 14, no. 22, pp. 2128-2139.

106. Zuidema A., Wang W., Sonnenberg A. Crosstalk between Cell Adhesion Complexes in Regulation of Mechanotransduction. BioEssays, 2020, Vol. 42, no. 11, 2000119. doi: 10.1002/bies.202000119.


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Горшков Г.С., Быков А.С., Свитич О.А. Роль механических свойств T-клеток в формировании иммунного ответа. Медицинская иммунология. 2025;27(5):945-960. https://doi.org/10.15789/1563-0625-ROM-3215

For citation:


Gorshkov G.S., Bykov A.S., Svitich O.A. Role of mechanical properties of T cells in shaping the immune response. Medical Immunology (Russia). 2025;27(5):945-960. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/1563-0625-ROM-3215

Просмотров: 78


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)