RNA M6 A Reader YTHDF2 ควบคุม NK Cell Antitumor และ Antiviral Immunity ตอนที่ 5

เซลล์ NK ใช้สองวิธีหลักในการทำลายเซลล์เนื้องอกและเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัส: (1) การปล่อยโมเลกุลที่เป็นพิษต่อเซลล์ เช่น แอสเพอร์ฟอรินและแกรนไซม์ ที่กระตุ้นการตายของเซลล์เป้าหมายหรือไพโรพโทซิสโดยตรง (Zhou et al., 2020) และ (2) การหลั่งของหลาย ๆ ไซโตไคน์ (เช่น IFN- , TNF- และ GM-CSF) และคีโมไคน์ (MIP-1 , MIP-1 , IL-8 และ RANTES) ที่เสริมการทำงานของภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันปรับตัวอื่นๆ เซลล์ (Fauriatet al., 2010; Reiter, 1993)

เซลล์เนื้องอกเป็นเซลล์ที่ผิดปกติในร่างกายมนุษย์ซึ่งมีการแพร่กระจายและแพร่กระจายอย่างควบคุมไม่ได้ ก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อร่างกายของเรา เพื่อรักษาเนื้องอก หลายคนเลือกที่จะรับเคมีบำบัด รังสีบำบัด และการรักษาอื่นๆ การรักษาเหล่านี้สามารถทำลายเซลล์เนื้องอกได้ในระดับหนึ่ง แต่ยังทำให้เกิดความเสียหายต่อสุขภาพของเราด้วย เช่น ส่งผลต่อความจำของเรา

เคมีบำบัดในปัจจุบันถือเป็นวิธีการรักษาเซลล์มะเร็งที่สำคัญที่สุดวิธีหนึ่ง ใช้ยาพิเศษเพื่อฆ่าเซลล์มะเร็งและป้องกันการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็ง อย่างไรก็ตาม ยาเหล่านี้ยังสามารถทำลายเซลล์ปกติบางชนิดได้ โดยเฉพาะในสมอง ดังนั้น บางคนอาจประสบกับความจำเสื่อมลงอย่างมากขณะรับเคมีบำบัด

อย่างไรก็ตามเราไม่ควรละทิ้งการรักษาด้วยเหตุผลนี้ ความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทำให้เรามีวิธีการรักษาใหม่ๆ มากมาย เช่น การบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย ภูมิคุ้มกันบำบัด เป็นต้น การรักษาเหล่านี้ไม่เพียงแต่สามารถลดความเสียหายที่เกิดจากเคมีบำบัดต่อร่างกายของเรา แต่ยังฆ่าเซลล์เนื้องอกได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย

นอกจากนี้เรายังสามารถใช้มาตรการบางอย่างเพื่อปกป้องความทรงจำของเราได้อีกด้วย เช่น การอ่านหนังสืออย่างตั้งใจ การเรียนรู้ภาษาต่างประเทศ เล่นเกมสมอง เป็นต้น นอกจากนี้การรับประทานอาหารที่ดีและการนอนที่ดียังช่วยรักษาความจำที่ดีได้อีกด้วย

กล่าวโดยสรุป มีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างเซลล์เนื้องอกและความทรงจำ แต่เราไม่ควรละทิ้งการรักษาโดยง่ายด้วยเหตุนี้ เราควรใช้มาตรการเชิงรุกเพื่อปกป้องสุขภาพกายและความทรงจำของเรา และเชื่อว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสามารถทำให้เราได้รับการรักษาที่ดีขึ้นได้ ให้เราต่อสู้กับเซลล์เนื้องอกและปกป้องสุขภาพและอนาคตที่สดใสของเรา! จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจาก Cistanche Deserticola มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และต่อต้านวัย ซึ่งสามารถช่วยลดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบในสมอง จึงช่วยปกป้อง สุขภาพของระบบประสาท นอกจากนี้ Cistanche Deserticola ยังสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเซลล์ประสาท ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อและการทำงานของโครงข่ายประสาทเทียม ผลกระทบเหล่านี้สามารถช่วยพัฒนาความจำ การเรียนรู้ และความเร็วในการคิด และยังอาจป้องกันการพัฒนาของความผิดปกติทางสติปัญญาและโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทอีกด้วย

คลิกรู้เพื่อเพิ่มพลังหน่วยความจำ

ในการศึกษานี้ เราสังเกตกลไกที่ไม่เหมือนกันซึ่ง YTHDF2 ควบคุมการต่อต้านเซลล์ NK และภูมิคุ้มกันต้านไวรัส ในการตั้งค่าของเนื้องอก YTHDF2 ส่งเสริมการหลั่งของ perforin, granzyme B และ IFN- โดยเซลล์ NK เพื่อควบคุมการแพร่กระจายของมะเร็งผิวหนัง ในขณะที่ในระหว่างการติดเชื้อ MCMV YTHDF2 จะส่งเสริมกิจกรรมต้านไวรัสที่ใช้เซลล์ NK ต่อต้าน MCMV ส่วนใหญ่ผ่านการควบคุม perforin

คำอธิบายที่เป็นไปได้ประการหนึ่งสำหรับความคลาดเคลื่อนนี้คือการเปิดใช้งานเซลล์ NK โดยเนื้องอกหรือไวรัสได้รับการควบคุมในลักษณะที่แตกต่างกัน

MCMV เปิดใช้งานเซลล์ NK โดยการเข้ารหัสโปรตีน m157 ซึ่งเป็นลิแกนด์ของตัวรับเซลล์ NK Ly49H (Smith et al., 2002) และเชื่อมโยงกับอะแดปเตอร์ภายในเซลล์สองตัว DAP10 และ DAP12 (French et al., 2006; Orr et al., 2009) อย่างไรก็ตาม ในบริบทของเนื้องอก การกระตุ้นเซลล์ NK ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดยอันตรกิริยาของมันกับลิแกนด์ของตัวรับ NKcell ที่แตกต่างกันซึ่งแสดงออกโดยเซลล์เนื้องอก เช่นเดียวกับโดยไซโตไคน์ เช่น IL-15 และ TGF- ในสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก (Wu et อัล., 2020b).

นอกจากนี้เราพบว่า YTHDF2 ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์ NK โดยควบคุม Eomes อย่างไรก็ตาม พบไซต์ที่ไม่มีข้อผูกมัดใน Eomes mRNA โดยบอกว่า YTHDF2 ควบคุมการแสดงออกของ Eomes ทางอ้อม การศึกษาเพิ่มเติมได้รับการรับประกันเพื่อตรวจสอบกลไกที่ YTHDF2 ควบคุมการแสดงออกของ Eomes

นอกจากนี้ วิธีที่ YTHDF2 รับและเป็นสื่อกลางสัญญาณที่สามารถสร้างการตอบสนองของเซลภูมิคุ้มกัน NK ต่อไวรัสหรือเซลล์เนื้องอกที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็ว ยังต้องมีการสำรวจเพิ่มเติม การถ่ายโอนเซลล์ NK ที่เป็น allogeneic ไปสู่ผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวสามารถนำไปสู่การบรรเทาอาการได้ (Ruggeri et al., 2002)

เซลล์ NK ที่ได้รับการวิศวกรรมโดย CAR ได้รับการแสดงให้เห็นว่าให้ประโยชน์ที่สำคัญในมะเร็งต่อมน้ำเหลืองและมะเร็งเม็ดเลือดขาว CD19+ ที่กลับเป็นซ้ำหรือดื้อต่อการรักษา(Liu et al., 2020) อย่างไรก็ตาม การขยายตัวและการคงอยู่ของเซลล์ NK ในร่างกาย ที่จำกัด ในร่างกาย เช่นเดียวกับการค้าเซลล์ NK ที่จำกัด และการแทรกซึมเข้าไปในบริเวณเนื้องอก ยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับการบำบัดด้วย NKcell (Yilmaz et al., 2020)

เนื่องจากผู้ป่วยมะเร็งหรือผู้ป่วยที่ติดเชื้อไวรัส เช่น ผู้ที่ติดเชื้อไวรัส COVID-19 มักจะผ่านภาวะต่อมน้ำเหลืองโตชั่วคราว (Grossman et al., 2015; Zhaoet al., 2020) การขยายตัวอย่างมีประสิทธิภาพของเซลล์ NK ในระหว่างภาวะต่อมน้ำเหลืองถือเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมการเติบโตของเนื้องอกและ การติดเชื้อไวรัส

การค้นพบของเราแสดงให้เห็นว่า YTHDF2 ขับเคลื่อนการแพร่กระจายของเซลล์ NK จาก BMand ส่งเสริมการแพร่กระจายของเซลล์ homeostatic NK ในช่วง lymphopenia ในร่างกาย ในหนูที่ไม่มีเซลล์ T, B และ NK การศึกษาของเรายังแสดงให้เห็นว่า YTHDF2 ควบคุมการทำงานของเอฟเฟกต์เซลล์ NK ในเชิงบวก

ดังนั้นการรวมการแสดงออกของ YTHDF2 เข้ากับเซลล์ NK หรือ CAR-NK อาจมีประโยชน์หลายประการสำหรับการขยายตัวของเซลล์ NK ในระหว่างการผลิต ในหลอดทดลอง การคงอยู่ และการเพิ่มประสิทธิภาพของฟังก์ชันเอฟเฟกต์ ในร่างกาย นอกจากนี้การควบคุม YTHDF2 ที่เราสังเกตเห็นในการตั้งค่าของเนื้องอกและระหว่างการติดเชื้อไวรัสอาจเพิ่มความสามารถของ NK หรือ CAR-NKcells ในการแทรกซึมเข้าไปในสภาพแวดล้อมจุลภาคของโรค

IL-15 เป็นตัวควบคุมหลักของการพัฒนาเซลล์ NK, สภาวะสมดุล, การอยู่รอด และการทำงานของเอฟเฟกต์ (Becknell และ Caligiuri, 2005; Mishra et al., 2014; Yu et al., 2013) ก่อนหน้านี้กลุ่มของเราได้รายงานเส้นทางการส่งสัญญาณ IL -15 –AKT – XBP1s ใหม่ที่มีส่วนช่วยในการทำงานของเอฟเฟกต์และการอยู่รอดของเซลล์ NK ของมนุษย์ (Wang et al., 2019b) อย่างไรก็ตาม กลไกที่แน่นอนซึ่ง IL-15 ควบคุมการอยู่รอดของเซลล์ NK ยังไม่ได้รับการเข้าใจอย่างถ่องแท้

ที่นี่ เราพบกลไกใหม่อีกอย่างหนึ่งใน STAT5-YTHDF2 นั้นสร้างลูปป้อนกลับเชิงบวกที่ปลายน้ำของเซลล์ NK ในเมาส์ IL-15 ซึ่งในทางกลับกันจะควบคุมการเพิ่มจำนวนเซลล์ NK การอยู่รอด และการทำงานของเอฟเฟคเตอร์ รายงานก่อนหน้านี้ของเราแสดงให้เห็นว่า IL -15 ไม่ทำให้เกิดการถอดรหัสของ XBP1s และ XBP1s ไม่โต้ตอบกับ STAT5 ในเซลล์ NK (Wang et al., 2019b) โดยแนะนำว่าการควบคุมของ XBP1s โดย IL -15 นั้นเป็นอิสระจาก STAT5 .

ด้วยเหตุนี้ เราจึงได้ระบุตัวกลางตัวใหม่สองตัวของ IL-15 ใน NKcells, XBP1 และ YTHDF2 โดยที่ XBP1 ไม่ได้ถูกควบคุมโดยSTAT5 ในขณะที่ YTHDF2 ขึ้นอยู่กับ STAT5 ความซับซ้อนของการส่งสัญญาณ IL -15 ที่มีลักษณะเฉพาะนี้อาจตรงกับบทบาทที่ซับซ้อนและน่าพอใจของ IL -15 ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของทั้งสภาพแวดล้อมการอักเสบในสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอกและการตอบสนองต่อการติดเชื้อไวรัส (เหงียน และคณะ 2002; Santana Carreroet al., 2019)

ความซับซ้อนยังสะท้อนให้เห็นด้วยว่าการขาด Ythdf2 ไม่ส่งผลกระทบต่อการอยู่รอดและการแพร่กระจายของเซลล์ NK ที่เหลือ ในร่างกาย ในขณะที่ YTHDF2 มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการแพร่กระจายและ/หรือการอยู่รอดของเซลล์ NK ที่ถูกกระตุ้นโดย IL -15 หรือโดยการติดเชื้อ MCMV .

การศึกษาของเรายังสนับสนุนแนวคิดที่ว่าการดัดแปลง YTHDF2 หรือ m6A โดยทั่วไปมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ NK ในสถานะเปิดใช้งานและ/หรือการตั้งค่าโรค

ในการศึกษานี้ เราใช้กลยุทธ์ multi-omics (RNA-seq, m6A-seq และ RIP-seq) เพื่อระบุเป้าหมายของ YTHDF2 ใน NKcells

จากการค้นพบของเราที่ว่าเซลล์ NK ที่ขาด Ythdf2- แสดงให้เห็นว่าการเจริญเติบโตของเซลล์ล่าช้าอย่างมีนัยสำคัญ เราพบยีนจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรของเซลล์และการแบ่งเซลล์ที่ลดลงอย่างเห็นได้ชัดในเซลล์ Ythdf2ΔNK NK โดยเสนอว่า YTHDF2 ควบคุมการเติบโตของเซลล์โดยการควบคุมวงจรของเซลล์ . สิ่งที่น่าสังเกต การดัดแปลง m6A เกี่ยวข้องอย่างกว้างขวางในการควบคุมวัฏจักรของเซลล์

METTL3 ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์ในมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันแบบไมอีลอยด์โดยเพิ่มการแปลยีนในเส้นทางวงจรของเซลล์ (Barbieri et al., 2017; Vu et al., 2017) การลบ METTL14 จะขยายการสร้างระบบประสาทในเยื่อหุ้มสมองไปสู่ระยะหลังคลอดโดยการยืดระยะการเปลี่ยนเฟส S-to-M ของเซลล์ Radial glial (Yoonet al., 2017)

สอดคล้องกับการศึกษาของเรา มีรายงานว่าในเซลล์ HeLa นั้น YTHDF2 กำหนดเป้าหมายเส้นทางที่เกี่ยวข้องไม่เพียง แต่ในการทำงานของโมเลกุลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเพิ่มจำนวนและการอยู่รอดของเซลล์ด้วย (Wanget al., 2014)

เฟย และคณะ (2020) รายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่า YTHDF2 ส่งเสริมการเพิ่มจำนวนเซลล์โดยอาจอำนวยความสะดวกในการย่อยสลาย mRNA ในระหว่างวัฏจักรของเซลล์ในเซลล์ HeLa ซึ่งเป็นการชี้นำของกลไกสากลของ YTHDF2 หรือการดัดแปลง m6A ที่เกี่ยวข้องในการรักษาความอยู่รอดของเซลล์และการทำงาน เนื่องจากเซลล์นับล้านมีความจำเป็นสำหรับการวิเคราะห์กลยุทธ์หลายโอมิกส์ เราจึงต้องอาศัย NKcells ที่ขยายตัวและมีการแพร่กระจายสูงจาก ex vivo

สิ่งนี้สามารถอธิบายการสังเกตได้ว่าเป้าหมายที่คัดกรองของ YTHDF2 ส่วนใหญ่เป็นยีนวัฏจักรของเซลล์ ในขณะที่เป้าหมายที่เป็นไปได้ที่ควบคุมการอยู่รอดของเซลล์ การทำงานของเอฟเฟกต์ และการสุกของเซลล์ NK จะไม่แสดง ไม่ว่าเราจะเชื่อว่าข้อมูลของเราให้หลักฐานแรกที่แสดงว่าเป้าหมาย YTHDF2 มีส่วนช่วยในกระบวนการวัฏจักรของเซลล์และการแบ่งเซลล์ในเซลล์ภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะในเซลล์ NK

โดยสรุป เราค้นพบบทบาทที่ไม่ทราบมาก่อนของ YTHDF2 หรือ m6A methylation ในฐานะตัวควบคุมเชิงบวกของ NK cellantitumor และกิจกรรมต้านไวรัส เช่นเดียวกับสภาวะสมดุลของเซลล์ NK และการสุกเต็มที่ การค้นพบนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกว่า NKcells สำรวจการแพร่กระจายของเนื้องอกและการติดเชื้อไวรัสอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไรผ่าน m6A mRNA methylation วัสดุและวิธีการหนู MiceYthdf2fl/fl ถูกสร้างขึ้นโดยห้องปฏิบัติการของ J. Chen

โดยสรุป โครงสร้างผู้บริจาคได้รับการออกแบบเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงแบบมีเงื่อนไขของยีนเป้าหมายจำเพาะตามกระบวนการอิเล็กโตรโพเรชัน (การรวมตัวกันอีกครั้งที่คล้ายคลึงกัน) ในเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของเมาส์ คาสเซ็ตการกำหนดเป้าหมาย (En2SA-IRES-LacZ-pA-hBactP-Neo-pA) ขนาบข้างด้วยเอนไซม์ฟลิปเพสรีคอมบิเนชัน (Flp) - ไซต์การรวมตัวกันของเป้าหมายการจดจำ ทำให้สามารถลบคาสเซ็ตการกำหนดเป้าหมายด้วย Flp recombinase

นอกจากนี้ยังมีการแนะนำ loxP คู่หนึ่งรอบๆ เอ็กซอนที่สี่ของ Ythdf2 ซึ่งใช้สำหรับการลบแบบมีเงื่อนไขของเอ็กซอนที่สี่ของ Ythdf2 โดย Cre recombinase หนูที่มีอัลลีลที่ถูกฟล็อก (Ythdf2fl/fl) ถูกสร้างขึ้นโดยการข้ามหนูเมาส์รุ่น F1 ด้วยหนู ROSA 26- FlpE (หมายเลขสต็อก 003946; TheJackson Laboratory) หนู Ythdf2fl/fl ถูกข้ามไปยัง C57BL/6 เป็นเวลาอย่างน้อย 10 รุ่นก่อนที่จะใช้สำหรับการทดลองใดๆ

หนู Ncr1-iCre เป็นของขวัญจาก Eric Vivier (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Marseille, France; NarniMancinelli et al., 2011) Rag2−/−Il2rg−/− หนูถูกจัดเตรียมโดยศูนย์เลี้ยงสัตว์ที่เมืองแห่งความหวัง หนู NCI B6-Ly5.1/Cr (หนู CD45.1) ถูกซื้อจากห้องปฏิบัติการชาร์ลส์ริเวอร์ IL-15Tgmice ถูกสร้างขึ้นโดยกลุ่มของเราและย้อนกลับไปที่พื้นหลัง C57BL/6 (Fehniger et al., 2001) เดิมทีหนู Stat5fl/fl มาจาก John J. O'Shea (สถาบันโรคข้ออักเสบและกระดูกและกล้ามเนื้อและโรคผิวหนังแห่งชาติ, 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 ชั่วอายุคน ใช้หนูตัวผู้และตัวเมียอายุ 6–12- สัปดาห์สำหรับการทดลอง ครอกเมทที่มีประจุลบถูกใช้เป็น WTcontrol การทดลองกับสัตว์ทั้งหมดได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการการดูแลและใช้สัตว์ประจำสถาบัน City ofHope

For more information:1950477648nn@gmail.com