Эпигенетика сепсиса

Critical Care Medicine May 2020 • Volume 48 • Number 5

DOI: 10.1097/CCM.0000000000004247

ОБЗОР

Эпигенетика сепсиса

Реферат оригинальной статьи «Epigenetics of Sepsis»

Авторы: Alexandra Binnie, MD, DPhil, FRCPC; Jennifer L. Y. Tsang, MD, PhD, FRCPC; Pingzhao Hu, PhD; Gabriela Carrasqueiro, MSc; Pedro Castelo-Branco, DPhil; Claudia C. dos Santos, MD, MSc, FRCPC

William Osler Health System, Brampton, ON, Canada.

William Osler Health System, Brampton, ON, Canada.

Algarve Biomedical Center, Campus Gambelas, Edificio 2, Faro, Portugal. Department of Medicine, McMaster University, Hamilton, ON, Canada.

Niagara Health, St. Catharines, ON, Canada.

Department of Biochemistry and Medical Genetics, University of Manitoba, Winnipeg, MB, Canada.

Centre for Biomedical Research, University of Algarve, Faro, Portugal.

Regenerative Medicine Program, Department of Biomedical Sciences and Medicine, University of Algarve, Faro, Portugal.

Keenan and Li Ka Shing Knowledge Institute of Saint Michael’s Hospital, Toronto, ON, Canada.

Institute of Medical Sciences and Interdepartmental Division of Critical Care, University of Toronto, Toronto, ON, Canada.

Key Words: critical illness; deoxyribonucleic acid methylation; epigenetics; histone modification; microRNA; sepsis

Ключевые слова: критические заболевания, метилирование ДНК, эпигенетика, модификация гистонов, микроРНК, сепсис

Сепсис и синдром полиорганной дисфункции

Сепсис является сложным мультисистемным расстройством и характеризуется нарушениями иммунного ответа на инфекцию [1]. И такой гетерогенный ответ может сохраняться и развиваться даже после лечения спровоцирующей его инфекции. Эволюция клинического синдрома происходит через измененния транскрипций множества генов. Такое генетическое перепрограммирование приводит к нарушению фундаментальных клеточных процессов, что приводит к развитию эндотелиальной дисфункции, нарушениям в деятельности митохондрий и метаболизма, к иммунной недостаточности и коллапсу сердечно-сосудистой системы [2]. Механизмы регуляции, лежащие в основе сепсиса, как оказалось, очень трудно выяснить и до сих пор остается не совсем ясным, являются ли такие молекулярные события, определяющие все выше описанное, уникальными для сепсиса или они представляют собой общую реакцию на повреждение [3].

Генетическая регуляция иммунного ответа

Несмотря на то, что при сепсисе инфекционное заражение и является исходным событием, все-таки основной причиной смертности является неадекватный, несбалансированный и/или несогласованный иммунный ответ. Исследования показывают, что восприимчивость к инфекции у биологических братьев и сестер коррелируется незначительно в то время, как риск смерти от инфекции имеет сильную корреляцию [4]. В этой оригинальной работе подчеркивается, что даже если восприимчивость и может быть продуктом воздействия, сами результаты, по крайней мере частично, определяются генетически. Однако недавнее обще-геномное исследование пациентов, выживших и не выживших от сепсиса, выявило только один вариант гена, связанный с плохим исходом [5]. Анализ большого количества исследований также не смог найти надежной связи между вариантами генов и клиническими исходами [6]. Несовершенство чисто генетической модели согласуется с дополнительными биологическими воздействиями. Эпигенетическое объяснение такой «отсутствующей наследственности» является биологически возможным и концептуально убедительным [7–9].

Краткий обзор эпигенетики

«Эпигенетика» - это термин, охватывающий регуляторные механизмы, которые управляют экспрессией генов, но не приводят к изменениям в последовательности ДНК (Рис.1)*, и эти регуляторные механизмы включают в себя метилирование ДНК, модификацию гистонов и не-кодирующей РНК. (более подробно см. [10] и [11]).

Эпигенетика лежит на пересечении генетики и окружающей среды. В отличие от кода ДНК, эпигенетические «метки» часто модифицируются стрессорами окружающей среды, к которым также относятся и болезни [12, 13]. Эпигенетические изменения, специфичные для заболевания, были выявлены при таких разнообразных состояниях, как преэклампсия [14], синдром Дауна [15], болезнь Крона [16], при астме [17] и шизофрении [18]. Эпигенетика находится в центре внимания современных исследований злокачественных новообразований, а эпигенетические маркеры применяются как в диагностических [19], так и в прогностических [20] целях. Также проводятся исследования эпигенетической терапии [21–23].

Хотя эпигенетические изменения могут быть модифицируемыми, они также могут быть стойкими и даже наследственными. Исследования, проведенные на людях, показывают, что у людей, родившихся от матерей, испытавших голод в Голландии зимой 1944–1945 гг., отмечались более высокие показатели ожирения, гипертонии, ишемической болезни сердца и нарушения толерантности к глюкозе по сравнению с их биологическими братьями и сестрами [24], родившимися тогда, когда их матери не испытывали голода. Такие фенотипические изменения сопровождались специфическими эпигенетическими изменениями, а именно гипометилированием инсулиноподобного фактора роста 2 (англ. insulin-like growth factor 2 или IGF2) и генов продукта считывания через инсулин-IGF2 (англ. insulin-IGF2 read-through product genes), а также гиперметилированием генов интерлейкина-10 (IL-10) и лептина [24]. Те же самые фенотипические изменения сохранились в третьем поколении, что позволяет предположить, что эпигенетические изменения могут влиять на фенотип на протяжении нескольких поколений [25].

Подобные транс-генерационные эпигенетические эффекты наблюдались в мышиной модели сепсиса. Мужские (но не женские) потомки выживших после сепсиса показали меньшую выживаемость в ответ на эндотоксин, а также более низкие концентрации в плазме IL-6, фактора некроза опухоли (TNF) и IL-10 [26]. Анализ отцовской спермы выявил широко распространенные изменения в метилировании ДНК с измененными паттернами экспрессии генов, которые сохранялись в последующем поколении [26].

Несмотря на критическую важность эпигенетики в контексте понимания регуляции генов, исследования в области эпигенетики сепсиса все еще находятся в зачаточном состоянии. Тем не менее, полученные данные из области микробиологии и иммунологии, а также из небольшого числа исследований сепсиса человека, позволяют предполагать, что эпигенетика может играть центральную роль при изучении иммунного ответа при сепсисе у человека. В этом обзоре мы исследуем доказательства, указывающие на центральную роль эпигенетики в патофизиологии сепсиса, и исследуем потенциальное клиническое применение.

Метилирование ДНК

Метилирование ДНК является наиболее широко изученной эпигенетической модификацией из-за доступности количественных геномных методов. Метилирование ДНК происходит в цитозингуаниновых динуклеотидах и опосредуется ферментами ДНК-метилтрансферазы (англ. DNA methyltransferase или DNMT), в то время как деметилирование катализируется десятью одиннадцатью транслокационными ферментами (Fig. 1A)*[27]. Добавление или удаление метильной группы в ДНК изменяет локальную структуру хроматина, приводя к изменениям в связывании белка, тем самым изменяя экспрессию генов. Гиперметилирование (повышенное метилирование) часто связано с репрессией генов, а гипометилирование (пониженное метилирование) связано с активацией генов [28]. Однако эта взаимосвязь непоследовательна, поэтому сложно предвидеть влияние метилирования ДНК на уровне отдельных генов [20, 29].

Модификации гистона

Основными гистоновыми белками являются белки H2A, H2B, H3 и H4 образуют нуклеосому, вокруг которой обернута двойная спираль ДНК. Они подвержены множеству ковалентных модификаций, включая метилирование, ацетилирование и фосфорилирование, которые изменяют их связь как друг с другом, так и с ДНК. Паттерны модификации гистонов часто предсказывают экспрессию генов - например, H3K4me3 (триметилирование лизина 4 гистона H3) и H3K27ac (ацетилирование лизина 27 гистона H3) часто обнаруживаются в активно транскрибируемых генах [10]. Другие метки, такие как метилирование гистона Н3 в лизине 27 (H3K27me), связаны с репрессией генов [30]. Модификации гистонов проявляют свой транскрипционный эффект по двум механизмам: 1) путем изменения локальной структуры хроматина, приводящей к изменениям доступности ДНК, и 2) путем регулирования связывания эффекторных белков, которые модулируют транскрипцию [31].

Модификации гистонов и метилирование ДНК являются взаимодополняющими процессами, которые часто совместно определяют паттерны локальной экспрессии генов. Например, деметилированный хвост гистона H3 рекрутирует ДНК-метилтрансферазу DNMT3A, что приводит к метилированию ДНК de novo и локальному молчанию генов (Fig. 2A)*. Это взаимодействие ингибируется метилированием H3K4, гистонной метки, связанной с активной транскрипцией [32]. Точно так же метилирование ДНК способствует деацетилированию гистона H3 посредством рекрутирования связывающего метил-CpG белка 2, который, в свою очередь, рекрутирует деацетилазы гистона (Fig. 2B)*[30]. Деацетилирование гистонов приводит к более плотной структуре нуклеосом и хроматина более высокого порядка, тем самым ингибируя экспрессию генов [33]. Таким образом, эпигенетические модификации работают согласованно для определения состояния экспрессии генов.

Регулирование не-кодирующими РНК

Не-кодирующие РНК представляют собой последовательности, транскрибируемые с генома, которые регулируют экспрессию других генов. Наиболее широко изученными нкРНК являются микроРНК (миРНК), небольшие последовательности из 20–24 нуклеотидов, которые обеспечивают посттранскрипционное молчание до 60% кодирующих белок генов (34). В раковых клетках микроРНК могут действовать и как онкогены, и как опухолевые супрессоры, и сами могут регулироваться эпигенетически [34]. Микро РНК функционируют в цитоплазме клетки, вызывая трансляционное торможение или деградацию РНК-мессенджеров-мишеней (мРНК) (Fig. 1B)*.

Эпигенетика при взаимодействии иммунной системы и патогена (англ. Host-Pathogen Interaction)

Начальным событием при сепсисе, включающем взаимодействие иммунитета и патогена, является проникновение в организм хозяина патогена. Многие патогены человека, в том числе бактерии, вирусы, грибки и паразиты, для манипулирования реакцией хозяина на инфекцию используют эпигенетические механизмы, что способствует их собственному выживанию. Общие стратегии включают в себя производство эпигенетически модифицирующих ферментов, нацеленных на хроматин хозяина, манипуляции с эпигенетически модифицирующими ферментами хозяина и производство миРНК, которые блокируют экспрессию белков клетки хозяина. Некоторые из этих эпигенетических механизмов способствуют канцерогенному потенциалу вирусов посредством ингибирования генов-супрессоров опухолей [35, 36].

Ряд патогенов, вызывающих сепсис, оказывают целенаправленные эпигенетические эффекты на клетки организма хозяина. Например, Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens и Streptococcus pneumoniae продуцируют холестерин-зависимые цитолизины, класс образующих поры белков с эпигенетически-модифицирующими свойствами. Белок листериолизин О (англ. listeriolysin O или LLO), продуцируемый L. monocytogenes, в подгруппе генов хозяина индуцирует дефосфорилирование гистона 3 серина 10 (англ.histone 3 serine 10 или H3S10) и деацетилирование гистона 4, что приводит к транскрипционному перепрограммированию клеток хозяина еще до инвазии бактерий [37].

Escherichia coli - частая причина абдоминального сепсиса и уросепсиса. В рамках своей стратегии инвазии, для введения бактериальных белков в клетки хозяина E.coli использует систему секреции типа III, что включает в себя не-кодируемый LEE эффекторный белок C (англ.non-LEE-encoded effector C или NleC), который в эпителиальных клетках толстой кишки человека разрушает гистонацетилтрансферазу p300, регулирующую, с помощью множества механизмов, в том числе эпигенетически, провоспалительный цитокин IL-8 [38]. Путем подавления экспрессии IL-8, что приводит к сокращению рекрутирования нейтрофилов, E.coli, вероятно, способствует собственной выживаемости. Еще одним кишечным патогеном, тесно связанным с E.coli, является Shigella flexneri, которая для введения бактериальных белков в клетки хозяина также использует систему инжектора типа III. Было показано, что белок OspF (OspF) фосфатреонинлиазы Shigella мигрирует в ядро клетки хозяина, где он ингибирует активируемые митогеном протеинкиназы (англ. mitogen-activated protein-kinases или MAPK). По ряду промоторов, регулируемых провоспалительным фактором транскрипции ядерного фактора каппа B (NF-κB), в отсутствие активности MAPK наблюдалось снижение фосфорилирования H3S10, что приводило к снижению экспрессии этих генов [39]. Мутация белка OspF ингибировала этот эффект in vitro и на модели заражения шигеллами у кроликов усиливала воспаление в эпителии толстой кишки [39]. Таким образом, эпигенетическая активность OspF, вероятно, способствует снижению иммунного ответа при инвазии S. flexneri.

Многие вирусы оказывают эпигенетическое воздействие на своих хозяев [40], однако для вирусов, связанных с сепсисом, доступные данные ограничены. На модели эпителия дыхательных путей человека in vitro заражение гриппом H5N1 или коронавирусом ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV) приводило к подавлению интерферон-стимулированных генов, которые обычно являются частью системы противовирусной защиты клетки [41, 42].

Промоторы подавленных генов показали пониженное метилирование H3K4 (активирующая метка) и повышенное метилирование H3K27 (репрессивная метка), что предполагает эпигенетическую регуляцию [42]. В случае гриппа H5N1 эффект зависел от не-структурного белка 1 (англ. the nonstructural protein 1), который имитирует гистон H3 [42, 43]. Инфекция гриппа и MERS-CoV также приводила к подавлению антигенпрезентирующих генов. Этот эффект был связан с повышением метилирования ДНК промоторов генов, что еще раз говорит о том, что для вмешательства в транскрипцию клеток хозяина вирусы применяют эпигенетические стратегии [41].

Тот факт, что множество патогенов развили системы для эпигенетически модифицирующих клеток хозяина, говорит о вероятной важности эпигенетики в регуляции иммунного ответа на инфекцию. Это также предполагает наличие большого потенциала у данного подхода как инструмента для изменения раннего иммунного ответа.

Эпигенетика и ранний воспалительный ответ

На ранних этапах своего развития сепсис характеризуется распространенным перепрограммированием экспрессии генов в циркулирующих лейкоцитах. Передача сигналов через toll-like рецептор 4 (TLR4) индуцирует экспрессию сотен генов, включая в этот процесс как про-, так и противовоспалительные пути. Одним из важных шагов является активация NF-κB, транскрипционного фактора, который способствует экспрессии множества цитокинов и медиаторов воспаления, включая сюда в первую очередь TNF, IL-1 и IL-8.

Наибольшая часть данных об остром воспалительном ответе получена в исследованиях на добровольцах, как модель сепсиса, которым вводили бактериальный эндотоксин, и в этой модели имеет место более острое и выраженное увеличение воспалительных цитокинов по сравнению с настоящим сепсисом у человека [44]. Тем не менее, транскрипционный и метаболический профили пациентов с сепсисом показывают разумные корреляции с таковыми у здоровых добровольцев, подвергшихся воздействию эндотоксина, что позволяет предположить, что в обоих состояниях присутствуют похожие пути как активации генов, так и их ингибирования [3, 45, 46].

Исследования эндотоксемии у человека уже через 2 часа после воздействия выявили изменения в экспрессии более 3700 генов [47]. На эпигенетическом уровне это сопровождается изменениями метилирования ДНК в нескольких сотнях областей генома [48]. Также были выявлены изменения в метках гистонов, причем преобладали ацетилирование H3K27 и метилирование H3K4 (обе активирующие метки), особенно в отношении генов, участвующих в реакциях цитокинов и передаче сигналов интерферона [48]. Исследования in vitro показывают вовлечение метилирования ДНК в патогенез ранней провоспалительной реакции. В клеточных линиях человеческих моноцитов стимуляция липополисахаридом (LPS) приводила к гипометилированию промотора фактора некроза опухоли (TNF), что сопровождалось вытеснением нуклеосом из сайта связывания для NF-κB (49). Эта эпигенетическая модификация позволила NF-κB связываться с промотором TNF, что привело к повышенной регуляции транскрипции TNF [49, 50].

Изучение патофизиологии сепсиса у человека является сложной задачей. Тем не менее, есть данные транскриптомных исследований, что в остром воспалительном ответе при сепсисе эпигенетика может играть свою роль. При анализе образцов цельной крови пациентов с внебольничной пневмонией Hopp et al. [51] идентифицировали разнообразные эпигенетически модифицирующие ферменты, которые были дифференциально экспрессированы при раннем сепсисе и все они включали метилирование ДНК и гистон-модифицирующие белки. Авторы постулировали, что дерегуляция транскрипции хроматин-модифицирующих ферментов при сепсисе может стимулировать реорганизацию хроматина, стимулируя широко распространенное транскрипционное перепрограммирование (51).

Исследования эпигенетических модифицирующих препаратов на животных моделях показывают, что острый воспалительный ответ при эндотоксемии можно ингибировать с помощью эпигенетических механизмов. На мышиной модели эндотоксемии воздействие децитабина, химиотерапевтического агента и ингибитора ДНК-метилтрансферазы (англ.DNA methyltransferase inhibitor или DNMTi), снижало воспаление, миграцию и адгезию макрофагов [52]. Все это сопровождалось подавлением ключевых воспалительных генов, включая TNF, IL-6, IL-1β, индуцибельную синтазу оксида азота и хемокиновый CC-хемокиновый лиганд 2, CC-мотивный хемокиновый лиганд 5 и CC-мотивный хемокиновый лиганд 9. Прокаинамид, одновременно являющееся антиаритмическим препаратом и DNMTi, был протестирован на крысиной модели эндотоксемии, где он снижал выраженность гипотензии и гипогликемии, улучшая при этом выживаемость (53). Аналогичные результаты были получены с гидралазином, антигипертензивным средством, которое также является DNMTi [53]. Во всех этих исследованиях DNMTi вводили одновременно или до введения LPS, что указывает на то, что для того, чтобы быть эффективным, эпигенетическое ингибирование должно происходить во время или до начала воспалительного ответа.

Эпигенетика и сепсис-ассоциированная супрессия иммунной системы

Как провоспалительные, так и противовоспалительные процессы начинаются на ранних стадиях сепсиса, но считается, что подавление иммунитета преобладает на более поздних стадиях, что способствует риску вторичной инфекции и поздней смертности. Связанная с сепсисом иммуносупрессия является сложным явлением. Истощение мононуклеарных клеток, включая Т-клетки, В-клетки и дендритные клетки, происходит посредством апоптоза [54]. Моноциты показывают сниженную секрецию воспалительных цитокинов, но поддерживают секрецию противовоспалительных цитокинов, включая IL-1RA и IL-10 [55]. Одновременно с этим снижается регуляции экспрессии генов главного комплекса гистосовместимости класса II, что сопровождается снижением презентации антигена [55]. Число нейтрофилов увеличивается, но функция нейтрофилов нарушается, что коррелирует с повышенным риском развития внутрибольничной инфекции [54].

Одним из признаков иммуносупрессии, связанной с сепсисом, является т.н. «толерантность к эндотоксину» или неспособность врожденной иммунной системы реагировать на бактериальный эндотоксин. Данные, полученные in vitro, свидетельствуют о том, что именно эпигенетические модификации являются ключом к установлению толерантности к эндотоксинам. В серии изящных экспериментов El Gazzar et al. [49] показали, что в находящихся в покое моноцитах промотор TNF был метилирован и транскрипционно неактивен. При первоначальном воздействии эндотоксина промотор TNF быстро деметилируется, что приводит к репозиционированию нуклеосом и экспозиции сайта связывания NF-κB [49]. Однако по мере того, как клетки прогрессировали до толерантности к эндотоксину, промотор TNF связывался с гистон-метилтрансферазой G9a, что приводило к диметилированию лизина 9 гистона 3 (H3K9) и рекрутированию DNMT, что, в свою очередь, приводило к рецидиву метилирования промотора TNF. После этого события «ретиметилирования» промотор TNF больше не был чувствительным к стимуляции эндотоксином [56]. Цитокин IL-1β, который также подавляется при развитии толерантности к эндотоксинам, показывает аналогичное увеличение деметилирования H3K9 по своему промотору, что позволяет предположить, что оба цитокина могут регулироваться с помощью общего эпигенетического механизма [57].

Играть свою роль в толерантности к эндотоксинам также могут и miRNAs, при этом несколько miRNAs из эндотоксин-толерантных моноцитов уже показали свою активность против TNF. Экспрессия miR-221, miR-579, miR125b и miR146a индуцируется передачей сигналов TLR4 после воздействия эндотоксина [58]. При этом miR-221, miR-579 и miR125b содержат сайты связывания для 3'-нетранслируемой области TNF, что позволяет предположить, что они действуют для предотвращения трансляции TNF [58]. Однако miR146a не содержит сайта связывания TNF, но необходима для ассоциации мРНК TNF с miRNA-индуцированным комплексом «приглушения» (англ. silencing complex), что дает нам возможность предположить косвенное подавление экспрессии TNF (59).

На уровне всего эпигенома толерантность к эндотоксинам сопровождается широко распространенными изменениями гистоновых меток. Исследования in vitro показали, что активные маркеры гистонов отсутствуют на промоторах и энхансерах (усилителях) генов, которые транскрипционно подавляются в эндотоксин-толерантных моноцитах [48]. Этот эффект можно частично обратить вспять, подвергая эндотоксинтолерантные моноциты β-глюкану, компоненту грибковой стенки, который вызывает «тренированный иммунитет» в моноцитах. После обработки β-глюканом моноциты показали частичное изменение эндотоксин-толерантного фенотипа, сопровождаемое модификацией гистонов на элементах дистального энхансера. Эти эксперименты предполагают, что толерантность может быть изменена на эпигенетическом уровне, и это приводит к транскрипционной реактивации «молчавших» генов [48].

Состояние толерантности к эндотоксинам характеризуется переходом от высокоэнергетического гликолиза к низкоэнергетическому липолизу, имитирующему голодание. Эпигенетика также может играть роль в регулировании этого перехода. Датчик метаболизма sirtuin1 (SIRT1) представляет собой гистондеацетилазу, которая определяет метаболическое состояние клетки благодаря своей зависимости от кофермента никотин-адениндинуклеотида (NAD +). Когда NAD + в дефиците, SIRT1 способствует образованию гетерохроматина в ключевых генах воспаления, таких как TNF и IL-1 (60). Он также деактивирует NF-κB посредством несколько механизмов. Таким образом, SIRT1 может быть центральным регулятором иммуносупрессивной фазы сепсиса. В недавних своих исследованиях Vachharajani et al. [61] and Martin et al. [62] проводили лечение иммунотолерантных мышей, которым была сделана перевязка слепой кишки и ее пункция, селективным ингибитором SIRT1, EX-527. Ингибирование SIRT1 вызывало переход от толерантного к активному фенотипу в ключевых типах иммунных клеток, включая нейтрофилы, дендритные клетки и CD4 + T-клетки, что приводило к снижению летальности с 40% до 0.

Эпигенетика и острое повреждение легких

Острое повреждение легких (ОПЛ) является частым осложнением сепсиса, и исследования показывают, что в патогенезе его развития свою роль играет метилирование ДНК. На крысиной модели LPS-индуцированного ОПЛ в легких были повышены уровни DNMT1 [53]. Это сопровождалось повышением уровня 5-метилцитозина, что подтверждает увеличение метилирования ДНК [53]. Эпигеномный анализ легочной ткани выявил дифференциальное метилирование 1721 гена, включая многие, связанные с гипервоспалительным ответом [64]. Еще 42 дифференциально метилированных гена были связаны с передачей сигналов MAPK, из которых семь ранее были связаны с ОПЛ /ОРДС [65]. Эпигенетические эффекты воздействия ЛПС на легочную ткань можно частично обратить с помощью ингибирования DNMT1 - предварительная обработка крыс прокаинамидом, ингибитором DNMT1, приводила к повышенной регуляции 141 гена, которые подавлялись только одним LPS [53].

В мышиной модели LPS-индуцированного ОПЛ мышей предварительно обрабатывали такими ингибиторами DNMT, как децитабином или азацитидином [66]. Мыши, которые не получали предварительной обработки, показали гистологические изменения, типичные для ОПЛ, включая альвеолярный отек, кровоизлияние и инфильтрацию нейтрофилов. Для сравнения, у обработанных мышей наблюдалась сохраненная архитектура легких, низкое отношение влаги к сухости легких, пониженные сывороточные уровни TNF, IL-1β и низкие уровни тканевой миелопероксидазы (нейтрофильный продукт, который усугубляет воспалительное повреждение в легких) и малонового диальдегида (маркер окислительного стресса) [66].

В мышиной модели интратрахеального ЛПС-индуцированного повреждения легких постобработка с помощью ингибитора DNMT азацитидина ускоряла восстановление, возможно, посредством усиления регуляции белка-боксового белка 3 (Foxp3) в регуляторных Т-клетках (Treg) [67]. Treg представляет собой подмножество CD4+ T-клеток, которые подавляют врожденный и адаптивный иммунитет. Лечение азацитидином приводило к увеличению легочного Treg в легких, а также к увеличению экспрессии Foxp3 [67]. Аналогичные результаты были обнаружены на модели мышиного гриппа (67).

При ОПЛ также может быть важным и ацетилирование гистонов. В мышиной модели сепсиса предварительное лечение ингибиторами гистондеацетилазы (HDACi) трихостатином А или бутиратом натрия не только улучшало повреждение легких и выживаемость, но и снижало уровни циркулирующего IL-6 во время сепсиса [68]. Однако остается не совсем ясным, указывают ли эти результаты на прямую роль HDACi в разрешении ОПЛ или имеет место более общая роль, которая заключается в смягчении воспалительного ответа на сепсис (см. ниже).

Эпигенетические метки как маркеры сепсиса

Биомаркеры имеют решающее значение для определения диагноза, оценки прогноза и мониторинга реакции на терапию. Учитывая относительную легкость выделения ДНК и стабильность меток метилирования ДНК, паттерны метилирования ДНК могут оказаться полезными в качестве биомаркеров. Одно исследование показало, что метилирование ДНК промотора гена прокальцитонина (родственного кальцитонину полипептида α (англ. calcitonin-related polypeptide α или CALCA) коррелирует с бактериальным сепсисом у недоношенных новорожденных [69]. Состояние метилирования промотора CALCA зависело от того, был ли сепсис вызван грамположительным или грамотрицательным патогеном, что предполагает дифференциальную регуляцию прокальцитонина на эпигенетическом уровне в зависимости от типа инфекции. Эти результаты еще предстоит подтвердить в других исследованиях.

Небольшое исследование изменений метилирования ДНК по всему эпигеному в образцах цельной крови от шести новорожденных (три с сепсисом против трех здоровых как контроль) также выявило 81 метку метилирования ДНК, что соответствует 64 уникальным генам, которые коррелировали с течением сепсиса [70]. Функциональный анализ выявил обогащение генов протокадгерина, семейства высококонсервативных молекул клеточной адгезии, которые все были гиперметилированы у септических новорожденных [70]. Хотя эта стратегия и обещает выявить биомаркеры сепсиса, само исследование было очень небольшим.

Недавно мы завершили первый эпигеномный анализ профилей метилирования ДНК у взрослых пациентов с сепсисом [71]. Было охарактеризовано в общей сложности 134 взрослых пациентов ОИТ (66 септических и 68 не-септических пациентов, сопоставимых по степени тяжести заболевания). Используя образцы цельной крови, мы идентифицировали 668 дифференциально метилированных областей в 443 генах, включая гены, связанные с сепсисом, такие, как компонент комплемента 3, ангиопоэтин 2, миелопероксидаза, лактопероксидаза, антиген лейкоцитов человека (HLA) -A, HLA-DRB1, HLA-C, и HLA-DQB1. Функциональный анализ выявил обогащение для обработки и презентации антигена, активность метилтрансферазы, клеточную адгезию и клеточные соединения. Мы также идентифицировали модули со-метилирования (то есть сайты метилирования с согласованными уровнями метилирования), которые были связаны с важными клиническими признаками, включая сюда тяжесть заболевания, потребность в вазопрессорах и продолжительность пребывания. Эти результаты показывают наличие измеримых эпигенетических различий между инфекционным и неинфекционным воспалением у людей. Они также служат доказательством принципа, что эпигенетическая информация может быть собрана у постели больного и что эта информация может быть полезна при диагностике и прогнозе сепсиса и связанной с ним дисфункций органов.

Также, в качестве биомаркеров сепсиса были предложены miRNAs. В дополнение к функционированию внутриклеточно, miRNAs выпускаются в кровообращение, где они остаются стабильными [72]. Было показано, что у пациентов в критическом состоянии уровни miR-133a в плазме выше у пациентов с сепсисом по сравнению с пациентами с неинфекционным воспалением и являются прогностическими факторами летальности как в ОИТ, так и долгосрочной летальности [73]. Уровни miR-133a также коррелировали с маркерами тяжести заболевания, однако, с их помощью труднее различать состояние «сепсис» от состояния «не сепсис» по сравнению с обычно используемыми биомаркерами, таких как прокальцитонин и С-реактивный белок [73]. Две другие miRNAs, miR-146a и miR-223, снижаются при сепсисе по сравнению с синдромом неинфекционной системной воспалительной реакции [74]. AUC для этих двух микроРНК составил 0,804 и 0,858, соответственно, что значительно выше, чем у С-реактивного белка [74]. Уровни miR-223 также коррелировали с исходом сепсиса, с AUC 0,748 для отличия выживших от не выживших (75). При сочетании с пятью дополнительными микроРНК (miR-15a, miR-16, miR-122, miR-193b и miR-483-5p) AUC увеличивался до 0,953, что было значительно лучше, чем шкала последовательной оценки недостаточности органов SOFA (0,782), шкала APACHE II (0,752) и прокальцитонин (0,689) [75]. До сих пор ни один из биомаркеров miRNA не появился в качестве лидера, однако концепция имеет явный потенциал [72, 76].

Эпигенетические модификаторы и терапия сепсиса

Исследования на животных показывают, что эпигенетические модификаторы могут иметь потенциал для терапии сепсиса. Как упомянуто выше, лечение крыс LPS с последующим введением ингибитора DNMT1 прокаинамида обратило вспять многие клинические признаки сепсиса [53]. Аналогичным образом, предварительная обработка мышей HDACi перед перевязкой слепой кишки и последующей ее пункцией снижала уровни IL-6 в плазме и улучшала выживаемость, а также уменьшала повреждение легких и нейтрофильную инфильтрацию легких [68]. В отдельном исследовании, предварительная обработка мышей HDACi «suberoylanilide hydroxamic acid» (SAHA) с последующим воздействием LPS и с последующим повторным лечением SAHA снижала уровни воспаления [77]. Авторы также изучили влияние HDACi на экспрессию генов и обнаружили 208 генов, дифференциально экспрессируемых у животных, получавших только LPS, и животных, получавших LPS + SAHA (78). Выживаемость улучшилась с 0% через 7 дней (только с LPS) до 80% (с LPA + SAHA), показывая, что изменения экспрессии транслировались в значительное фенотипическое улучшение (77).

Механизм, с помощью которого DNMTi и HDACi влияют на некоторые генотипические и фенотипические признаки сепсиса, неизвестен. Может быть важно, что эти ингибиторы предотвращают эпигенетические модификации, тем самым сохраняя «статус-кво» и, по-видимому, ингибируют изменения в экспрессии генов. В моделях на животных, описанных выше, ингибиторы вводили либо до начала сепсиса/эндотоксемии, либо вскоре после этого. Единственное исследование, которое показало пользу от позднего введения эпигенетических модифицирующих агентов (через 24 часа после начала сепсиса), использовало ингибитор SIRT1 [61]. Поскольку считается, что SIRT1 способствует фазе иммуносупрессии сепсиса (см. выше), представляется логичным, что отсроченное введение ингибитора SIRT1 было бы полезным.

Необходимо отметить тот факт, что некоторые эпигенетические препараты, включая сюда DNMTi и HDACi, одобрены в качестве монотерапии для лечения рака [21, 23, 79]. Кроме того, эпигенетическая терапия набирает обороты при лечении кахексии и истощении мышц [80, 81], как возможное лечение психических и аффективных расстройств [82], а также как персонализированная терапия аутоиммунных расстройств [83]. База данных эпигенетических лекарств человека содержит данные о эпигенетических препаратах, классифицированных по лекарственным средствам, мишеням или заболеваниям, однако данные о терапии сепсиса у человека отсутствуют [84].

Выводы

Эпигенетические модификации являются критическими детерминантами экспрессии генов в контексте здоровья и при заболеваниях у человека. Все больше данных свидетельствуют о том, что эпигенетика лежит в основе изменений экспрессии генов, связанных с сепсисом (в таблицах 1-3 приведены сводные данные, представленные в этом обзоре)*. Это подтверждается тем фактом, что патогены развили свои эпигенетические стратегии для манипулирования реакцией хозяина на инфекцию. Хотя большая часть доказательств, связывающих сепсис и эпигенетику, остается косвенной, становится все более очевидным, что эпигенетическая регуляция лежит в основе клеточно-специфических, биоэнергетических и иммунологических реакций при сепсисе. Тестирование эпигенетических ингибиторов на животных моделях сепсиса показывает, что эпигенетические манипуляции могут блокировать или обратить вспять изменения экспрессии генов, связанные с сепсисом, и это коррелирует со значительным улучшением в контексте заболеваемости и смертности.

Эпигенетические биомаркеры также показали свою перспективность в диагностике и прогнозе сепсиса. На техническом уровне эпигенетические биомаркеры могут иметь преимущества по сравнению с РНК-маркерами с точки зрения стабильности и простоты измерения. Кроме того, существует технология (например, пробирки Qiagen PAXgene) для сбора образцов крови у постели больного. Потребуется дальнейшая работа для проверки эпигенетических биомаркеров в популяциях сепсиса у человека и для разработки диагностических инструментов. Эпигенетические маркеры также могут быть полезны для стратификации пациентов в соответствии с их «состоянием реакции на сепсис» [87], что может привести к индивидуализации планов лечения.

Большинство данных, связывающих эпигенетику и сепсис человека, получены в исследованиях in vitro и на животных моделях. Данные от пациентов с сепсисом у человека отсутствуют. Для создания аннотированных когорт пациентов с сепсисом потребуется координация между клиническими и трансляционными исследователями. Но мы должны иметь в виду то, что сообщество исследователей рака уже проложило путь с точки зрения технических подходов и клинического понимания эпигенетики и заболеваний. Сообщество сепсиса должно использовать это богатство накопленных знаний для ускорения исследований в этой важной новой области.

REFERENCES

1. Singer M, Deutschman CS, Seymour CW, et al: The third international consensus definitions for sepsis and septic shock (sepsis-3). JAMA 2016; 315:801–810

2. Ince C, Mayeux PR, Nguyen T, et al; ADQI XIV Workgroup: The endothelium in sepsis. Shock 2016; 45:259–270

3. Xiao W, Mindrinos MN, Seok J, et al; Inflammation and Host Response to Injury Large-Scale Collaborative Research Program: A genomic storm in critically injured humans. J Exp Med 2011; 208:2581–2590

4. Sørensen TI, Nielsen GG, Andersen PK, et al: Genetic and environmental influences on premature death in adult adoptees. N Engl J Med 1988; 318:727–732

5. Rautanen A, Mills TC, Gordon AC, et al; ESICM/ECCRN GenOSept Investigators: Genome-wide association study of survival from sepsis due to pneumonia: An observational cohort study. Lancet Respir Med 2015; 3:53–60

6. Clark MF, Baudouin SV: A systematic review of the quality of genetic association studies in human sepsis. Intensive Care Med 2006; 32:1706–1712

7. de Craen AJ, Posthuma D, Remarque EJ, et al: Heritability estimates of innate immunity: An extended twin study. Genes Immun 2005; 6:167–170

8. Petersen L, Andersen PK, Sørensen TI: Genetic influences on incidence and case-fatality of infectious disease. PLoS One 2010; 5:e10603

9. Chapman SJ, Hill AV: Human genetic susceptibility to infectious disease. Nat Rev Genet 2012; 13:175–188

10. Portela A, Esteller M: Epigenetic modifications and human disease. Nat Biotechnol 2010; 28:1057–1068

11. Tollefsbol TO: Advances in epigenetic technology. Methods Mol Biol 2011; 791:1–10

12. Nestler EJ: Epigenetics: Stress makes its molecular mark. Nature 2012; 490:171–172

13. Fraga MF, Esteller M: Epigenetics and aging: The targets and the marks. Trends Genet 2007; 23:413–418

14. Wright ML, Anderson CM, Uthus EO, et al: Validation of DNA methylation patterns: Potential biomarker for heritable risk of preeclampsia. West J Nurs Res 2012; 34:1074–1075

15. Kerkel K, Schupf N, Hatta K, et al: Altered DNA methylation in leukocytes with trisomy 21. PLoS Genet 2010; 6:e1001212

16. Nimmo ER, Prendergast JG, Aldhous MC, et al: Genome-wide methylation profiling in Crohn’s disease identifies altered epigenetic regulation of key host defense mechanisms including the Th17 pathway. Inflamm Bowel Dis 2012; 18:889–899

17. Liang L, Willis-Owen SAG, Laprise C, et al: An epigenome-wide association study of total serum immunoglobulin E concentration. Nature 2015; 520:670–674

18. Bacalini MG, Gentilini D, Boattini A, et al: Identification of a DNA methylation signature in blood cells from persons with down syndrome. Aging (Albany NY) 2015; 7:82–96

19. Laird PW: The power and the promise of DNA methylation markers. Nat Rev Cancer 2003; 3:253–266

20. Castelo-Branco P, Choufani S, Mack S, et al: Methylation of the TERT promoter and risk stratification of childhood brain tumours: An integrative genomic and molecular study. Lancet Oncol 2013; 14:534–542

21. Faleiro I, Leão R, Binnie A, et al: Epigenetic therapy in urologic cancers: An update on clinical trials. Oncotarget 2017; 8:12484–12500

22. Jones PA, Issa JP, Baylin S: Targeting the cancer epigenome for therapy. Nat Rev Genet 2016; 17:630–641

23. Ahuja N, Sharma AR, Baylin SB: Epigenetic therapeutics: A new weapon in the war against cancer. Annu Rev Med 2016; 67:73–89

24. Heijmans BT, Tobi EW, Stein AD, et al: Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans. Proc Natl Acad Sci U S A 2008; 105:17046–17049

25. Painter RC, Osmond C, Gluckman P, et al: Transgenerational effects of prenatal exposure to the Dutch famine on neonatal adiposity and health in later life. BJOG 2008; 115:1243–1249

26. Bomans K, Schenz J, Tamulyte S, et al: Paternal sepsis induces alterations of the sperm methylome and dampens offspring immune responses-an animal study. Clin Epigenetics 2018; 10:89

27. Jones PA: Functions of DNA methylation: Islands, start sites, gene bodies and beyond. Nat Rev Genet 2012; 13:484–492

28. Jaenisch R, Bird A: Epigenetic regulation of gene expression: How the genome integrates intrinsic and environmental signals. Nat Genet 2003; 33:245–254

29. Castelo-Branco P, Leão R, Lipman T, et al: A cancer specific hypermethylation signature of the TERT promoter predicts biochemical relapse in prostate cancer: A retrospective cohort study. Oncotarget 2016; 7:57726–57736

30. Cedar H, Bergman Y: Linking DNA methylation and histone modification: Patterns and paradigms. Nat Rev Genet 2009; 10:295–304

31. Goldberg AD, Allis CD, Bernstein E: Epigenetics: A landscape takes shape. Cell 2007; 128:635–638

32. Zhang Y, Jurkowska R, Soeroes S, et al: Chromatin methylation activity of Dnmt3a and Dnmt3a/3L is guided by interaction of the ADD domain with the histone H3 tail. Nucleic Acids Res 2010; 38:4246–4253

33. Karlić R, Chung HR, Lasserre J, et al: Histone modification levels are predictive for gene expression. Proc Natl Acad Sci U S A 2010; 107:2926–2931

34. Esteller M: Non-coding RNAs in human disease. Nat Rev Genet 2011; 12:861–874

35. Katayama Y, Takahashi M, Kuwayama H: Helicobacter pylori causes runx3 gene methylation and its loss of expression in gastric epithelial cells, which is mediated by nitric oxide produced by macrophages. Biochem Biophys Res Commun 2009; 388:496–500

36. Jung JK, Arora P, Pagano JS, et al: Expression of DNA methyltransferase 1 is activated by hepatitis B virus X protein via a regulatory circuit involving the p16INK4a-cyclin D1-CDK 4/6-pRb-E2F1 pathway. Cancer Res 2007; 67:5771–5778

37. Hamon MA, Batsché E, Régnault B, et al: Histone modifications induced by a family of bacterial toxins. Proc Natl Acad Sci U S A 2007; 104:13467–13472

38. Shames SR, Bhavsar AP, Croxen MA, et al: The pathogenic Escherichia coli type III secreted protease NleC degrades the host acetyltransferase p300. Cell Microbiol 2011; 13:1542–1557

39. Arbibe L, Kim DW, Batsche E, et al: An injected bacterial effector targets chromatin access for transcription factor NF-kappaB to alter transcription of host genes involved in immune responses. Nat Immunol 2007; 8:47–56

40. Paschos K, Allday MJ: Epigenetic reprogramming of host genes in viral and microbial pathogenesis. Trends Microbiol 2010; 18:439–447

41. Menachery VD, Schäfer A, Burnum-Johnson KE, et al: MERS-CoV and H5N1 influenza virus antagonize antigen presentation by altering the epigenetic landscape. Proc Natl Acad Sci U S A 2018; 115:E1012–E1021

42. Menachery VD, Eisfeld AJ, Schäfer A, et al: Pathogenic influenza viruses and coronaviruses utilize similar and contrasting approaches to control interferon-stimulated gene responses. mBio 2014; 5:e01174–e01114

43. Marazzi I, Ho JS, Kim J, et al: Suppression of the antiviral response by an influenza histone mimic. Nature 2012; 483:428–433

44. Remick DG, Ward PA: Evaluation of endotoxin models for the study of sepsis. Shock 2005; 24(Suppl 1):7–11

45. Takao K, Miyakawa T: Genomic responses in mouse models greatly mimic human inflammatory diseases. Proc Natl Acad Sci U S A 2015; 112:1167–1172

46. Kamisoglu K, Haimovich B, Calvano SE, et al: Human metabolic response to systemic inflammation: Assessment of the concordance between experimental endotoxemia and clinical cases of sepsis/ SIRS. Crit Care 2015; 19:71

47. Calvano SE, Xiao W, Richards DR, et al; Inflamm and Host Response to Injury Large Scale Collab. Res. Program: A networkbased analysis of systemic inflammation in humans. Nature 2005; 437:1032–1037

48. Novakovic B, Habibi E, Wang SY, et al: β-glucan reverses the epigenetic state of LPS-induced immunological tolerance. Cell 2016; 167:1354–1368.e14

49. El Gazzar M, Liu T, Yoza BK, et al: Dynamic and selective nucleosome repositioning during endotoxin tolerance. J Biol Chem 2010; 285:1259–1271

50. Sullivan KE, Reddy AB, Dietzmann K, et al: Epigenetic regulation of tumor necrosis factor alpha. Mol Cell Biol 2007; 27:5147–5160

51. Hopp L, Loeffler-Wirth H, Nersisyan L, et al: Footprints of sepsis framed within community acquired pneumonia in the blood transcriptome. Front Immunol 2018; 9:1620

52. Cao Q, Wang X, Jia L, et al: Inhibiting DNA methylation by 5-aza2’-deoxycytidine ameliorates atherosclerosis through suppressing macrophage inflammation. Endocrinology 2014; 155:4925–4938

53. Shih CC, Liao MH, Hsiao TS, et al: Procainamide inhibits DNA methylation and alleviates multiple organ dysfunction in rats with endotoxic shock. PLoS One 2016; 11:e0163690

54. Hotchkiss RS, Monneret G, Payen D: Sepsis-induced immunosuppression: From cellular dysfunctions to immunotherapy. Nat Rev Immunol 2013; 13:862–874

55. López-Collazo E, del Fresno C: Pathophysiology of endotoxin tolerance: Mechanisms and clinical consequences. Crit Care 2013; 17:242

56. El Gazzar M, Yoza BK, Chen X, et al: G9a and HP1 couple histone and DNA methylation to TNFalpha transcription silencing during endotoxin tolerance. J Biol Chem 2008; 283:32198–32208

57. Chan C, Li L, McCall CE, et al: Endotoxin tolerance disrupts chromatin remodeling and NF-kappaB transactivation at the IL-1beta promoter. J Immunol 2005; 175:461–468

58. El Gazzar M, McCall CE: MicroRNAs distinguish translational from transcriptional silencing during endotoxin tolerance. J Biol Chem 2010; 285:20940–20951

59. El Gazzar M, Church A, Liu T, et al: MicroRNA-146a regulates both transcription silencing and translation disruption of TNF-α during TLR4-induced gene reprogramming. J Leukoc Biol 2011; 90:509–519

60. Vachharajani VT, Liu T, Wang X, et al: Sirtuins link inflammation and metabolism. J Immunol Res 2016; 2016:8167273

61. Vachharajani VT, Liu T, Brown CM, et al: SIRT1 inhibition during the hypoinflammatory phenotype of sepsis enhances immunity and improves outcome. J Leukoc Biol 2014; 96:785–796

64. Zhang XQ, Lv CJ, Liu XY, et al: Genome-wide analysis of DNA methylation in rat lungs with lipopolysaccharide-induced acute lung injury. Mol Med Rep 2013; 7:1417–1424

65. Zhang R, Miao Q, Wang C, et al: Genome-wide DNA methylation analysis in alcohol dependence. Addict Biol 2013; 18:392–403

66. Huang X, Kong G, Li Y, et al: Decitabine and 5-azacitidine both alleviate LPS induced ARDS through anti-inflammatory/antioxidant activity and protection of glycocalyx and inhibition of MAPK pathways in mice. Biomed Pharmacother 2016; 84:447–453

67. Singer BD, Mock JR, Aggarwal NR, et al: Regulatory T cell DNA methyltransferase inhibition accelerates resolution of lung inflammation. Am J Respir Cell Mol Biol 2015; 52:641–652

68. Zhang L, Jin S, Wang C, et al: Histone deacetylase inhibitors attenuate acute lung injury during cecal ligation and puncture-induced polymicrobial sepsis. World J Surg 2010; 34:1676–1683

69. Tendl KA, Schulz SM, Mechtler TP, et al: DNA methylation pattern of CALCA in preterm neonates with bacterial sepsis as a putative epigenetic biomarker. Epigenetics 2013; 8:1261–1267

70. Dhas DB, Ashmi AH, Bhat BV, et al: Comparison of genomic DNA methylation pattern among septic and non-septic newborns - an epigenome wide association study. Genom Data 2015; 3:36–40

71. Binnie A, Walsh CJ, Hu P, et al: Epigenetic profiling in severe sepsis: A pilot study of DNA methylation profiles in critical illness. Crit Care Med 2020; 48:142–150

72. Correia CN, Nalpas NC, McLoughlin KE, et al: Circulating microRNAs as potential biomarkers of infectious disease. Front Immunol 2017; 8:118

73. Tacke F, Roderburg C, Benz F, et al: Levels of circulating miR-133a are elevated in sepsis and predict mortality in critically ill patients. Crit Care Med 2014; 42:1096–1104

74. Wang JF, Yu ML, Yu G, et al: Serum miR-146a and miR-223 as potential new biomarkers for sepsis. Biochem Biophys Res Commun 2010; 394:184–188

75. Wang H, Zhang P, Chen W, et al: Serum microRNA signatures identified by solexa sequencing predict sepsis patients’ mortality: A prospective observational study. PLoS One 2012; 7:e38885

76. Benz F, Roy S, Trautwein C, et al: Circulating microRNAs as biomarkers for sepsis. Int J Mol Sci 2016; 17:78

77. Li Y, Liu B, Fukudome EY, et al: Surviving lethal septic shock without fluid resuscitation in a rodent model. Surgery 2010; 148:246–254

78. Li Y, Liu B, Gu X, et al: Creating a “pro-survival” phenotype through epigenetic modulation. Surgery 2012; 152:455–464

79. Gallagher SJ, Shklovskaya E, Hersey P: Epigenetic modulation in cancer immunotherapy. Curr Opin Pharmacol 2017; 35:48–56

80. Penna F, Costelli P: New developments in investigational HDAC inhibitors for the potential multimodal treatment of cachexia. Expert Opin Investig Drugs 2019; 28:179–189

81. Segatto M, Fittipaldi R, Pin F, et al: Epigenetic targeting of bromodomain protein BRD4 counteracts cancer cachexia and prolongs survival. Nat Commun 2017; 8:1707

82. Ganguly S, Seth S: A translational perspective on histone acetylation modulators in psychiatric disorders. Psychopharmacology (Berl) 2018; 235:1867–1873

83. Wang Z, Chang C, Peng M, et al: Translating epigenetics into clinic: Focus on lupus. Clin Epigenetics 2017; 9:78

84. Qi Y, Wang D, Wang D, et al: HEDD: The human epigenetic drug database. Database (Oxford) 2016; 2016:baw159

85. Agarwal S, Rao A: Modulation of chromatin structure regulates cytokine gene expression during T cell differentiation. Immunity 1998; 9:765–775

86. Bruniquel D, Schwartz RH: Selective, stable demethylation of the interleukin-2 gene enhances transcription by an active process. Nat Immunol 2003; 4:235–240

87. Davenport EE, Burnham KL, Radhakrishnan J, et al: Genomic landscape of the individual host response and outcomes in sepsis: A prospective cohort study. Lancet Respir Med 2016; 4:259–271

62. Martin AN, Alexander-Miller M, Yoza BK, et al: Sirtuin1 targeting reverses innate and adaptive immune tolerance in septic mice. J Immunol Res 2018; 2018:2402593

63. Vachharajani V, Liu T, McCall CE: Epigenetic coordination of acute systemic inflammation: Potential therapeutic targets. Expert Rev Clin Immunol 2014; 10:1141–1150