アポトーシスT細胞におけるカスパーゼ阻害は、細胞型とアポトーシス促進刺激に応じて壊死細胞死を引き起こします

CD95（FAS/APO-1）は、カスパーゼ依存性経路を介してアポトーシス細胞死を引き起こします。カスパーゼの活性化の阻害は、アポトーシス促進シグナル伝達をブロックし、したがってアポトーシスの実行を防ぎます。アポトーシス細胞死の誘導に加えて、CD95は感受性細胞の壊死細胞死を引き起こすことが報告されています。この研究では、T細胞におけるアポトーシスと壊死細胞死のシグナル伝達との相互作用を調査しました。アゴニックなCD95抗体7C11を使用して、パンカスパーゼ阻害剤であるZVAD-FMKによって媒介されるカスパーゼ阻害は、A3.01 T細胞ではCD95でトリガーされた細胞死を防止することがわかりました。DNA断片化またはカスパーゼの活性化がブロックされました。さらに、A3.01細胞におけるカスパーゼ非依存性細胞死は、細胞膜の完全性の急速な喪失によって検出された典型的な壊死の兆候を示し、ラジカルスカベンジャーブチル化ヒドロキシアニゾール（BHA）による治療によって予防できました。CD95誘発細胞死と同様に、DNAトポイソメラーゼ阻害剤によってトリガーされたアポトーシスは、カプセーゼの活性化が阻害されたときに壊死にシフトしました。これとは対照的に、ZVADは、アポトーシスがセルパーゼ阻害剤であるナルファトシル - フェニル - クロロメチルケトン（TPCK）によって引き起こされた場合、完全に保護していました。TPCKは、抗CD95/ZVAD処理されたA3.01細胞に投与された場合、保護されていませんでした。これは、TPCKが抗壊死活性を持っていないが、壊死性死経路を活性化できないことを示しています。我々の発見は（a）カスパーゼ阻害は常に死からアポトーシスT細胞を保護するわけではなく、壊死を引き起こすカスパーゼ非依存性の細胞死のモードを活性化するだけであり、（b）カスパーゼ阻害剤によって誘発されるアポトーシスから壊死性細胞へのシフトは死は、細胞型とアポトーシス促進刺激に依存しています。

CD95 (Fas/Apo-1) triggers apoptotic cell death via a caspase-dependent pathway. Inhibition of caspase activation blocks proapoptotic signaling and thus, prevents execution of apoptosis. Besides induction of apoptotic cell death, CD95 has been reported to trigger necrotic cell death in susceptible cells. In this study, we investigated the interplay between apoptotic and necrotic cell death signaling in T cells. Using the agonistic CD95 antibody, 7C11, we found that caspase inhibition mediated by the pancaspase inhibitor, zVAD-fmk, prevented CD95-triggered cell death in Jurkat T cells but not in A3.01 T cells, although typical hallmarks of apoptosis, such as DNA fragmentation or caspase activation were blocked. Moreover, the caspase-independent cell death in A3.01 cells exhibited typical signs of necrosis as detected by a rapid loss of cell membrane integrity and could be prevented by treatment with the radical scavenger butylated hydroxyanisole (BHA). Similar to CD95-induced cell death, apoptosis triggered by the DNA topoisomerase inhibitors, camptothecin or etoposide was shifted to necrosis when capsase activation was inhibited. In contrast to this, ZVAD was fully protective when apoptosis was triggered by the serpase inhibitor, Nalpha-tosyl-phenyl-chloromethyl ketone (TPCK). TPCK was not protective when administered to anti-CD95/ZVAD-treated A3.01 cells, indicating that TPCK does not possess anti-necrotic activity but fails to activate the necrotic death pathway. Our findings show (a) that caspase inhibition does not always protect apoptotic T cells from dying but merely activates a caspase-independent mode of cell death that results in necrosis and (b) that the caspase-inhibitor-induced shift from apoptotic to necrotic cell death is dependent on the cell type and the proapoptotic stimulus.