Зчитувач РНК M6 A YTHDF2 контролює протипухлинний і противірусний імунітет NK-клітин. Частина 5

NK-клітини використовують два основні підходи для знищення пухлинних клітин та клітин, інфікованих вірусом: (1) вивільнення цитотоксичних молекул, таких як асперфорин і гранзими, які безпосередньо індукують апоптоз або піроптоз клітин-мішеней (Zhou et al., 2020) і (2) секрецію кількох цитокіни (такі як IFN-, TNF- і GM-CSF) і хемокіни (MIP-1, MIP-1, IL-8 і RANTES), які посилюють функцію інших вроджених і адаптованих імунних клітин (Fauriatet al., 2010; Reiter, 1993).

Пухлинні клітини – це аномальні клітини в організмі людини, які неконтрольовано розмножуються та поширюються, завдаючи великої шкоди нашому організму. Для лікування пухлин багато людей обирають хіміотерапію, променеву терапію та інші види лікування. Ці методи лікування можуть певною мірою знищувати пухлинні клітини, але вони також завдають певної шкоди нашому здоров’ю, наприклад, впливають на нашу пам’ять.

Хіміотерапія в даний час є одним з найважливіших методів лікування ракових клітин. Він використовує спеціальні препарати для знищення ракових клітин і запобігання росту та поширенню ракових клітин. Однак ці препарати також можуть пошкодити деякі нормальні клітини, особливо в мозку, тому деякі люди можуть відчувати значне погіршення пам’яті під час хіміотерапії.

Однак не варто відмовлятися від лікування з цієї причини. Розвиток науки й техніки надав нам багато нових методів лікування, таких як таргетна терапія, імунотерапія тощо. Ці методи лікування можуть не лише зменшити шкоду, завдану хіміотерапією нашому організму, але й ефективно вбивати пухлинні клітини.

Крім того, ми також можемо вжити певних заходів для захисту нашої пам'яті. Наприклад, ми можемо покращити пам’ять, тренуючи мозок, наприклад, уважно читаючи, вивчаючи іноземні мови, граючи в розумові ігри тощо. Крім того, добре харчуватися та добре спати також може допомогти зберегти хорошу пам’ять.

Коротше кажучи, існує певний зв’язок між пухлинними клітинами та пам’яттю, але ми не повинні легко відмовлятися від лікування через це. Ми повинні вживати профілактичних заходів, щоб захистити своє фізичне здоров’я та пам’ять, і вірити, що технологічний прогрес може запропонувати нам краще лікування. Борімося з пухлинними клітинами та бережімо своє здоров’я та світле майбутнє! Можна побачити, що нам потрібно покращити пам’ять, і Cistanche deserticola може значно покращити пам’ять, оскільки Cistanche deserticola має антиоксидантну, протизапальну та антистарільну дію, що може допомогти зменшити окислення та запальні реакції в мозку, тим самим захищаючи здоров'я нервової системи. Крім того, Cistanche deserticola також може сприяти росту та відновленню нервових клітин, таким чином покращуючи зв’язок і роботу нейронних мереж. Ці ефекти можуть допомогти покращити пам’ять, навчання та швидкість мислення, а також можуть запобігти розвитку когнітивної дисфункції та нейродегенеративних захворювань.

Натисніть Знати, щоб збільшити потужність пам'яті

У цьому дослідженні ми спостерігали неідентичні механізми, за допомогою яких YTHDF2 регулює протипухлинний і противірусний імунітет NK-клітин. В умовах пухлини YTHDF2 сприяє секреції перфорину, гранзиму B та IFN- клітинами NK для контролю метастазів меланоми, тоді як під час інфікування MCMV YTHDF2 сприяє опосередкованій NK-клітинами противірусній активності проти MCMV головним чином через регуляцію перфорину.

Одним із потенційних пояснень цієї невідповідності є те, що активація NK-клітин пухлинами або вірусами регулюється різними способами.

MCMV активує NK-клітини, кодуючи білок m157, ліганд рецептора NK-клітин Ly49H (Smith та ін., 2002), і асоціюється з двома внутрішньоклітинними адаптерами, DAP10 і DAP12 (French та ін., 2006; Orr та ін., 2009). Однак у контексті пухлини активація NK-клітин жорстко регулюється її взаємодією з різними лігандами рецепторів NK-клітин, які експресуються пухлинними клітинами, а також цитокінами, такими як IL-15 і TGF-, у мікрооточенні пухлини (Wu et al., 2020b).

Крім того, ми виявили, що YTHDF2 сприяє дозріванню NK-клітин шляхом регулювання Eomes. Однак у мРНК Eomes не було виявлено сайти зв’язування, що свідчить про те, що YTHDF2 опосередковано регулює експресію Eomes. Необхідні подальші дослідження, щоб дослідити механізм, за допомогою якого YTHDF2 регулює експресію Eomes.

Крім того, потребує подальшого дослідження те, як YTHDF2 отримує та передає сигнали, які можуть швидко сформувати імунну відповідь NK-клітин проти вірусних або пухлинних клітин. Адоптивне перенесення алогенних NK-клітин у хворих на лейкемію може призвести до ремісії (Ruggeri et al., 2002).

Було показано, що розроблені CAR-інженерією NK-клітини забезпечують значні переваги при рецидиві або рефрактерній CD19+ лімфомі та лейкемії (Liu et al., 2020). Однак обмежена експансія та персистенція NK-клітин in vivo, а також обмежена торгівля NK-клітинами та інфільтрація в пухлинні ділянки залишаються основною проблемою для терапії на основі NK-клітин (Yilmaz et al., 2020).

Оскільки хворі на рак або вірусно інфіковані пацієнти, наприклад хворі на COVID-19, зазвичай зазнають транзиторної лімфопенії (Grossman та ін., 2015; Zhao та ін., 2020), ефективне розширення NK-клітин під час лімфопенії має вирішальне значення для контролю росту пухлини та вірусна інфекція.

Наші результати показують, що YTHDF2 керує виходом NK-клітин з BM і сприяє гомеостатичній проліферації NK-клітин під час лімфопенії in vivo у мишей, у яких відсутні T, B і NK-клітини. Наше дослідження також показує, що YTHDF2 позитивно регулює ефекторну функцію NK-клітин.

Таким чином, включення експресії YTHDF2 у клітини NK або CAR-NK може мати багатогранні переваги для експансії NK-клітин під час виробництва in vitro, стійкості та посилення ефекторної функції in vivo. Крім того, підвищення регуляції YTHDF2, яке ми спостерігали в умовах пухлини та під час вірусної інфекції, може збільшити здатність NK або CAR-NKклітин проникати в мікрооточення захворювання.

IL-15 є ключовим регулятором розвитку NK-клітин, гомеостазу, виживання та ефекторної функції (Becknell and Caligiuri, 2005; Mishra et al., 2014; Yu et al., 2013). Наша група раніше повідомляла про новий сигнальний шлях IL-15–AKT–XBP1s, який сприяє ефекторним функціям і виживанню NK-клітин людини (Wang et al., 2019b). Однак точний механізм(и), за допомогою якого IL-15 регулює виживання NK-клітин, ще не повністю з’ясований.

Тут ми знайшли ще один новий механізм, у якому STAT5-YTHDF2 формує петлю позитивного зворотного зв’язку нижче за IL-15 у NK-клітинах миші, що, у свою чергу, контролює проліферацію, виживання та ефекторні функції NK-клітин. Наш попередній звіт показав, що IL-15 не індукує транскрипцію XBP1, а XBP1 не взаємодіють зі STAT5 у NK-клітинах (Wang et al., 2019b), припускаючи, що регуляція XBP1 за допомогою IL-15 не залежить від STAT5 .

Ми ідентифікували два нових медіатори IL-15 у NK-клітинах, XBP1s та YTHDF2, для яких XBP1s не регулюється STAT5, тоді як YTHDF2 є залежним від STAT5. Ця складність охарактеризованої сигналізації IL-15 може відповідати складній і плейотропній ролі IL-15, який є ключовим компонентом як запального середовища в мікрооточенні пухлини, так і відповіді на вірусну інфекцію (Nguyen et al., 2002; Сантана Карреро та ін., 2019).

Складність також відображається в тому, що дефіцит Ythdf2 не впливає на виживання та проліферацію спочиваючих NK-клітин in vivo, тоді як YTHDF2 відіграє вирішальну роль у регулюванні проліферації та/або виживання NK-клітин, активованих IL-15 або інфекцією MCMV .

Наше дослідження також підтверджує концепцію, згідно з якою модифікації YTHDF2 або m6A загалом відіграють більш центральну роль у динаміці NK-клітин в активованому стані та/або захворюваннях.

У цьому дослідженні ми застосували мультиомічну стратегію (RNA-seq, m6A-seq і RIP-seq), щоб ідентифікувати мішені YTHDF2 у NK-клітинах.

Згідно з нашим висновком про те, що NK-клітини з дефіцитом Ythdf2- демонструють значну затримку росту клітин, ми знайшли велику кількість генів, пов’язаних із клітинним циклом і клітинним поділом, які були помітно знижені в Ythdf2ΔNK NK-клітинах, що свідчить про те, що YTHDF2 контролює ріст клітин, регулюючи клітинний цикл . Слід зазначити, що модифікації m6A були широко залучені до регуляції клітинного циклу.

METTL3 сприяє росту клітин при гострому мієлоїдному лейкозі шляхом посилення трансляції генів у клітинному циклі (Barbieri та ін., 2017; Vu та ін., 2017). Делеція METTL14 розширює кортикальний нейрогенез до постнатальних стадій, подовжуючи фазовий перехід S-до-M радіальних гліальних клітин (Yoonet al., 2017).

Згідно з нашим дослідженням, було повідомлено, що в клітинах HeLa YTHDF2 націлений на шляхи, залучені не тільки в молекулярну функцію, але також у клітинну проліферацію та виживання (Wanget al., 2014).

Fei та ін. (2020) нещодавно повідомили, що YTHDF2 сприяє проліферації клітин, можливо, сприяючи деградації мРНК під час клітинного циклу в клітинах HeLa, що свідчить про універсальний(і) механізм(и) YTHDF2 або пов’язаних з ним модифікацій m6A для підтримки виживання та функціонування клітин. Оскільки для аналізу стратегії мультиоміки потрібні мільйони клітин, нам довелося покладатися на ex vivo розширені та високопроліферативні NK-клітини.

Це може пояснити спостереження, що перевіреними мішенями YTHDF2 є переважно гени клітинного циклу, тоді як потенційні мішені, які контролюють виживання клітин, ефекторну функцію та дозрівання NK-клітин, не були показані. Незважаючи на це, ми вважаємо, що наші дані є першим доказом того, що мішені YTHDF2 сприяють клітинному циклу та процесам поділу клітин в імунних клітинах, особливо в клітинах NK.

На завершення ми виявили раніше невідому роль метилювання YTHDF2 або m6A як позитивного регулятора протипухлинної та противірусної активності NK-клітин, а також гомеостазу та дозрівання NK-клітин. Ці знахідки дають зрозуміти, як NK-клітини ефективно протистоять метастазам пухлини та вірусній інфекції за допомогою метилювання мРНК m6A. Матеріали та методи Миші MiceYthdf2fl/fl були створені лабораторією Дж. Чена.

Коротко кажучи, конструкт донора був розроблений для створення умовної мутації специфічного гена-мішені після електропорації (гомологічної рекомбінації) в ембріональних стовбурових клітинах миші. Націлююча касета (En2SA-IRES-LacZ-pA-hBactP-Neo-pA) оточена сайтами рекомбінації мішені розпізнавання ферменту рекомбінації фліппази (Flp), що дозволяє видалити націлюючу касету за допомогою рекомбінази Flp.

Пара loxP також вводиться навколо четвертого екзона Ythdf2, який використовується для умовного видалення четвертого екзона Ythdf2 рекомбіназою Cre. Миші з алелем floxed (Ythdf2fl/fl) були отримані шляхом схрещування потомства мишей F1 з мишами ROSA26-FlpE (номер запасу 003946; Лабораторія Джексона). Мишей Ythdf2fl/fl схрещували з C57BL/6 протягом щонайменше 10 поколінь перед використанням для будь-якого експерименту.

Мишей Ncr1-iCre подарував Ерік Вів’є (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Марсель, Франція; NarniMancinelli et al., 2011). Миші Rag2−/−Il2rg−/− були надані тваринницьким центром у місті Надії. Миші NCI B6-Ly5.1/Cr (миші CD45.1) були придбані в Charles River Laboratories. Миші IL-15Tg були створені нашою групою та проведені зворотне схрещування з фоном C57BL/6 (Fehniger et al., 2001). Миші Stat5fl/fl були спочатку від Джона Дж. О'Ші (Національний інститут артриту та захворювань опорно-рухового апарату та шкіри, Бетесда, MD; Cui та ін., 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 поколінь. Для експериментів використовували самців і самок мишей віком 6–12- тижнів. Cre-негативні однопослідники використовувалися як WT-контролі. Усі досліди на тваринах були схвалені комітетом з догляду за тваринами та їх використання в установах City of Hope.

For more information:1950477648nn@gmail.com