Čitač RNA M6 A YTHDF2 kontrolira antitumorski i antivirusni imunitet NK ćelija, dio 5

NK ćelije koriste dva glavna pristupa za uništavanje tumorskih ćelija i ćelija inficiranih virusom: (1) oslobađanje citotoksičnih molekula, kao što su asperforin i granzimi, koji direktno induciraju apoptozu ili piroptozu ciljne ćelije (Zhou et al., 2020.) i (2) izlučivanje nekoliko citokini (kao što su IFN-, TNF- i GM-CSF) i hemokini (MIP-1, MIP-1, IL-8 i RANTES) koji poboljšavaju funkciju drugog urođenog i adaptivnog imuniteta ćelije (Fauriatet al., 2010; Reiter, 1993).

Tumorske ćelije su abnormalne ćelije u ljudskom tijelu koje se nekontrolirano razmnožavaju i šire, uzrokujući veliku štetu našem tijelu. Za liječenje tumora, mnogi ljudi se odlučuju na kemoterapiju, radioterapiju i druge tretmane. Ovi tretmani mogu u određenoj mjeri uništiti tumorske stanice, ali također uzrokuju određenu štetu našem zdravlju, kao što je utjecaj na naše pamćenje.

Hemoterapija je trenutno jedna od najvažnijih metoda liječenja stanica raka. Koristi posebne lijekove za ubijanje stanica raka i sprječavanje rasta i širenja stanica raka. Međutim, ovi lijekovi također mogu oštetiti neke normalne stanice, posebno u mozgu, tako da neki ljudi mogu doživjeti značajan pad pamćenja dok primaju kemoterapiju.

Međutim, iz tog razloga ne treba odustati od liječenja. Napredak nauke i tehnologije omogućio nam je mnoge nove tretmane, kao što su ciljana terapija, imunoterapija, itd. Ovi tretmani ne samo da mogu smanjiti štetu uzrokovanu hemoterapijom našem tijelu, već i efikasno ubiti ćelije tumora.

Osim toga, možemo poduzeti i neke mjere za zaštitu našeg pamćenja. Na primjer, možemo poboljšati pamćenje vježbanjem mozga, kao što je pažljivo čitanje, učenje stranih jezika, igranje moždanih igrica, itd. Osim toga, dobro jedenje i dobro spavanje također može pomoći u održavanju dobre memorije.

Ukratko, postoji određena veza između tumorskih ćelija i pamćenja, ali zbog toga ne treba lako odustati od lečenja. Trebali bismo poduzeti proaktivne mjere kako bismo zaštitili svoje fizičko zdravlje i pamćenje i vjerovali da nam napredak tehnologije može donijeti bolje tretmane. Borimo se protiv tumorskih ćelija i zaštitimo naše zdravlje i svijetlu budućnost! Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje, jer Cistanche deserticola djeluje antioksidativno, protuupalno i protiv starenja, što može pomoći u smanjenju oksidacije i upalnih reakcija u mozgu, čime se štiti zdravlje nervnog sistema. Osim toga, Cistanche deserticola također može promovirati rast i popravak nervnih ćelija, čime se poboljšava povezanost i funkcija neuronskih mreža. Ovi efekti mogu pomoći u poboljšanju pamćenja, učenja i brzine razmišljanja, a također mogu spriječiti razvoj kognitivne disfunkcije i neurodegenerativnih bolesti.

Kliknite na Know da povećate snagu memorije

U ovoj studiji uočili smo neidentične mehanizme pomoću kojih YTHDF2 reguliše antitumorski i antivirusni imunitet NK ćelija. U okruženju tumora, YTHDF2 promoviše ovu sekreciju perforina, granzima B i IFN-a od strane NK ćelija za kontrolu metastaza melanoma, dok, tokom MCMV infekcije, YTHDF2 promoviše antivirusnu aktivnost posredovanu NK ćelijama protiv MCMV uglavnom kroz regulaciju perforina.

Jedno moguće objašnjenje za ovu neslaganje je da je aktivacija NK ćelija tumorima ili virusima regulisana na različite načine.

MCMV aktivira NK ćelije kodiranjem proteina m157, liganda NK ćelijskog receptora Ly49H (Smith et al., 2002) i povezuje se sa dva intracelularna adaptera, DAP10 i DAP12 (French et al., 2006; Orr et al., 2009). Međutim, u kontekstu tumora, aktivacija NK stanica je strogo regulirana njenom interakcijom s različitim ligandima receptora NK stanica koje eksprimiraju tumorske stanice, kao i citokini, kao što su IL-15 i TGF-, u mikrookruženju tumora (Wu et. al., 2020b).

Osim toga, otkrili smo da YTHDF2 potiče sazrijevanje NK stanica regulacijom Eomesa. Međutim, u mRNA Eomesa pronađena su mjesta bez vezivanja, što sugerira da YTHDF2 indirektno regulira ekspresiju Eomesa. Dalja istraživanja su opravdana kako bi se istražio mehanizam kojim YTHDF2 regulira ekspresiju Eomesa.

Osim toga, kako YTHDF2 prima i posreduje signale koji mogu brzo oblikovati imuni odgovor NK ćelija protiv virusa ili tumorskih ćelija na različite načine također zahtijeva dalje istraživanje. Adoptivni prijenos alogenih NK stanica u pacijente s leukemijom može dovesti do remisije (Ruggeri et al., 2002).

Pokazalo se da CARinženjering NK ćelije pružaju značajne prednosti kod relapsiranog ili refraktornog CD{0}} limfoma i leukemije (Liu et al., 2020). Međutim, ograničena ekspanzija i postojanost NK stanica in vivo, kao i ograničena trgovina NK stanicama i infiltracija u tumorska mjesta, ostaju glavni izazov za terapiju zasnovanu na NK stanicama (Yilmaz et al., 2020).

Budući da pacijenti sa karcinomom ili virusno inficirani pacijenti, kao što su oni sa COVID-19, obično prolaze kroz prolaznu limfopeniju (Grossman et al., 2015; Zhaoet al., 2020), efikasna ekspanzija NK ćelija tokom limfopenije je kritična za kontrolu rasta tumora i virusna infekcija.

Naši nalazi pokazuju da YTHDF2 pokreće izlazak NK ćelija iz BMand promoviše homeostatsku proliferaciju NK ćelija tokom limfopenije in vivo kod miševa kojima nedostaju T, B i NK ćelije. Naša studija takođe pokazuje da YTHDF2 pozitivno reguliše efektornu funkciju NK ćelija.

Stoga, inkorporacija ekspresije YTHDF2 u NK ili CAR-NK ćelije može imati višestruke prednosti za ekspanziju NK ćelija tokom proizvodnje in vitro, postojanost i poboljšanje efektorske funkcije in vivo. Nadalje, pojačana regulacija YTHDF2 koju smo primijetili u okruženju tumora i tokom virusne infekcije može povećati sposobnost NK ili CAR-NK ćelija da se infiltriraju u mikrookruženje bolesti.

IL-15 je ključni regulator razvoja NK ćelija, homeostaze, preživljavanja i efektorske funkcije (Becknell i Caligiuri, 2005; Mishra et al., 2014; Yu et al., 2013). Naša grupa je ranije izvijestila o novom signalnom putu IL-15–AKT–XBP1s koji doprinosi efektorskim funkcijama i preživljavanju ljudskih NK ćelija (Wang et al., 2019b). Međutim, tačan mehanizam(i) pomoću kojih IL-15 reguliše preživljavanje NK ćelija još nije u potpunosti shvaćen.

Ovdje smo pronašli još jedan novi mehanizam u kojem STAT5-YTHDF2 formira pozitivnu povratnu petlju nizvodno od IL-15 mišjih NK ćelija koje zauzvrat kontroliraju proliferaciju NK stanica, preživljavanje i efektorske funkcije. Naš prethodni izvještaj je pokazao da IL-15 ne inducira transkripciju XBP1, a XBP1 ne stupa u interakciju sa STAT5 u NK ćelijama (Wang et al., 2019b), sugerirajući da je regulacija XBP1 od strane IL-15 nezavisna od STAT5 .

Stoga smo identificirali dva nova medijatora IL-15 u NK ćelijama, XBP1 i YTHDF2, za koje XBP1 nisu regulirani STAT5, dok je YTHDF2 zavisan od STAT5. Ova složenost karakterizirane IL-15 signalizacije može odgovarati kompleksnoj i pleiotropskoj ulozi IL-15, koja je ključna komponenta i upalnog miljea u mikrookruženju tumora i odgovora na virusnu infekciju (Nguyen et al., 2002; Santana Carreroet al., 2019).

Kompleksnost se također ogleda u tome da nedostatak Ythdf2 ne utiče na preživljavanje i proliferaciju NK ćelija u stanju mirovanja in vivo, dok YTHDF2 igra ključnu ulogu u regulaciji proliferacije i/ili preživljavanja NK ćelija aktiviranih IL-15 ili infekcijom MCMV .

Naša studija također podržava koncept da YTHDF2 ili m6A modifikacije općenito igraju centralniju ulogu u dinamici NK stanica u aktiviranom stanju i/ili bolestima.

U ovoj studiji, primijenili smo multi-omic strategiju (RNA-seq,m6A-seq i RIP-seq) da identifikujemo ciljeve YTHDF2 u NK ćelijama.

U skladu sa našim otkrićem da NK ćelije sa nedostatkom Ythdf2- pokazuju značajno odložen rast ćelija, otkrili smo veliki broj gena povezanih sa ćelijskim ciklusom i deobom ćelija koji su značajno smanjeni u Ythdf2ΔNK NK ćelijama, što sugeriše da YTHDF2 kontroliše rast ćelije regulacijom ćelijskog ciklusa . Treba napomenuti da su m6A modifikacije naširoko uključene u regulaciju ćelijskog ciklusa.

METTL3 potiče rast ćelija kod akutne mijeloične leukemije poboljšavajući translaciju gena u ćelijskom ciklusu (Barbieri et al., 2017; Vu et al., 2017). Delecija METTL14 proširuje kortikalnu neurogenezu u postnatalne stadijume produžujući faznu tranziciju S-u-M radijalnih glijalnih ćelija (Yoonet al., 2017.).

U skladu s našom studijom, objavljeno je da u ćelijama HeLa, YTHDF2 cilja na puteve uključene ne samo u molekularnu funkciju već iu proliferaciju i preživljavanje stanica (Wanget al., 2014.).

Fei et al. (2020) nedavno su izvijestili da YTHDF2 promoviše proliferaciju stanica vjerovatno olakšavajući degradaciju mRNA tokom ćelijskog ciklusa u HeLa ćelijama, što ukazuje na univerzalni mehanizam(e) YTHDF2 ili njegove povezane m6A modifikacije u održavanju preživljavanja i funkcije ćelije. Budući da su milioni ćelija potrebni za analizu strategije multi-omike, morali smo se osloniti na ex vivo proširene i visoko proliferativne NK ćelije.

Ovo može objasniti zapažanje da su provjerene mete YTHDF2 uglavnom geni ćelijskog ciklusa, dok potencijalni ciljevi koji kontroliraju preživljavanje stanica, efektorsku funkciju i sazrijevanje NK ćelija nisu prikazani. Bez obzira na to, vjerujemo da naši podaci pružaju prvi dokaz da YTHDF2 mete doprinose ćelijskom ciklusu i procesima diobe stanica u imunološkim stanicama, posebno u NK stanicama.

Zaključno, otkrili smo ranije nepoznatu ulogu metilacije YTHDF2 ili m6A kao pozitivnog regulatora NK ćelantitumorske i antivirusne aktivnosti, kao i homeostaze i sazrijevanja NK stanica. Ovi nalazi pružaju uvid u to kako NK ćelije efikasno istražuju tumorske metastaze i virusne infekcije putem metilacije m6A mRNA. Materijali i metode MiceYthdf2fl/fl miševi su generisani u laboratoriji J. Chena.

Ukratko, donorski konstrukt je dizajniran da generiše uslovnu mutaciju specifičnog ciljnog gena nakon elektroporacije (homologne rekombinacije) u matičnim ćelijama miša embriona. Kaseta za ciljanje (En2SA-IRES-LacZ-pA-hBactP-Neo-pA) je okružena enzimom za rekombinaciju flippaze (Flp)–prepoznavanje ciljane rekombinacije, omogućavajući uklanjanje kasete za ciljanje sa Flp rekombinazom.

Par loxP je također uveden oko četvrtog egzona Ythdf2, koji se koristi za uslovnu deleciju četvrtog egzona Ythdf2 pomoću Cre rekombinaze. Miševi sa floksiranim alelom (Ythdf2fl/fl) nastali su ukrštanjem F1 potomaka sa ROSA26-FlpE miševima (br. kataloške 003946; TheJackson Laboratory). Ythdf2fl/fl miševi su ukršteni sa C57BL/6 najmanje 10 generacija prije nego što su korišteni za bilo koji eksperiment.

Ncr1-iCre miševi su poklon Erica Viviera (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Marseille, Francuska; NarniMancinelli et al., 2011). Rag2−/−Il2rg−/− miševe je obezbedila ustanova za životinje u Gradu nade. NCI B6-Ly5.1/Cr miševi (CD45.1miševi) kupljeni su od Charles River Laboratories. IL-15Tgmiševi su generirani od strane naše grupe i prešli na pozadinu C57BL/6 (Fehniger et al., 2001). Stat5fl/fl miševi su porijeklom od John J. O'Shea (Nacionalni institut za artritis i mišićno-koštane i kožne bolesti, 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 generacija. Za eksperimente su korišteni mužjaci i ženke miša stari 6–12-. Kre-negativni suparnici u leglu korišteni su kao WT kontrole. Sve eksperimente na životinjama odobrila je institucionalna komisija za brigu o životinjama i korištenje City of Hopea.

For more information:1950477648nn@gmail.com