RNA M6 A Reader YTHDF2 контролира антитуморния и антивирусен имунитет на NK клетките, част 5

NK клетките използват два основни подхода за унищожаване на туморни клетки и клетки, заразени с вируси: (1) освобождаване на цитотоксични молекули, като асперфорин и гранзими, които директно индуцират апоптоза или пироптоза на целевите клетки (Zhou et al., 2020) и (2) секреция на няколко цитокини (като IFN-, TNF- и GM-CSF) и хемокини (MIP-1, MIP-1, IL-8 и RANTES), които подобряват функцията на други вродени и адаптивни имунни клетки (Fauriatet al., 2010; Reiter, 1993).

Туморните клетки са анормални клетки в човешкото тяло, които пролиферират и се разпространяват неконтролируемо, причинявайки голяма вреда на телата ни. За лечение на тумори много хора избират химиотерапия, лъчетерапия и други лечения. Тези лечения могат да унищожат туморните клетки до известна степен, но също така причиняват определени увреждания на нашето здраве, като например засягат паметта ни.

В момента химиотерапията е един от най-важните методи за лечение на ракови клетки. Той използва специални лекарства за унищожаване на раковите клетки и предотвратяване на растежа и разпространението на раковите клетки. Въпреки това, тези лекарства могат също да увредят някои нормални клетки, особено в мозъка, така че някои хора може да изпитат значителен спад в паметта си, докато получават химиотерапия.

Не бива обаче да изоставяме лечението по тази причина. Напредъкът на науката и технологиите ни предостави много нови лечения, като таргетна терапия, имунотерапия и т.н. Тези лечения могат не само да намалят щетите, причинени от химиотерапията на нашето тяло, но и ефективно да унищожат туморните клетки.

Освен това можем да предприемем някои мерки, за да защитим паметта си. Например, можем да подобрим паметта чрез упражняване на мозъка, като четене внимателно, изучаване на чужди езици, игра на мозъчни игри и т.н. В допълнение, правилното хранене и сън също могат да помогнат за поддържането на добра памет.

Накратко, има известна връзка между туморните клетки и паметта, но не бива да се отказваме лесно от лечението поради това. Трябва да предприемем проактивни мерки, за да защитим нашето физическо здраве и памет и да вярваме, че напредъкът в технологиите може да ни осигури по-добри лечения. Нека се преборим с туморните клетки и защитим здравето и светлото си бъдеще! Може да се види, че трябва да подобрим паметта и Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola има антиоксидантни, противовъзпалителни и анти-стареене ефекти, които могат да помогнат за намаляване на окисляването и възпалителните реакции в мозъка, като по този начин предпазват здраве на нервната система. В допълнение, Cistanche deserticola може също така да стимулира растежа и възстановяването на нервните клетки, като по този начин подобрява свързаността и функцията на невронните мрежи. Тези ефекти могат да помогнат за подобряване на паметта, ученето и скоростта на мислене и могат също да предотвратят развитието на когнитивна дисфункция и невродегенеративни заболявания.

Щракнете върху Know, за да увеличите мощността на паметта

В това проучване наблюдавахме неидентични механизми, чрез които YTHDF2 регулира NK клетъчния антитуморен и антивирусен имунитет. В туморната среда YTHDF2 насърчава секрецията на перфорин, гранзим B и IFN- от NK клетки за контролиране на метастази на меланома, докато по време на MCMV инфекция YTHDF2 насърчава медиираната от NK клетки антивирусна активност срещу MCMV главно чрез регулиране на перфорин.

Едно потенциално обяснение за това несъответствие е, че активирането на NK клетки от тумори или вируси се регулира по различни начини.

MCMV активира NK клетки чрез кодиране на протеин m157, лиганд на NK клетъчен рецептор Ly49H (Smith et al., 2002), и се свързва с два вътреклетъчни адаптера, DAP10 и DAP12 (French et al., 2006; Orr et al., 2009). Въпреки това, в контекста на тумора, NK клетъчното активиране е строго регулирано от взаимодействието му с различни NKклетъчни рецепторни лиганди, експресирани от туморни клетки, както и от цитокини, като IL-15 и TGF-, в туморната микросреда (Wu et др., 2020b).

В допълнение, ние открихме, че YTHDF2 насърчава съзряването на NK клетки чрез регулиране на Eomes. Въпреки това, в иРНК на Eomes бяха открити несвързващи сайтове, което предполага, че YTHDF2 индиректно регулира експресията на Eomes. Допълнителни проучвания са оправдани за изследване на механизма, чрез който YTHDF2 регулира експресията на Eomes.

В допълнение, как YTHDF2 получава и медиира сигнали, които могат бързо да оформят NK клетъчния имунен отговор срещу вирусни или туморни клетки по различен начин, също изисква по-нататъшно изследване. Адоптивният трансфер на алогенни NK клетки в пациенти с левкемия може да доведе до ремисия (Ruggeri et al., 2002).

Доказано е, че конструираните от CAR NK клетки осигуряват значителни ползи при рецидивирал или рефрактерен CD{0}} лимфом и левкемия (Liu et al., 2020). Въпреки това, ограниченото разширяване и персистирането на NK клетки in vivo, както и ограниченият трафик на NK клетки и инфилтрация в туморни места, остават основно предизвикателство за терапията, базирана на NK клетки (Yilmaz et al., 2020).

Тъй като пациенти с рак или заразени с вируси пациенти, като тези с COVID-19, обикновено са подложени на преходна лимфопения (Grossman et al., 2015; Zhaoet al., 2020), ефективната експанзия на NK клетки по време на лимфопения е критична за контролиране на туморния растеж и вирусна инфекция.

Нашите открития показват, че YTHDF2 задвижва излизането на NK клетки от BM и насърчава хомеостатичната пролиферация на NK клетки по време на лимфопения in vivo при мишки без Т, В и NK клетки. Нашето проучване също така показва, че YTHDF2 положително регулира ефекторната функция на NK клетките.

Следователно, включването на експресия на YTHDF2 в NK или CAR-NK клетки може да има многостранни ползи за експанзията на NK клетки по време на производство in vitro, устойчивост и усилване на ефекторната функция in vivo. Освен това, повишената регулация на YTHDF2, която наблюдавахме в туморната среда и по време на вирусна инфекция, може да увеличи способността на NK или CAR-NK клетките да се инфилтрират в микросредата на заболяването.

IL-15 е ключов регулатор на развитието на NK клетките, хомеостазата, оцеляването и ефекторната функция (Becknell and Caligiuri, 2005; Mishra et al., 2014; Yu et al., 2013). Нашата група по-рано докладва за нов сигнален път на IL-15–AKT–XBP1s, който допринася за ефекторните функции и оцеляването на човешки NK клетки (Wang et al., 2019b). Въпреки това, точният механизъм(и), чрез който IL-15 регулира оцеляването на NK клетките, все още не е напълно разбран.

Тук открихме друг нов механизъм в това, че STAT5-YTHDF2 образува положителна обратна връзка след IL-15 в миши NK клетки, което от своя страна контролира пролиферацията, оцеляването и ефекторните функции на NK клетките. Нашият предишен доклад показа, че IL-15 не индуцира транскрипция на XBP1s и XBP1s не взаимодействат със STAT5 в NK клетки (Wang et al., 2019b), което предполага, че регулирането на XBP1s от IL-15 е STAT5 независимо .

Wetherfore идентифицира два нови медиатора на IL-15 в NK-клетки, XBP1s и YTHDF2, за които XBP1s не се регулират от STAT5, докато YTHDF2 е зависим от STAT5. Тази сложност на характеризираното IL-15 сигнализиране може да съответства на сложната и плейотропна роля на IL-15, който е ключов компонент както на възпалителната среда в туморната микросреда, така и на реакцията към вирусна инфекция (Nguyen et al., 2002; Сантана Кареро и др., 2019).

Сложността се отразява и в това, че дефицитът на Ythdf2 не засяга оцеляването и пролиферацията на NK клетки в покой in vivo, докато YTHDF2 играе критична роля в регулирането на пролиферацията и/или оцеляването на NK клетки, активирани от IL-15 или от MCMV инфекция .

Нашето проучване също подкрепя концепцията, че модификациите на YTHDF2 или m6A като цяло играят по-централна роля в динамиката на NK клетките в активирано състояние и/или болестни условия.

В това проучване ние приложихме мултиомична стратегия (RNA-seq, m6A-seq и RIP-seq), за да идентифицираме целите на YTHDF2 в NK-клетки.

В съответствие с нашето откритие, че Ythdf2-дефицитните NK клетки показват значително забавен клетъчен растеж, открихме голям брой гени, свързани с клетъчния цикъл и клетъчното делене, които са значително намалени в Ythdf2ΔNK NK клетките, което предполага, че YTHDF2 контролира клетъчния растеж чрез регулиране на клетъчния цикъл . Трябва да се отбележи, че модификациите на m6A са широко включени в регулирането на клетъчния цикъл.

METTL3 насърчава клетъчния растеж при остра миелоидна левкемия чрез засилване на транслацията на гени в пътя на клетъчния цикъл (Barbieri et al., 2017; Vu et al., 2017). Делецията на METTL14 разширява кортикалната неврогенеза в постнатални етапи чрез удължаване на S-към-M фазовия преход на радиалните глиални клетки (Yoonet al., 2017).

В съответствие с нашето проучване беше съобщено, че в HeLa клетки, YTHDF2 е насочен към пътища, включени не само в молекулярната функция, но също и в клетъчната пролиферация и оцеляване (Wanget al., 2014).

Фей и др. (2020) наскоро съобщиха, че YTHDF2 насърчава клетъчната пролиферация, вероятно чрез улесняване на разграждането на mRNA по време на клетъчния цикъл в HeLa клетки, което предполага универсален(и) механизъм(и) на YTHDF2 или свързаните с него модификации на m6A при поддържане на клетъчното оцеляване и функция. Тъй като милиони клетки са необходими за анализа на стратегията за мулти-омика, ние трябваше да разчитаме на ex vivo разширени и силно пролиферативни NK-клетки.

Това може да обясни наблюдението, че скринираните мишени на YTHDF2 са главно гени на клетъчния цикъл, докато потенциални мишени, които контролират клетъчното оцеляване, ефекторната функция и съзряването на NK клетки, не са показани. Независимо от това, ние вярваме, че нашите данни предоставят първото доказателство, че мишените на YTHDF2 допринасят за клетъчния цикъл и процесите на клетъчно делене в имунните клетки, особено в NK клетките.

В заключение, ние открихме неизвестна досега роля на метилирането на YTHDF2 или m6A като положителен регулатор на антитуморна и антивирусна активност на NK клетките, както и хомеостаза и съзряване на NK клетки. Тези открития дават представа за това как NK-клетките ефективно изследват туморни метастази и вирусна инфекция чрез m6A mRNA метилиране. Материали и методи Мишки Ythdf2fl/fl са генерирани от лабораторията на J. Chen.

Накратко, донорната конструкция е проектирана да генерира условна мутация на специфичен целеви ген при електропорация (хомоложна рекомбинация) в миши ембрионални стволови клетки. Насочващата касета (En2SA-IRES-LacZ-pA-hBactP-Neo-pA) е оградена от места за рекомбинация на таргетния ензим (Flp) за разпознаване, което позволява отстраняване на насочващата касета с Flp рекомбиназа.

Двойка loxP също се въвежда около четвъртия екзон на Ythdf2, който се използва за условна делеция на четвъртия екзон на Ythdf2 от Cre рекомбиназа. Мишки с floxed алел (Ythdf2fl/fl) бяха генерирани чрез кръстосване на F1 потомство мишки с ROSA26-FlpE мишки (стоков номер 003946; The Jackson Laboratory). Ythdf2fl/fl мишки бяха кръстосани с C57BL/6 за най-малко 10 поколения, преди да бъдат използвани за някакъв експеримент.

Мишките Ncr1-iCre бяха подарък от Ерик Вивие (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Марсилия, Франция; NarniMancinelli et al., 2011). Rag2−/−Il2rg−/− мишки бяха предоставени от съоръжението за животни в City of Hope. NCI B6-Ly5.1/Cr мишки (CD45.1 мишки) са закупени от Charles River Laboratories. IL-15Tg мишки бяха генерирани от нашата група и обратно кръстосани с C57BL/6 фон (Fehniger et al., 2001). Stat5fl/fl мишки първоначално са от John J. O'Shea (Национален институт по артрит и мускулно-скелетни и кожни заболявания, Bethesda, MD; Cui et al., 2004).

Stat5fl/fl Ncr1-iCre mice were generated in the laboratory of J.C. Sun (Wiedemann et al., 2020). All mice were on a C57BL/6 background for >10 поколения. За експериментите са използвани мъжки и женски мишки на възраст 6–12- седмици. Cre-отрицателните котила бяха използвани като WT контроли. Всички експерименти с животни бяха одобрени от институционалния комитет за грижа и използване на животни на City ofHope.

For more information:1950477648nn@gmail.com