Ридер РНК M6 A YTHDF2 контролирует противоопухолевый и противовирусный иммунитет NK-клеток. Часть 1

Введение

Естественные клетки-киллеры (NK) являются преобладающими врожденными лимфоидными клетками, которые опосредуют противовирусный и противоопухолевый иммунитет (Spits et al.,2016). Они распознают инфицированные вирусом и раковые клетки посредством своих множественных активирующих и ингибирующих рецепторов, экспрессируемых на поверхности, и убивают их посредством цитотоксического эффекта (Sun and Lanier, 2011).

Естественные киллеры тесно связаны с иммунитетом, поскольку естественные клетки-киллеры являются важной частью иммунной системы. Естественные клетки-киллеры — это тип иммунных клеток, которые могут быстро идентифицировать и уничтожать раковые клетки и патогены. Они могут идентифицировать и атаковать аномальные клетки, не причиняя вреда нормальным клеткам.

Иммунитет – это способность организма противостоять болезням и инфекциям, а также защита от вторжения чужеродных патогенов с помощью различных механизмов иммунной системы. Естественные клетки-киллеры являются одним из наиболее важных видов оружия. Они могут напрямую бороться с патогенами и опухолевыми клетками и даже работать совместно с другими иммунными клетками, чтобы улучшить эффект борьбы с болезнями.

Поддержание хорошего иммунитета важно для профилактики и лечения многих заболеваний. Некоторые факторы, связанные с активностью естественных клеток-киллеров и иммунитетом, включают:

1. Питание. Хорошие привычки питания и потребление соответствующих питательных веществ могут способствовать активности естественных клеток-киллеров. Например, такие питательные вещества, как витамины С, Е и фолиевая кислота, играют важную роль в повышении активности естественных клеток-киллеров.

2. Физические упражнения. Умеренные физические упражнения могут улучшить иммунную функцию и количество естественных клеток-киллеров, способствуя улучшению иммунного ответа.

3. Здоровый образ жизни. Отказ от курения, ограничение употребления алкоголя, высыпание, снижение стресса и устранение негативных эмоций могут улучшить иммунитет и повысить активность естественных клеток-киллеров.

Короче говоря, естественные клетки-киллеры являются одним из наиболее важных видов оружия иммунной системы. Хороший иммунитет может защитить организм от болезней. Приняв здоровый образ жизни, поддерживая правильное питание и занимаясь умеренными физическими упражнениями, вы можете увеличить количество и активность естественных клеток-киллеров, улучшить иммунитет и, таким образом, постоянно улучшать здоровье своего организма. Видно, что нам необходимо улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность Cistanche Deserticola обусловлена ​​множеством содержащихся в нем активных ингредиентов, включая дубильную кислоту, полисахариды, флавоноидные гликозиды и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными путями.

Нажмите «Знайте 10 способов улучшить память»

Они также могут продуцировать отдельный набор цитокинов, таких как IFN-, TNF- и IL-10, или хемокины, такие как MIP-1 и - и RANTES, которые могут дополнительно вызывать адаптивные иммунные реакции (Spits и др., 2016). В совокупности многофункциональная активность NK-клеток помогает устранять восприимчивые мишени и усиливать воспалительные реакции против вирусов и рака.

Модификация N6-метиладенозин (m6A), наиболее распространенная посттранскрипционная модификация мРНК млекопитающих, становится широко распространенным регуляторным механизмом, который контролирует экспрессию генов в различных физиологических процессах (Yue et al.,2015).

Однако то, как метилирование m6A регулирует врожденный и адаптивный клеточный иммунитет, еще предстоит полностью понять, и до настоящего отчета это оставалось неизвестным в NK-клетках.

Недавно было показано, что химерные антигенные рецепторы (CAR) перенаправляют NK-клетки к опухолевым клеткам, экспрессирующим соответствующий антиген, создавая возможности для борьбы с раком (Chenet al., 2016; Chu et al., 2014; Han et al., 2015; Liu et al., 2015; Liu et al., 2015). др., 2020; Тан и др., 2018; Йылмаз и др., 2020).

Таким образом, четкое определение роли модификации m6A в NK-клетках не только значительно улучшит наше понимание модификаций РНК как нового и критического уровня посттранскрипционной регуляции генов, который контролирует функции врожденных иммунных клеток, но также может предоставить нам новую возможность улучшить эффекторную функцию NK-клеток и выживаемость при раке. иммунотерапия.

Метилтрансферазы m6A («писатели», например, METTL3 и METTL14) и деметилазы («ластики», например, жировая масса и белок, связанный с ожирением [FTO] и ALKBH5) динамически контролируют ландшафт метилирования m6A (Shi et al., 2019).

Белки-ридеры Them6A (белки YTHDF1, YTHDF2 и YTHDF3, содержащие домен YTH и мРНК-связывающие белки инсулиноподобного фактора роста 2 [IGF2BP] IGF2BP1, IGF2BP2 и IGF2BP3) преимущественно связываются с метилированной РНК и опосредуют специфические функции, в том числе продвижение транслятора, влияющего на стабильность m6A-модифицированных мРНК (Huang et al., 2018; Shi et al., 2019; Wang et al., 2014; Wang et al., 2015).

Недавние исследования показали, что метилирование m6A участвует в неадаптивном и врожденном иммунитете, опосредованном иммунными клетками (Shulman and Stern-Ginossar, 2020). Удаление белка m6Awriter METTL3 в Т-клетках мыши нарушает гомеостаз и дифференцировку клеток, воздействуя на путь IL-7/SOCS/STAT5 (Li et al., 2017). METTL3 поддерживает супрессивные функции T-рег-клеток посредством передачи сигналов IL-2/STAT5 (Tong et al.,2018).

Метилирование РНК m6A играет важную роль в развитии ранних В-клеток (Zheng et al., 2020). Недавний отчет показал, что метилирование мРНК m6A, опосредованное METTL3-, способствует активации дендритных клеток (DC) (Wang et al., 2019a).

m6A-модифицированные мРНК, кодирующие лизосомальные катепсины, могут распознаваться YTHDF1 в ДК, тем самым подавляя перекрестное примирование ДК и ингибируя противоопухолевые иммунные ответы (Han et al., 2019).

Модификации m6A также контролируют врожденный иммунный ответ на вирусную инфекцию (Liu et al., 2019; Rubio et al., 2018; Winkler et al., 2019). Однако неизвестно, влияют ли модификации m6A на иммунный ответ, опосредованный NK-клетками, на опухолевые клетки и вирусы, и если да, то каким образом. и др., 2014).

Согласно базе данных BioGPS (Wu et al., 2013) и нашим предварительным данным, мышиные NK-клетки экспрессируют YTHDF2 на высоком уровне, тогда как его роль в регуляции NK-клеток неизвестна. Это побудило нас изучить YTHDF2 в NK-клетках с использованием подхода условного нокаута.

Мы показываем, что истощение Ythdf2 в клетках mouseNK значительно ухудшает противоопухолевый и противовирусный иммунитет NK-клеток. Более того, YTHDF2 контролировал гомеостаз, созревание и выживаемость NK-клеток в устойчивом состоянии. Таким образом, модификации YTHDF2 или m6A в целом играют многогранную роль в регуляции NK-клеток.

Полученные результаты

YTHDF2 активируется в мышиных NK-клетках под действием IL-15, мышиной ЦМВ-инфекции и прогрессирования опухоли.

Чтобы изучить роль модификаций m6A в NK-клетках, мы сначала проверили уровни экспрессии писателей, ластиков и считывателей m6A в мышиных NK-клетках, используя базу данных BioGPS (http://biogps.org).

Соответственно, экспрессия мРНК Ythdf2 была самой высокой среди других ферментов и ридеров m6A (рис. 1А). Интересно, что мы обнаружили, что NK-клетки также имеют конститутивную мРНК и экспрессию белка Ythdf2 на высоких уровнях по сравнению с большинством других иммунных клеток, включая B-клетки. , макрофаги и ДК (рис. 1 Б и рис. S1 А).

NK-клетки могут быть активированы IL-15, который является ключевым регулятором гомеостаза и выживания NK-клеток (Becknell and Caligiuri, 2005). Используя базу данных Gene Expression Omnibus (GEO), мы обнаружили, что IL-15-активированные NK-клетки имеют более высокие уровни мРНК Ythdf2 по сравнению с другими ферментами и считывателями m6A, которые мы тестировали (рис. 1 C; проанализировано из GEO под номером доступа GSE106138).

В соответствии с нашим анализом данных GEO, наша количественная ПЦР в реальном времени (кПЦР) и иммуноблоттинг показали, что активация IL-15 NK-клеток значительно усиливает Ythdf2 как на уровне мРНК, так и на уровне белка, и что Ythdf2 имеет очень высокий уровень экспрессии в IL{ {4}}-активированные NK-клетки по сравнению с другими ферментами m6A и ридерами, которые мы тестировали (рис. 1, D–F; и рис. S1 B).

Уровни белка YTHDF2 также значительно повышались в NK-клетках от IL-15-трансгенных (Tg) мышей, которых мы ранее создали, по сравнению с контрольной группой WT (рис. S1 C; Fehniger et al., 2001). NK-клетки имеют решающее значение. медиаторы иммунитета хозяина против вирусных инфекций и злокачественных новообразований (Spits et al., 2016). Поэтому мы оценили характер экспрессии YTHDF2 в NK-клетках во время заражения мышиным ЦМВ (MCMV).

Используя базу данных GEO, мы обнаружили, что уровень Ythdf2 повышался через 1,5 дня после заражения в двух независимых базах данных (рис. 1 G и рис. S1 D). Иммуноблоттинг подтвердил, что уровни белка YTHDF2 также повышались через 1,5 дня после заражения MCMV (рис. S1 E), что указывает на то, что YTHDF2 может играть решающую роль в противовирусном иммунитете, опосредованном NK-клетками.

Помимо контроля вирусной инфекции, NK-клетки способствуют противоопухолевому иммунонадзору. Затем мы исследовали уровни Ythdf2 во время развития опухоли. Используя модель метастазов меланомы B16F10, мы обнаружили снижение количества NK-клеток в легких на поздней стадии развития опухоли (рис. S1 F), что согласуется с предыдущим отчетом (Cong et др., 2018).

Мы обнаружили, что уровни мРНК и белка Ythdf2 значительно повышаются в NK-клетках на ранней стадии развития опухоли (рис. 1 H и рис. S1 G). В совокупности эти данные демонстрируют, что YTHDF2 высоко экспрессируется в NK-клетках и активируется во время вирусной инфекции и онкогенеза, что позволяет нам предположить, что YTHDF2 играет роль в регуляции защиты NK-клеток от онкогенеза и вирусной инфекции.

Дефицит YTHDF2 ослабляет противоопухолевый иммунитет NK-клеток

Чтобы определить роль YTHDF2 в противоопухолевом иммунитете, опосредованном NK-клетками, мы сначала создали флоксированных Ythdf2 мышей (рис. S1, H и I). Затем мы создали условных нокаутных мышей, специфичных для NK-клеток (далее называемых мышами Ythdf2ΔNK), путем скрещивания мышей Ythdf2fl/fl с мышами Ncr1-iCre (Narni-Mancinelli et al., 2011). Делецию Ythdf2 в NK-клетках подтверждали с помощью кПЦР и иммуноблоттинга (рис. S1, J и K).

Затем мы создали модель метастатической меланомы путем внутривенной инъекции клеток B16F10 мышам Ythdf2WT и Ythdf2ΔNK. Как показано на рис. 2А, у мышей Ythdf2ΔNK наблюдалось гораздо большее бремя метастатических узелков, чем у мышей Ythdf2WT.

Мы обнаружили значительное снижение процента и абсолютного количества инфильтрирующих NK-клеток в опухолевые ткани мышей Ythdf2ΔNK по сравнению с таковыми, наблюдаемыми у мышей Ythdf2WT (рис. 2, Б и В). Между тем, инфильтрация NK-клеток мышей Ythdf2ΔNK показала значительное снижение экспрессии IFN-, гранзима B и перфорина по сравнению с таковыми у мышей Ythdf2WT (рис. 2, D–F).

Однако процентное содержание Т-клеток CD4+ и Т-клеток CD8+ и их экспрессия IFN- были сопоставимы между мышами Ythdf2WT и мышами Ythdf2ΔNK (рис. S1, L–O), что позволяет предположить, что YTHDF2 в NK-клетках необходим для контроля метастазов опухоли.

Чтобы подтвердить внутреннюю потребность клеток в YTHDF2 для противоопухолевого иммунитета, опосредованного NK-клетками, мы адоптивно перенесли равное количество NK-клеток от мышей Ythdf2ΔNK или мышей Ythdf2WT мышам Rag2-/-Il2rg-/-, у которых отсутствуют Т-, В- и NK-клетки. , за 1 день до инъекции опухолевых клеток B16F10 (рис. 2Ж). Мы обнаружили значительно повышенную частоту метастазов опухоли у мышей, которым перенесли NK-клетки Ythdf2ΔNK, по сравнению с мышами, которым инъецировали NK-клетки Ythdf2WT (рис. 2G).

Аналогичным образом, в этой модели мы также обнаружили значительное снижение процентного и абсолютного количества инфильтрирующих Ythdf2ΔNK NK-клеток (рис. 2, H и I), а также снижение экспрессии IFN-, гранзима B и перфорина у мышей, получавших адоптивно перенесшие NK-клетки Ythdf2ΔNK по сравнению с теми, кто получил NK-клетки Ythdf2WT (рис. 2, J–L). Эти данные указывают на присущую клеткам роль YTHDF2 в регуляции противоопухолевого иммунитета NK-клеток.

For more information:1950477648nn@gmail.com