De RNA M6 A-lezer YTHDF2 controleert NK-cel-antitumor- en antivirale immuniteit Deel 5

NK-cellen gebruiken twee belangrijke benaderingen om tumorcellen en met virus geïnfecteerde cellen te vernietigen: (1) afgifte van cytotoxische moleculen, zoals asperforine en granzymen, die direct apoptose of pyroptose van doelcellen induceren (Zhou et al., 2020) en (2) uitscheiding van verschillende cytokinen (zoals IFN-, TNF- en GM-CSF) en chemokinen (MIP-1, MIP-1, IL-8 en RANTES) die de functie van andere aangeboren en adaptieve immuuncellen versterken. cellen (Fauriatet al., 2010; Reiter, 1993).

Tumorcellen zijn abnormale cellen in het menselijk lichaam die zich ongecontroleerd vermenigvuldigen en verspreiden, waardoor grote schade aan ons lichaam wordt toegebracht. Om tumoren te behandelen, kiezen veel mensen voor chemotherapie, radiotherapie en andere behandelingen. Deze behandelingen kunnen tumorcellen tot op zekere hoogte vernietigen, maar veroorzaken ook bepaalde schade aan onze gezondheid, zoals aantasting van ons geheugen.

Chemotherapie is momenteel een van de belangrijkste methoden om kankercellen te behandelen. Het maakt gebruik van speciale medicijnen om kankercellen te doden en de groei en verspreiding van kankercellen te voorkomen. Deze medicijnen kunnen echter ook sommige normale cellen beschadigen, vooral in de hersenen, waardoor sommige mensen een aanzienlijke achteruitgang in hun geheugen kunnen ervaren tijdens chemotherapie.

Om deze reden mogen we de behandeling echter niet staken. De vooruitgang van wetenschap en technologie heeft ons veel nieuwe behandelingen opgeleverd, zoals gerichte therapie, immunotherapie, enz. Deze behandelingen kunnen niet alleen de schade verminderen die chemotherapie aan ons lichaam veroorzaakt, maar ook effectief tumorcellen doden.

Daarnaast kunnen we ook enkele maatregelen nemen om ons geheugen te beschermen. We kunnen het geheugen bijvoorbeeld verbeteren door de hersenen te trainen, zoals aandachtig lezen, vreemde talen leren, hersenspelletjes spelen, enz. Bovendien kunnen goed eten en goed slapen ook helpen een goed geheugen te behouden.

Kortom, er bestaat een zekere relatie tussen tumorcellen en het geheugen, maar we moeten de behandeling daarom niet zomaar opgeven. We moeten proactieve maatregelen nemen om onze fysieke gezondheid en ons geheugen te beschermen en geloven dat technologische vooruitgang ons betere behandelingen kan opleveren. Laten we vechten tegen tumorcellen en onze gezondheid en mooie toekomst beschermen! Het is duidelijk dat we het geheugen moeten verbeteren, en Cistanche deserticola kan het geheugen aanzienlijk verbeteren, omdat Cistanche deserticola antioxiderende, ontstekingsremmende en anti-verouderingseffecten heeft, die kunnen helpen oxidatie- en ontstekingsreacties in de hersenen te verminderen, waardoor de hersenen worden beschermd. gezondheid van het zenuwstelsel. Bovendien kan Cistanche deserticola ook de groei en het herstel van zenuwcellen bevorderen, waardoor de connectiviteit en functie van neurale netwerken wordt verbeterd. Deze effecten kunnen het geheugen, het leervermogen en de denksnelheid helpen verbeteren, en kunnen ook de ontwikkeling van cognitieve stoornissen en neurodegeneratieve ziekten voorkomen.

Klik op Know om de geheugencapaciteit te vergroten

In deze studie hebben we niet-identieke mechanismen waargenomen waarmee YTHDF2 de antitumor- en antivirale immuniteit van NK-cellen reguleert. In de tumoromgeving bevordert YTHDF2 de uitscheiding van perforine, granzyme B en IFN- door NK-cellen voor het beheersen van melanoommetastasen, terwijl YTHDF2 tijdens MCMV-infectie door NK-cellen gemedieerde antivirale activiteit tegen MCMV bevordert, voornamelijk door het reguleren van perforine.

Een mogelijke verklaring voor deze discrepantie is dat de activering van NK-cellen door tumoren of virussen op verschillende manieren wordt gereguleerd.

MCMV activeert NK-cellen door te coderen voor eiwit m157, een ligand van NK-celreceptor Ly49H (Smith et al., 2002), en associeert met twee intracellulaire adapters, DAP10 en DAP12 (French et al., 2006;Orr et al., 2009). In de tumorcontext wordt de activering van NK-cellen echter strak gereguleerd door de interactie ervan met verschillende NK-celreceptorliganden die tot expressie worden gebracht door tumorcellen en door cytokines, zoals IL-15 en TGF-, in de micro-omgeving van de tumor (Wu et al., 2020b).

Bovendien ontdekten we dat YTHDF2 de rijping van NK-cellen bevordert door Eomes te reguleren. Er werden echter geen bindingsplaatsen gevonden in Eomes-mRNA, wat suggereert dat YTHDF2 indirect de Eomes-expressie reguleert. Verdere studies zijn nodig om het mechanisme te onderzoeken waarmee YTHDF2 de Eomes-expressie reguleert.

Bovendien vereist verder onderzoek hoe de YTHDF2 signalen ontvangt en bemiddelt die de immuunrespons van de NK-cel tegen virus- of tumorcellen snel op een andere manier kunnen vormgeven. Adoptieve overdracht van allogene NK-cellen naar leukemiepatiënten kan tot remissie leiden (Ruggeri et al., 2002).

Er is aangetoond dat CAR-gemanipuleerde NK-cellen aanzienlijke voordelen bieden bij recidiverend of refractair CD19+-lymfoom en leukemie (Liu et al., 2020). De beperkte expansie en persistentie van NK-cellen in vivo, evenals de beperkte handel in en infiltratie van NK-cellen in tumorplaatsen, blijven echter een grote uitdaging voor op NK-cellen gebaseerde therapie (Yilmaz et al., 2020).

Omdat kankerpatiënten of viraal geïnfecteerde patiënten, zoals patiënten met COVID-19, gewoonlijk voorbijgaande lymfopenie ondergaan (Grossman et al., 2015; Zhao et al., 2020), is een efficiënte expansie van NK-cellen tijdens lymfopenie van cruciaal belang voor het beheersen van de tumorgroei en virale infectie.

Onze bevindingen tonen aan dat YTHDF2 de uitgang van NK-cellen uit BMan stimuleert en de homeostatische proliferatie van NK-cellen bevordert tijdens lymfopenie in vivo bij muizen zonder T-, B- en NK-cellen. Onze studie toont ook aan dat YTHDF2 de NK-celeffectorfunctie positief reguleert.

Daarom kan de opname van YTHDF2-expressie in NK- of CAR-NK-cellen veelzijdige voordelen hebben voor de expansie van NK-cellen tijdens de productie in vitro, persistentie en verbetering van de effectorfunctie in vivo. Bovendien kan de opregulatie van YTHDF2 die we hebben waargenomen in de tumorsetting en tijdens virale infectie het vermogen van NK- of CAR-NK-cellen om in de micro-omgeving van de ziekte te infiltreren vergroten.

IL-15 is een belangrijke regulator van de ontwikkeling, homeostase, overleving en effectorfunctie van NK-cellen (Becknell en Caligiuri, 2005; Mishra et al., 2014; Yu et al., 2013). Onze groep rapporteerde eerder een nieuwe IL-15–AKT–XBP1s-signaleringsroute die bijdraagt ​​aan de effectorfuncties en overleving van menselijke NK-cellen (Wang et al., 2019b). De exacte mechanismen waarmee IL-15 de overleving van NK-cellen reguleert, zijn echter nog niet volledig begrepen.

Hier hebben we een ander nieuw mechanisme gevonden, namelijk dat STAT5-YTHDF2 een positieve feedbacklus vormt stroomafwaarts van IL-15 in NK-cellen van muizen die op hun beurt de proliferatie, overleving en effectorfuncties van NK-cellen controleren. Ons vorige rapport toonde aan dat IL-15 geen transcriptie van XBP1's induceert, en dat XBP1's geen interactie hebben met STAT5 in NK-cellen (Wang et al., 2019b), wat suggereert dat de regulatie van XBP1's door IL-15 STAT5-onafhankelijk is .

We hebben daarom twee nieuwe mediatoren van IL-15 in NK-cellen geïdentificeerd, XBP1s en YTHDF2, waarvoor XBP1s niet worden gereguleerd door STAT5, terwijl YTHDF2 STAT5-afhankelijk is. Deze complexiteit van de gekarakteriseerde IL-15-signalering kan overeenkomen met de complexe en pleiotrope rol van IL-15, die een sleutelcomponent is van zowel het ontstekingsmilieu in de micro-omgeving van de tumor als de reactie op virale infectie (Nguyen et al., 2002; Santana Carreroet al., 2019).

De complexiteit komt ook tot uiting in het feit dat Ythdf2-deficiëntie de overleving en proliferatie van rustende NK-cellen in vivo niet beïnvloedt, terwijl YTHDF2 een cruciale rol speelt bij het reguleren van de proliferatie en/of overleving van NK-cellen geactiveerd door IL-15 of door MCMV-infectie. .

Onze studie ondersteunt ook het concept dat YTHDF2- of m6A-modificaties in het algemeen een meer centrale rol spelen in de NK-celdynamiek in de geactiveerde toestand en/of ziektesettings.

In deze studie hebben we een multi-omics-strategie (RNA-seq, m6A-seq en RIP-seq) toegepast om de doelen van YTHDF2 in NK-cellen te identificeren.

In overeenstemming met onze bevinding dat Ythdf2--deficiënte NK-cellen de celgroei aanzienlijk vertraagden, vonden we een groot aantal genen die verband houden met de celcyclus en celdeling en die aanzienlijk waren afgenomen in Ythdf2ΔNK NK-cellen, wat erop wijst dat YTHDF2 de celgroei reguleert door de celcyclus te reguleren. . Merk op dat de m6A-modificaties op grote schaal betrokken zijn bij het reguleren van de celcyclus.

METTL3 bevordert de celgroei bij acute myeloïde leukemie door de translatie van genen in het celcycluspad te verbeteren (Barbieri et al., 2017; Vu et al., 2017). Deletie van METTL14 breidt de corticale neurogenese uit naar postnatale stadia door de S-naar-M-faseovergang van radiale gliacellen te verlengen (Yoonet al., 2017).

In overeenstemming met onze studie werd gerapporteerd dat YTHDF2 in HeLa-cellen zich richt op routes die niet alleen betrokken zijn bij de moleculaire functie, maar ook bij celproliferatie en overleving (Wanget al., 2014).

Fei et al. (2020) rapporteerden onlangs dat YTHDF2 de celproliferatie bevordert, mogelijk door de afbraak van mRNA tijdens de celcyclus in HeLa-cellen te vergemakkelijken, wat duidt op een universeel mechanisme (mechanismen) van YTHDF2 of de bijbehorende m6A-modificaties bij het handhaven van de overleving en functie van de cel. Omdat miljoenen cellen nodig zijn voor de analyse van de multi-omics-strategie, moesten we vertrouwen op ex vivo uitgebreide en zeer proliferatieve NK-cellen.

Dit kan de waarneming verklaren dat de gescreende doelwitten van YTHDF2 voornamelijk celcyclusgenen zijn, terwijl potentiële doelwitten die de overleving van de cel, de effectorfunctie en de rijping van NK-cellen controleren, niet werden getoond. Hoe dan ook, wij zijn van mening dat onze gegevens het eerste bewijs leveren dat YTHDF2-doelen bijdragen aan celcyclus- en celdelingsprocessen in immuuncellen, vooral in NK-cellen.

Concluderend ontdekten we een voorheen onbekende rol van YTHDF2- of m6A-methylering als een positieve regulator van NK-celantitumor- en antivirale activiteit, evenals van NK-celhomeostase en rijping. Deze bevindingen geven inzicht in hoe NK-cellen effectief onderzoek doen naar tumormetastasen en virale infecties door middel van m6A-mRNA-methylatie. Materialen en methodenMuizenYthdf2fl/fl-muizen werden gegenereerd door het laboratorium van J. Chen.

Kortom, het donorconstruct werd ontworpen om een ​​conditionele mutatie van een specifiek doelgen te genereren na elektroporatie (homologe recombinatie) in embryonale stamcellen van muizen. De targetingcassette (En2SA-IRES-LacZ-pA-hBactP-Neo-pA) wordt geflankeerd door flippase-recombinatie-enzym (Flp)-herkenningsdoelrecombinatieplaatsen, waardoor verwijdering van de targetingcassette met Flp-recombinase mogelijk is.

Een paar loxP wordt ook geïntroduceerd rond het vierde exon van Ythdf2, dat wordt gebruikt voor voorwaardelijke verwijdering van het vierde exon van Ythdf2 door de Cre-recombinase. Muizen met het floxed allel (Ythdf2fl/fl) werden gegenereerd door de F1-nakomelingenmuizen te kruisen met ROSA26-FlpE-muizen (voorraadnr. 003946; TheJackson Laboratory). Ythdf2fl/fl-muizen werden gedurende ten minste 10 generaties gekruist met C57BL/6 voordat ze voor welk experiment dan ook werden gebruikt.

Ncr1-iCre-muizen waren een geschenk van Eric Vivier (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Marseille, Frankrijk; NarniMancinelli et al., 2011). Rag2−/−Il2rg−/− muizen werden geleverd door de dierenfaciliteit in City of Hope. NCI B6-Ly5.1/Cr-muizen (CD45.1-muizen) werden gekocht bij Charles River Laboratories. IL-15Tgmuizen werden gegenereerd door onze groep en teruggekruist met de C57BL/6-achtergrond (Fehniger et al., 2001). Stat5fl/fl-muizen waren oorspronkelijk afkomstig van John J. O'Shea (National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases, 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 generaties. Voor de experimenten werden mannelijke en vrouwelijke muizen van zes tot 12- weken oud gebruikt. Cre-negatieve nestgenoten werden gebruikt als WT-controles. Alle dierproeven werden goedgekeurd door de institutionele commissie voor dierenverzorging en -gebruik van City ofHope.

For more information:1950477648nn@gmail.com