Cell surface sphingomyelin: key role in cancer initiation, progression, and immune evasion
- 1. American University in Cairo
- 2. Cairo University
Description
Cell surface biochemical changes, notably excessive increase in outer leaflet sphingomyelin (SM) content, are important in cancer initiation, growth, and immune evasion. Innumerable reports describe methods to initiate, promote, or enhance immunotherapy of clinically detected cancer, notwithstanding the challenges, if not impossibility, of identification of tumor-specific, or associated antigens, the lack of tumor cell surface membrane expression of major histocompatibility complex (MHC) class I alpha and β2 microglobulin chains, and lack of expression or accessibility of Fas and other natural killer cell immune checkpoint molecules. Conversely, SM synthesis and hydrolysis are increasingly implicated in initiation of carcinogenesis and promotion of metastasis. Surface membrane SM readily forms inter- and intra- molecular hydrogen bond network, which excessive tightness would impair cell-cell contact inhibition, inter- and intra-cellular signals, metabolic pathways, and susceptibility to host immune cells and mediators. The present review aims at clarifying the tumor immune escape mechanisms, which face common immunotherapeutic approaches, and attracting attention to an entirely different, neglected, key aspect of tumorigenesis associated with biochemical changes in the cell surface that lead to failure of contact inhibition, an instrumental tumorigenesis mechanism. Additionally, the review aims to provide evidence for surface membrane SM levels and roles in cells resistance to death, failure to respond to growth suppressor signals, and immune escape, and to suggest possible novel approaches to cancer control and cure.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تعتبر التغيرات الكيميائية الحيوية لسطح الخلية، ولا سيما الزيادة المفرطة في محتوى النشرة الخارجية من السفينغوميلين (SM)، مهمة في بدء السرطان والنمو والتهرب المناعي. تصف تقارير لا حصر لها طرقًا لبدء أو تعزيز أو تعزيز العلاج المناعي للسرطان المكتشف سريريًا، على الرغم من التحديات، إن لم تكن مستحيلة، لتحديد المستضدات الخاصة بالورم أو المستضدات المرتبطة به، ونقص التعبير الغشائي لسطح الخلايا السرطانية لمركب التوافق النسيجي الرئيسي (MHC) من الفئة الأولى ألفا و β 2 سلاسل الغلوبولين الدقيقة، ونقص التعبير أو إمكانية الوصول إلى فاس وجزيئات نقطة التفتيش المناعية للخلايا القاتلة الطبيعية الأخرى. على العكس من ذلك، يتورط تخليق SM والتحلل المائي بشكل متزايد في بدء التسرطن وتعزيز الانبثاث. يشكل الغشاء السطحي SM بسهولة شبكة رابطة الهيدروجين بين الجزيئات وداخلها، مما يؤدي إلى إضعاف تثبيط الاتصال بين الخلايا، والإشارات بين الخلايا وداخلها، والمسارات الأيضية، والقابلية لاستضافة الخلايا المناعية والوسطاء. تهدف المراجعة الحالية إلى توضيح آليات الهروب المناعي للورم، والتي تواجه مناهج علاجية مناعية شائعة، وجذب الانتباه إلى جانب رئيسي مختلف تمامًا ومهمل لتكوين الأورام يرتبط بالتغيرات البيوكيميائية في سطح الخلية التي تؤدي إلى فشل تثبيط التلامس، وهي آلية لتكوين الأورام مفيدة. بالإضافة إلى ذلك، تهدف المراجعة إلى تقديم أدلة على مستويات SM للأغشية السطحية وأدوارها في مقاومة الخلايا للموت، والفشل في الاستجابة لإشارات مثبطات النمو، والهروب المناعي، واقتراح طرق جديدة محتملة لمكافحة السرطان وعلاجه.Translated Description (French)
Les modifications biochimiques de la surface cellulaire, notamment l'augmentation excessive de la teneur en sphingomyéline (SM) des folioles externes, sont importantes dans l'initiation, la croissance et l'évasion immunitaire du cancer. D'innombrables rapports décrivent des méthodes pour initier, promouvoir ou améliorer l'immunothérapie du cancer détecté cliniquement, malgré les défis, voire l'impossibilité, d'identifier des antigènes spécifiques de la tumeur ou associés, le manque d'expression membranaire de la surface des cellules tumorales des chaînes de microglobuline alpha et β2 du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe I, et le manque d'expression ou d'accessibilité de Fas et d'autres molécules de point de contrôle immunitaire des cellules tueuses naturelles. Inversement, la synthèse et l'hydrolyse des SM sont de plus en plus impliquées dans l'initiation de la carcinogenèse et la promotion des métastases. La membrane de surface SM forme facilement un réseau de liaisons hydrogène inter et intra moléculaires, dont l'étanchéité excessive nuirait à l'inhibition du contact cellule-cellule, aux signaux inter et intra-cellulaires, aux voies métaboliques et à la sensibilité aux cellules immunitaires et aux médiateurs de l'hôte. La présente revue vise à clarifier les mécanismes d'échappement immunitaire de la tumeur, qui font face à des approches immunothérapeutiques communes, et à attirer l'attention sur un aspect clé totalement différent, négligé, de la tumorigenèse associé à des changements biochimiques dans la surface cellulaire qui conduisent à l'échec de l'inhibition de contact, un mécanisme instrumental de la tumorigenèse. De plus, la revue vise à fournir des preuves des niveaux et des rôles de SM de la membrane de surface dans la résistance des cellules à la mort, l'incapacité à répondre aux signaux des suppresseurs de croissance et l'échappement immunitaire, et à suggérer de nouvelles approches possibles pour le contrôle et la guérison du cancer.Translated Description (Spanish)
Los cambios bioquímicos en la superficie celular, especialmente el aumento excesivo en el contenido de esfingomielina (SM) de la lámina externa, son importantes en el inicio, crecimiento y evasión inmunitaria del cáncer. Innumerables informes describen métodos para iniciar, promover o mejorar la inmunoterapia del cáncer detectado clínicamente, a pesar de los desafíos, si no la imposibilidad, de identificación de antígenos específicos de tumor o asociados, la falta de expresión en la membrana de la superficie celular tumoral de las cadenas de microglobulina alfa y β2 del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase I, y la falta de expresión o accesibilidad de Fas y otras moléculas de punto de control inmunitario de células asesinas naturales. Por el contrario, la síntesis e hidrólisis de SM están cada vez más implicadas en el inicio de la carcinogénesis y la promoción de la metástasis. La membrana superficial SM forma fácilmente una red de enlaces de hidrógeno inter e intramoleculares, cuya estanqueidad excesiva perjudicaría la inhibición del contacto célula-célula, las señales inter e intracelulares, las vías metabólicas y la susceptibilidad a las células inmunitarias y los mediadores del huésped. La presente revisión tiene como objetivo aclarar los mecanismos de escape inmunitario del tumor, que se enfrentan a enfoques inmunoterapéuticos comunes, y llamar la atención sobre un aspecto clave completamente diferente y descuidado de la tumorigénesis asociado con cambios bioquímicos en la superficie celular que conducen al fracaso de la inhibición por contacto, un mecanismo instrumental de tumorigénesis. Además, la revisión tiene como objetivo proporcionar evidencia de los niveles de SM de la membrana superficial y los roles en la resistencia de las células a la muerte, la falta de respuesta a las señales supresoras del crecimiento y el escape inmune, y sugerir posibles enfoques novedosos para el control y la cura del cáncer.Files
s12944-021-01581-y.pdf
Files
(1.8 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:a755785d41c2c51bda824570d3154381
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- سفينغوميلين سطح الخلية: دور رئيسي في بدء السرطان وتطوره والتهرب المناعي
- Translated title (French)
- Sphingomyéline de surface cellulaire : rôle clé dans l'initiation, la progression et l'évasion immunitaire du cancer
- Translated title (Spanish)
- Esfingomielina de la superficie celular: papel clave en el inicio, la progresión y la evasión inmunitaria del cáncer
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3211005672
- DOI
- 10.1186/s12944-021-01581-y
References
- https://openalex.org/W1504172295
- https://openalex.org/W1546874163
- https://openalex.org/W156392333
- https://openalex.org/W1678671222
- https://openalex.org/W1963673812
- https://openalex.org/W1966416829
- https://openalex.org/W1967222064
- https://openalex.org/W1967499606
- https://openalex.org/W1969021168
- https://openalex.org/W1977978261
- https://openalex.org/W1984282578
- https://openalex.org/W1989464792
- https://openalex.org/W1990763969
- https://openalex.org/W1993093223
- https://openalex.org/W1993956461
- https://openalex.org/W1994625058
- https://openalex.org/W2004967086
- https://openalex.org/W2006077299
- https://openalex.org/W2014552171
- https://openalex.org/W2022057137
- https://openalex.org/W2023502440
- https://openalex.org/W2028445515
- https://openalex.org/W2041809484
- https://openalex.org/W2042865695
- https://openalex.org/W2047821043
- https://openalex.org/W2049108649
- https://openalex.org/W2054626100
- https://openalex.org/W2059110858
- https://openalex.org/W2063604248
- https://openalex.org/W2063763605
- https://openalex.org/W2067518491
- https://openalex.org/W2068929938
- https://openalex.org/W2069412624
- https://openalex.org/W2073298876
- https://openalex.org/W2080902832
- https://openalex.org/W2082272203
- https://openalex.org/W2083318322
- https://openalex.org/W2084060815
- https://openalex.org/W2093348865
- https://openalex.org/W2112071381
- https://openalex.org/W2112902326
- https://openalex.org/W2118403907
- https://openalex.org/W2128983272
- https://openalex.org/W2130285474
- https://openalex.org/W2134423247
- https://openalex.org/W2135518010
- https://openalex.org/W2136267518
- https://openalex.org/W2141745968
- https://openalex.org/W2143182558
- https://openalex.org/W2145472671
- https://openalex.org/W2152622638
- https://openalex.org/W2152909181
- https://openalex.org/W2156336275
- https://openalex.org/W2159687068
- https://openalex.org/W2161474008
- https://openalex.org/W2185123359
- https://openalex.org/W2285454775
- https://openalex.org/W2330826514
- https://openalex.org/W2342039381
- https://openalex.org/W2394272333
- https://openalex.org/W2462022051
- https://openalex.org/W2529445018
- https://openalex.org/W2549531301
- https://openalex.org/W2594293825
- https://openalex.org/W2611626585
- https://openalex.org/W2624608222
- https://openalex.org/W2662170517
- https://openalex.org/W2729726454
- https://openalex.org/W2753621408
- https://openalex.org/W2768125705
- https://openalex.org/W2768721188
- https://openalex.org/W2769383666
- https://openalex.org/W2803570638
- https://openalex.org/W2804989224
- https://openalex.org/W2805429168
- https://openalex.org/W2807315436
- https://openalex.org/W2807421549
- https://openalex.org/W2809437291
- https://openalex.org/W2883555895
- https://openalex.org/W2891646385
- https://openalex.org/W2913137067
- https://openalex.org/W2913305959
- https://openalex.org/W2913400417
- https://openalex.org/W2939811893
- https://openalex.org/W2943863596
- https://openalex.org/W2944131287
- https://openalex.org/W2947162720
- https://openalex.org/W2960724259
- https://openalex.org/W2975438330
- https://openalex.org/W2988872192
- https://openalex.org/W2989828019
- https://openalex.org/W2991150907
- https://openalex.org/W2993126047
- https://openalex.org/W2994621349
- https://openalex.org/W2996842034
- https://openalex.org/W2998841025
- https://openalex.org/W3005199274
- https://openalex.org/W3019080098
- https://openalex.org/W3022475161
- https://openalex.org/W3038303657
- https://openalex.org/W3039384063
- https://openalex.org/W3047484428
- https://openalex.org/W3080420296
- https://openalex.org/W3080896648
- https://openalex.org/W3081531101
- https://openalex.org/W3087766086
- https://openalex.org/W3088818596
- https://openalex.org/W3116165322
- https://openalex.org/W3136384690
- https://openalex.org/W3138531578
- https://openalex.org/W3163369861
- https://openalex.org/W3173582675
- https://openalex.org/W3191447285
- https://openalex.org/W3197203183
- https://openalex.org/W6168992