RNA M6 A Okuyucu YTHDF2, NK Hücresi Antitümörünü ve Antiviral Bağışıklığını Kontrol Ediyor Bölüm 1

giriiş

Doğal öldürücü (NK) hücreler, antiviral ve antitümör bağışıklığına aracılık eden baskın doğuştan gelen lenfoid hücrelerdir (Spits ve diğerleri, 2016). Virüs bulaşmış ve kanserli hücreleri, birden fazla yüzeyde eksprese edilen aktive edici ve inhibe edici reseptörleri aracılığıyla tanırlar ve sitotoksik etki yoluyla onları öldürürler (Sun ve Lanier, 2011).

Doğal öldürücü hücreler bağışıklık sisteminin önemli bir parçası olduğu için bağışıklıkla yakından ilişkilidir. Doğal öldürücü hücreler, kanser hücrelerini ve patojenleri hızla tanımlayıp öldürebilen bir tür bağışıklık hücresidir. Normal hücrelere zarar vermeden anormal hücreleri tespit edip onlara saldırabilirler.

Bağışıklık, vücudun hastalık ve enfeksiyona direnme yeteneğidir ve bağışıklık sisteminin çeşitli mekanizmaları yoluyla istilacı yabancı patojenlere karşı savunmadır. Doğal öldürücü hücreler en önemli silahlardan biridir. Patojenlerle ve tümör hücreleriyle doğrudan savaşabilirler ve hatta hastalıklarla mücadelenin etkisini artırmak için diğer bağışıklık hücreleriyle birlikte çalışabilirler.

İyi bağışıklığın korunması birçok hastalığın önlenmesi ve tedavisinde önemlidir. Doğal öldürücü hücre aktivitesi ve bağışıklık ile ilgili bazı faktörler şunlardır:

1. Beslenme: İyi beslenme alışkanlıkları ve uygun besinlerin alınması, doğal öldürücü hücrelerin aktivitesini destekleyebilir. Örneğin C, E vitaminleri ve folik asit gibi besinler doğal öldürücü hücrelerin aktivitesinin arttırılmasında önemli rol oynar.

2. Egzersiz: Orta derecede egzersiz, bağışıklık fonksiyonunu ve doğal öldürücü hücrelerin sayısını artırarak daha iyi bir bağışıklık tepkisini teşvik edebilir.

3. Sağlıklı yaşam tarzı: Sigarayı bırakmak, alkolü sınırlamak, yeterince uyumak, stresi azaltmak ve olumsuz duyguları ortadan kaldırmak bağışıklığı geliştirebilir ve doğal öldürücü hücre aktivitesini artırabilir.

Kısacası doğal öldürücü hücreler bağışıklık sisteminin en önemli silahlarından biridir. İyi bağışıklık vücudu hastalıklardan koruyabilir. Sağlıklı bir yaşam tarzı benimseyerek, iyi beslenmeyi sürdürerek ve orta derecede egzersiz yaparak, doğal öldürücü hücrelerin sayısını ve aktivitesini artırabilir, bağışıklığı geliştirebilir ve böylece vücudunuzun sağlığını sürekli olarak iyileştirebilirsiniz. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche Deserticola, birçok benzersiz etkiye sahip olan geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir ve bunlardan biri hafızayı geliştirmektir. Cistanche Deserticola'nın etkinliği, tanik asit, polisakkaritler, flavonoid glikozitler vb. dahil olmak üzere içerdiği çok sayıda aktif bileşenden gelir. Bu bileşenler, çeşitli yollarla beyin sağlığını geliştirebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu bilin'e tıklayın

Ayrıca IFN-, TNF- ve IL-10 gibi ayrı bir sitokin seti veya MIP-1 ve - ve RANTES gibi kemokinler de üretebilirler; bunlar ayrıca adaptif bağışıklık tepkilerini ortaya çıkarabilir (Spits) ve diğerleri, 2016). NK hücrelerinin çok işlevli aktiviteleri bir arada, duyarlı hedeflerin ortadan kaldırılmasına ve virüslere ve kanserlere karşı inflamatuar yanıtların güçlendirilmesine yardımcı olur.

Memeli mRNA'sındaki en yaygın transkripsiyon sonrası modifikasyon olan N6-metiladenosin (m6A) modifikasyonu, çeşitli fizyolojik süreçlerde gen ekspresyonunu kontrol eden yaygın bir düzenleyici mekanizma olarak ortaya çıkmaktadır (Yue ve diğerleri, 2015).

Ancak m6A metilasyonunun doğuştan gelen ve adaptif hücre aracılı bağışıklığı nasıl düzenlediği tam olarak anlaşılmayı bekliyor ve bu rapora kadar NK hücrelerinde bilinmiyordu.

Son zamanlarda, kimerik antijen reseptörlerinin (CAR'lerin), NK hücrelerini karşılık gelen bir antijeni eksprese eden tümör hücrelerine yönlendirerek kansere karşı savaşma fırsatları yarattığı gösterilmiştir (Chenet diğerleri, 2016; Chu ve diğerleri, 2014; Han ve diğerleri, 2015; Liu ve diğerleri). diğerleri, 2020;Tang ve diğerleri, 2018; Yılmaz ve diğerleri, 2020).

Bu nedenle, NK hücrelerinde m6A modifikasyonunun rolünün açıkça tanımlanması, yalnızca doğuştan gelen bağışıklık hücresi fonksiyonlarını kontrol eden transkripsiyon sonrası gen düzenlemesinin yeni ve kritik bir katmanı olarak RNA modifikasyonları hakkındaki anlayışımızı büyük ölçüde geliştirmekle kalmayacak, aynı zamanda bize NK hücre efektör fonksiyonunu ve kanserde hayatta kalmayı geliştirmek için yeni bir fırsat da sağlayabilir. immünoterapi.

M6A metiltransferazlar ("yazarlar", örneğin METTL3 ve METTL14) ve demetilazlar ("silgiler", örneğin yağ kütlesi ve obeziteyle ilişkili protein [FTO] ve ALKBH5), m6A metilasyon ortamını dinamik olarak kontrol eder (Shi ve diğerleri, 2019).

Them6A okuyucu proteinleri (YTH alanı içeren aile [YTHDF]proteinleri YTHDF1, YTHDF2 ve YTHDF3 ve insülin benzeri büyüme faktörü 2 mRNA bağlayıcı [IGF2BP] proteinleri IGF2BP1, IGF2BP2 ve IGF2BP3) tercihen metillenmiş RNA'ya bağlanır ve aşağıdakiler dahil spesifik işlevlere aracılık eder: m6A ile değiştirilmiş mRNA'ların stabilitesini etkileyen çeviriciyi teşvik etmek (Huang ve diğerleri, 2018; Shi ve diğerleri, 2019; Wang ve diğerleri, 2014; Wang ve diğerleri, 2015).

Son çalışmalar, m6A metilasyonunun uyumsuz ve doğuştan gelen bağışıklık hücresi aracılı bağışıklıkta rol oynadığını göstermiştir (Shulman ve Stern-Ginossar, 2020). Fare T hücrelerinde m6Awriter proteini METTL3'ün silinmesi, IL-7/SOCS/STAT5 yolunu hedefleyerek hücre homeostazisini ve farklılaşmasını bozar (Li ve diğerleri, 2017). METTL3, IL-2/STAT5 sinyali yoluyla T reg hücresi baskılayıcı fonksiyonlarını korur (Tong ve diğerleri, 2018).

RNA m6A metilasyonu erken B hücresi gelişiminde önemli bir rol oynar (Zheng ve diğerleri, 2020). Yakın zamanda yayınlanan bir rapor, METTL3-aracılı mRNA m6A metilasyonunun dendritik hücre (DC) aktivasyonunu desteklediğini gösterdi (Wang ve diğerleri, 2019a).

Lizozomal katepsinleri kodlayan m6A ile modifiye edilmiş mRNA'lar, DC'lerdeki YTHDF1 tarafından tanınabilir, böylece DC'lerin çapraz prime edilebilirliği bastırılır ve antitümör immün yanıtları inhibe edilir (Han ve diğerleri, 2019).

m6A modifikasyonları ayrıca viral enfeksiyona karşı doğuştan gelen bağışıklık tepkisini de kontrol eder (Liu ve diğerleri, 2019; Rubio ve diğerleri, 2018; Winkler ve diğerleri, 2019). Bununla birlikte, m6A modifikasyonlarının, tümör hücrelerine ve virüslere karşı NK hücre aracılı bağışıklık tepkisini etkileyip etkilemediği ve nasıl etkilediği bildirilmemiştir. YTHDF2, m6A içeren RNA'ları spesifik olarak tanıyarak ve onlara bağlanarak ve hedef transkriptlerin bozulmasını teşvik ederek etki eden, iyi bilinen bir m6A okuyucusudur (Wang) ve diğerleri, 2014).

BioGPS veritabanına (Wu ve diğerleri, 2013) ve ön verilerimize göre, fare NK hücreleri YTHDF2'yi yüksek düzeyde eksprese eder, ancak NK hücrelerini düzenlemedeki rolü bilinmemektedir. Bu bizi, koşullu nakavt yaklaşımı kullanarak NK hücrelerinde YTHDF2'yi incelemeye motive etti.

FareNK hücrelerinde Ythdf2'nin tükenmesinin, NK hücresi antitümörünü ve antiviral immünitesini önemli ölçüde bozduğunu gösterdik. Ayrıca YTHDF2, NK hücre homeostazisini, olgunlaşmasını ve hayatta kalmasını kararlı bir durumda kontrol etti. Dolayısıyla YTHDF2 veya m6A modifikasyonları genel olarak NK hücrelerinin düzenlenmesinde çok yönlü roller oynar.

Sonuçlar

YTHDF2, fare NK hücrelerinde IL-15, fare CMV enfeksiyonu ve tümör ilerlemesi ile yukarı doğru düzenlenir

NK hücrelerinde m6A modifikasyonlarının rolünü incelemek için ilk olarak BioGPS veritabanını kullanarak murin NK hücrelerindeki m6A yazıcılarının, silgilerinin ve okuyucularının ekspresyon seviyelerini taradık (http://biogps.org).

Buna göre, Ythdf2 mRNA'nın ekspresyonu, diğer m6A enzimleri ve okuyucuları arasında en yüksek seviyedeydi (Şekil 1 A). İlginç bir şekilde, NK hücrelerinin ayrıca, B hücreleri de dahil olmak üzere diğer bağışıklık hücrelerinin çoğuyla karşılaştırıldığında yüksek seviyelerde yapısal mRNA ve Ythdf2 protein ekspresyonuna sahip olduğunu bulduk. , makrofajlar ve DC'ler (Şekil 1 B ve Şekil S1 A).

NK hücreleri, NK hücresi homeostazisinin ve hayatta kalmasının temel düzenleyicisi olan IL-15 tarafından etkinleştirilebilir (Becknell ve Caligiuri, 2005). Gen İfadesi Omnibus (GEO) veri tabanından yararlanarak, IL-15 ile aktifleştirilen NK hücrelerinin, test ettiğimiz diğer m6A enzimleri ve okuyucularla karşılaştırıldığında daha yüksek mRNA Ythdf2 seviyelerine sahip olduğunu bulduk (Şekil 1 C; erişim no. 1 altında GEO'dan analiz edilmiştir). GSE106138).

GEO verilerine ilişkin analizimizle tutarlı olarak, gerçek zamanlı kantitatif PCR'miz (qPCR) ve immünoblotlamamız, NK hücrelerinin IL-15 aktivasyonunun, hem mRNA hem de protein seviyesinde Ythdf2'yi önemli ölçüde yukarı regüle ettiğini ve Ythdf2'nin IL{'de çok yüksek bir ekspresyon seviyesine sahip olduğunu gösterdi. {4}}-aktive edilmiş NK hücreleri, test ettiğimiz diğer m6Aenzimleri ve okuyucularla karşılaştırıldığında (Şekil 1, D–F; ve Şekil S1 B).

YTHDF2'nin protein seviyeleri ayrıca, WT kontrolleriyle karşılaştırıldığında daha önce ürettiğimiz IL-15 transgenik (Tg) farelerden alınan NK hücrelerinde de önemli ölçüde yukarı doğru düzenlenmiştir (Şekil S1 C; Fehniger ve diğerleri, 2001).NK hücreleri kritik öneme sahiptir. viral enfeksiyona ve malignitelere karşı konakçı bağışıklığının aracıları (Spits ve diğerleri, 2016). Bu nedenle, fare CMV (MCMV) enfeksiyonu sırasında NK hücrelerinde YTHDF2'nin ekspresyon modelini değerlendirdik.

GEO veri tabanını kullanarak, Ythdf2'nin enfeksiyondan sonraki 1.5. günde iki bağımsız veri tabanında yukarı doğru düzenlendiğini bulduk (Şekil 1 G ve Şekil S1 D). Bir immünoblotlama analizi, YTHDF2'nin protein seviyelerinin MCMV enfeksiyonundan sonraki 1.5 günde de yukarı regüle edildiğini doğruladı (Şekil S1 E), bu da YTHDF2'nin NK hücresi aracılı antiviral bağışıklıkta kritik bir rol oynayabileceğini gösterdi.

NK hücreleri, viral enfeksiyonu kontrol etmenin yanı sıra, antitümör immün gözetimine de katkıda bulunur. Daha sonra tümör gelişimi sırasında Ythdf2 seviyelerini inceledik. B16F10 melanom metastaz modelini kullanarak, tümör gelişiminin geç aşamasında akciğerdeki NK hücrelerinde bir azalma bulduk (Şekil S1 F), bu önceki bir raporla tutarlıdır (Cong et al. diğerleri, 2018).

Ythdf2'nin mRNA ve protein seviyelerinin, tümör gelişiminin erken aşamasında NK hücrelerinde önemli ölçüde yukarı doğru düzenlendiğini bulduk (Şekil 1 H ve Şekil S1 G). Birlikte ele alındığında bu veriler, YTHDF2'nin NK hücrelerinde yüksek oranda eksprese edildiğini ve viral enfeksiyon ve tümör oluşumu sırasında yukarı doğru düzenlendiğini göstermektedir; bu da YTHDF2'nin, tümör oluşumuna ve viral enfeksiyona karşı NK hücre savunmasını düzenlemede rol oynadığını varsaymamıza yol açmaktadır.

YTHDF2 eksikliği NK hücresi antitümör bağışıklığını bozar

YTHDF2'nin NK hücresi aracılı antitümör immünitedeki rolünü tanımlamak için önce Ythdf2 floxed fareler ürettik (Şekil S1, H ve I). Daha sonra Ythdf2fl/fl farelerini Ncr1-iCre fareleriyle çaprazlayarak NK hücresine özgü koşullu nakavt fareler (bundan sonra Ythdf2ΔNK fareleri olarak anılacaktır) ürettik (Narni-Mancinelli ve diğerleri, 2011). NK hücrelerinde Ythdf2'nin silinmesi, qPCR ve immünoblotlama ile doğrulandı (Şekil S1, J ve K).

Daha sonra B16F10 hücrelerinin Ythdf2WT ve Ythdf2ΔNK farelerine intravenöz enjeksiyonuyla metastatik bir melanom modeli oluşturduk. Şekil 2A'da gösterildiği gibi, Ythdf2ΔNK fareleri, Ythdf2WT farelerininkinden çok daha büyük bir metastatik nodül yükü sergilemiştir.

Ythdf2WT farelerinde gözlenenlerle karşılaştırıldığında, Ythdf2ΔNK farelerinin tümör dokularına sızan NK hücrelerinin yüzdesinde ve mutlak sayısında önemli bir azalma bulduk (Şekil 2, B ve C). Bu arada, Ythdf2ΔNK farelerinden NK hücrelerine sızma, Ythdf2WT farelerine kıyasla IFN-, granzim B ve perforin ekspresyonunda önemli bir azalma gösterdi (Şekil 2, D – F).

Bununla birlikte, CD4+ T hücrelerinin ve CD8+ T hücrelerinin yüzdeleri ve bunların IFN- ekspresyonu, Ythdf2WT fareleri ve Ythdf2ΔNK fareleri arasında karşılaştırılabilir düzeydeydi (Şekil S1, L–O), bu da NK hücrelerinde YTHDF2'nin olduğunu düşündürmektedir. Tümör metastazlarını kontrol etmek için gereklidir.

NK hücresi aracılı antitümör bağışıklığı için YTHDF2'nin hücre içi gereksinimini doğrulamak için, eşit sayıda NK hücresini Ythdf2ΔNK farelerinden veya Ythdf2WT farelerinden T, B ve NK hücrelerinden yoksun Rag2 -/−Il2rg -/- farelere uyarlanmış olarak aktardık. , B16F10 tümör hücrelerinin enjeksiyonundan 1 gün önce (Şekil 2 G). Ythdf2WT NK hücreleri enjekte edilen farelerle karşılaştırıldığında, Ythdf2ΔNK NK hücreleri ile transfer edilen farelerde tümör metastazı insidansının önemli ölçüde arttığını bulduk (Şekil 2 G).

Benzer şekilde, bu modelde ayrıca, evlat edinme yoluyla alınan farelerde sızan Ythdf2ΔNK NK hücrelerinin yüzdesi ve mutlak sayısında (Şekil 2, H ve I) önemli bir azalmanın yanı sıra IFN-, granzim B ve perforin ekspresyonunda da bir azalma bulduk. Ythdf2WT NK hücrelerini alanlara kıyasla Ythdf2ΔNK NK hücrelerini aktardı (Şekil 2, J – L). Bu veriler, NK hücresi antitümör immünitesinin düzenlenmesinde YTHDF2'nin hücreye özgü rolünü göstermektedir.

For more information:1950477648nn@gmail.com