Ο αναγνώστης RNA M6 A YTHDF2 ελέγχει την αντικαρκινική και την αντιική ανοσία κυττάρων NK Μέρος 5

Τα κύτταρα ΝΚ χρησιμοποιούν δύο κύριες προσεγγίσεις για την καταστροφή των καρκινικών κυττάρων και των μολυσμένων από ιούς: (1) απελευθέρωση κυτταροτοξικών μορίων, όπως η ασπερφορίνη και τα γρανζύμα, που προκαλούν άμεσα απόπτωση ή πυρόπτωση των κυττάρων-στόχων (Zhou et al., 2020) και (2) έκκριση αρκετών κυτοκίνες (όπως IFN-, TNF- και GM-CSF) και χημειοκίνες (MIP-1, MIP-1, IL-8 και RANTES) που ενισχύουν τη λειτουργία άλλων εγγενών και προσαρμοστικών ανοσοποιητικών κύτταρα (Fauriatet al., 2010; Reiter, 1993).

Τα καρκινικά κύτταρα είναι ανώμαλα κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα που πολλαπλασιάζονται και εξαπλώνονται ανεξέλεγκτα, προκαλώντας μεγάλη βλάβη στο σώμα μας. Για τη θεραπεία όγκων, πολλοί άνθρωποι επιλέγουν να λάβουν χημειοθεραπεία, ακτινοθεραπεία και άλλες θεραπείες. Αυτές οι θεραπείες μπορούν να καταστρέψουν τα καρκινικά κύτταρα σε κάποιο βαθμό, αλλά προκαλούν επίσης ορισμένες βλάβες στην υγεία μας, όπως επηρεάζουν τη μνήμη μας.

Η χημειοθεραπεία είναι σήμερα μια από τις πιο σημαντικές μεθόδους θεραπείας των καρκινικών κυττάρων. Χρησιμοποιεί ειδικά φάρμακα για να σκοτώσει τα καρκινικά κύτταρα και να αποτρέψει την ανάπτυξη και εξάπλωση των καρκινικών κυττάρων. Ωστόσο, αυτά τα φάρμακα μπορούν επίσης να βλάψουν ορισμένα φυσιολογικά κύτταρα, ειδικά στον εγκέφαλο, επομένως μερικοί άνθρωποι μπορεί να παρουσιάσουν σημαντική μείωση της μνήμης τους ενώ λαμβάνουν χημειοθεραπεία.

Ωστόσο, δεν πρέπει να εγκαταλείψουμε τη θεραπεία για αυτόν τον λόγο. Η πρόοδος της επιστήμης και της τεχνολογίας μας έχει προσφέρει πολλές νέες θεραπείες, όπως στοχευμένη θεραπεία, ανοσοθεραπεία, κ.λπ. Αυτές οι θεραπείες μπορούν όχι μόνο να μειώσουν τη βλάβη που προκαλείται από τη χημειοθεραπεία στο σώμα μας αλλά και να σκοτώσουν αποτελεσματικά τα καρκινικά κύτταρα.

Επιπλέον, μπορούμε επίσης να λάβουμε κάποια μέτρα για να προστατεύσουμε τη μνήμη μας. Για παράδειγμα, μπορούμε να ενισχύσουμε τη μνήμη ασκώντας τον εγκέφαλο, όπως προσεκτική ανάγνωση, εκμάθηση ξένων γλωσσών, παίζοντας εγκεφαλικά παιχνίδια κ.λπ. Επιπλέον, η καλή διατροφή και ο καλός ύπνος μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη διατήρηση της καλής μνήμης.

Εν ολίγοις, υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ των καρκινικών κυττάρων και της μνήμης, αλλά δεν πρέπει να εγκαταλείψουμε εύκολα τη θεραπεία εξαιτίας αυτού. Πρέπει να λάβουμε προληπτικά μέτρα για να προστατεύσουμε τη σωματική υγεία και τη μνήμη μας και να πιστεύουμε ότι η πρόοδος της τεχνολογίας μπορεί να μας φέρει καλύτερες θεραπείες. Ας παλέψουμε ενάντια στα καρκινικά κύτταρα και ας προστατέψουμε την υγεία και το λαμπρό μέλλον μας! Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola έχει αντιοξειδωτικά, αντιφλεγμονώδη και αντιγηραντικά αποτελέσματα, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση της οξείδωσης και των φλεγμονωδών αντιδράσεων στον εγκέφαλο, προστατεύοντας έτσι τον υγεία του νευρικού συστήματος. Επιπλέον, το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να προωθήσει την ανάπτυξη και την επισκευή των νευρικών κυττάρων, ενισχύοντας έτσι τη συνδεσιμότητα και τη λειτουργία των νευρωνικών δικτύων. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση της μνήμης, της μάθησης και της ταχύτητας σκέψης και μπορεί επίσης να αποτρέψουν την ανάπτυξη γνωστικής δυσλειτουργίας και νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Κάντε κλικ στο Know για να αυξήσετε την ισχύ της μνήμης

Σε αυτή τη μελέτη, παρατηρήσαμε μη ταυτόσημους μηχανισμούς με τους οποίους το YTHDF2 ρυθμίζει την αντικαρκινική και αντιική ανοσία των κυττάρων ΝΚ. Στο πλαίσιο του όγκου, το YTHDF2 προάγει αυτή την έκκριση περφορίνης, γρανζύμου Β και IFN- από κύτταρα ΝΚ για τον έλεγχο της μετάστασης του μελανώματος, ενώ, κατά τη διάρκεια της μόλυνσης από MCMV, το YTHDF2 προάγει την αντιϊκή δράση με τη μεσολάβηση ΝΚ κατά του MCMV κυρίως μέσω της ρυθμιστικής περφορίνης.

Μια πιθανή εξήγηση για αυτήν την ασυμφωνία είναι ότι η ενεργοποίηση των ΝΚ κυττάρων από όγκους ή ιούς ρυθμίζεται με διαφορετικούς τρόπους.

Το MCMV ενεργοποιεί τα κύτταρα ΝΚ κωδικοποιώντας την πρωτεΐνη m157, έναν συνδέτη του υποδοχέα κυττάρων ΝΚ Ly49H (Smith et al., 2002) και συνδέεται με δύο ενδοκυτταρικούς προσαρμογείς, DAP10 και DAP12 (French et al., 2006; Orr et al., 20). Ωστόσο, στο πλαίσιο του όγκου, η ενεργοποίηση των ΝΚ κυττάρων ρυθμίζεται στενά από την αλληλεπίδρασή της με διαφορετικούς συνδέτες υποδοχέων ΝΚ κυττάρων που εκφράζονται από κύτταρα όγκου καθώς και από κυτοκίνες, όπως IL-15 και TGF-, στο μικροπεριβάλλον του όγκου (Wu et. al., 2020b).

Επιπλέον, διαπιστώσαμε ότι το YTHDF2 προάγει την ωρίμανση των ΝΚ κυττάρων ρυθμίζοντας το Eomes. Ωστόσο, θέσεις μη δέσμευσης βρέθηκαν στο mRNA του Eomes, υποδηλώνοντας ότι το YTHDF2 ρυθμίζει έμμεσα την έκφραση του Eomes. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για τη διερεύνηση του μηχανισμού με τον οποίο το YTHDF2 ρυθμίζει την έκφραση του Eomes.

Επιπλέον, ο τρόπος με τον οποίο το YTHDF2 λαμβάνει και μεσολαβεί σήματα που μπορούν γρήγορα να διαμορφώσουν διαφορετικά την κυτταρική ανοσοαπόκριση κατά του ιού ή των καρκινικών κυττάρων απαιτεί επίσης περαιτέρω διερεύνηση. Η υιοθέτηση αλλογενών κυττάρων ΝΚ σε ασθενείς με λευχαιμία μπορεί να οδηγήσει σε ύφεση (Ruggeri et al., 2002).

Έχει αποδειχθεί ότι τα καρδιοτεχνικά κύτταρα ΝΚ παρέχουν σημαντικά οφέλη σε υποτροπιάζον ή ανθεκτικό CD19+ λέμφωμα και λευχαιμία (Liu et al., 2020). Ωστόσο, η περιορισμένη επέκταση και επιμονή των κυττάρων ΝΚ in vivo, καθώς και η περιορισμένη διακίνηση και διήθηση κυττάρων ΝΚ σε θέσεις όγκου, παραμένουν μια σημαντική πρόκληση για τη θεραπεία με βάση τα NK κύτταρα (Yilmaz et al., 2020).

Δεδομένου ότι οι ασθενείς με καρκίνο ή οι ασθενείς που έχουν μολυνθεί από ιούς, όπως εκείνοι με COVID-19, συνήθως υποφέρουν από παροδική λεμφοπενία (Grossman et al., 2015; Zhaoet al., 2020), η αποτελεσματική επέκταση των κυττάρων ΝΚ κατά τη διάρκεια της λεμφοπενίας είναι κρίσιμη για τον έλεγχο της ανάπτυξης του όγκου και ιογενής λοίμωξη.

Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι το YTHDF2 οδηγεί την έξοδο των ΝΚ κυττάρων από το BMand προάγει τον ομοιοστατικό πολλαπλασιασμό των κυττάρων ΝΚ κατά τη διάρκεια της λεμφοπενίας in vivo σε ποντίκια που δεν έχουν κύτταρα Τ, Β και ΝΚ. Η μελέτη μας δείχνει επίσης ότι το YTHDF2 ρυθμίζει θετικά τη λειτουργία των κυττάρων ΝΚ.

Επομένως, η ενσωμάτωση της έκφρασης YTHDF2 σε κύτταρα ΝΚ ή CAR-NK μπορεί να έχει πολύπλευρα οφέλη για την κυτταρική επέκταση του ΝΚ κατά την παραγωγή in vitro, την επιμονή και την ενίσχυση της λειτουργίας τελεστή in vivo. Επιπλέον, η ανοδική ρύθμιση του YTHDF2 που παρατηρήσαμε στο πλαίσιο του όγκου και κατά τη διάρκεια της ιογενούς μόλυνσης μπορεί να αυξήσει την ικανότητα των NK ή CAR-NK κυττάρων να διεισδύσουν στο μικροπεριβάλλον της νόσου.

Η IL{0}} είναι ένας βασικός ρυθμιστής της ανάπτυξης των κυττάρων ΝΚ, της ομοιόστασης, της επιβίωσης και της λειτουργίας τελεστή (Becknell and Caligiuri, 2005; Mishra et al., 2014; Yu et al., 2013). Η ομάδα μας ανέφερε προηγουμένως μια νέα οδό σηματοδότησης IL-15–AKT–XBP1s που συμβάλλει στις λειτουργίες τελεστή και στην επιβίωση των ανθρώπινων ΝΚ κυττάρων (Wang et al., 2019b). Ωστόσο, ο ακριβής μηχανισμός(-οί) με τον οποίο το IL-15 ρυθμίζει την επιβίωση των ΝΚ κυττάρων δεν έχει ακόμη πλήρως κατανοηθεί.

Εδώ, βρήκαμε έναν άλλο νέο μηχανισμό στο ότι το STAT5-YTHDF2 σχηματίζει έναν βρόχο θετικής ανάδρασης κατάντη των κυττάρων ΝΚ ποντικού IL-15 που με τη σειρά του ελέγχει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων ΝΚ, την επιβίωση και τις λειτουργίες τελεστή. Η προηγούμενη έκθεσή μας έδειξε ότι η IL-15 δεν προκαλεί μεταγραφή των XBP1 και τα XBP1 δεν αλληλεπιδρούν με το STAT5 σε κύτταρα ΝΚ (Wang et al., 2019b), υποδηλώνοντας ότι η ρύθμιση των XBP1 από την IL-15 είναι ανεξάρτητη από το STAT5 .

Ως εκ τούτου, έχουμε εντοπίσει δύο νέους μεσολαβητές της IL-15 σε NKcells, τα XBP1 και YTHDF2, για τα οποία τα XBP1 δεν ρυθμίζονται από τοSTAT5, ενώ το YTHDF2 εξαρτάται από το STAT5. Αυτή η πολυπλοκότητα της χαρακτηριζόμενης σηματοδότησης IL-15 μπορεί να ταιριάζει με τον πολύπλοκο και πλειοτροπικό ρόλο της IL-15, που αποτελεί βασικό συστατικό τόσο του φλεγμονώδους περιβάλλοντος στο μικροπεριβάλλον του όγκου όσο και της ανταπόκρισης στην ιογενή λοίμωξη (Nguyen et al., 2002; Santana Carreroet al., 2019).

Η πολυπλοκότητα αντικατοπτρίζεται επίσης στο ότι η ανεπάρκεια Ythdf2 δεν επηρεάζει την επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό των ηρεμούντων ΝΚ κυττάρων in vivo, ενώ το YTHDF2 παίζει κρίσιμο ρόλο στη ρύθμιση του πολλαπλασιασμού ή/και της επιβίωσης των ΝΚ κυττάρων που ενεργοποιούνται από IL-15 ή από μόλυνση MCMV .

Η μελέτη μας υποστηρίζει επίσης την ιδέα ότι οι τροποποιήσεις YTHDF2 ή m6A γενικά παίζουν πιο κεντρικό ρόλο στη δυναμική των κυττάρων ΝΚ στην ενεργοποιημένη κατάσταση ή/και ρυθμίσεις ασθενειών.

Σε αυτή τη μελέτη, εφαρμόσαμε μια στρατηγική πολλαπλών ομικών (RNA-seq, m6A-seq και RIP-seq) για να προσδιορίσουμε τους στόχους του YTHDF2 σε NKcells.

Σύμφωνα με το εύρημα μας ότι τα ανεπαρκή NK κύτταρα Ythdf2-έδειξαν σημαντικά καθυστερημένη κυτταρική ανάπτυξη, βρήκαμε έναν μεγάλο αριθμό γονιδίων που σχετίζονται με τον κυτταρικό κύκλο και την κυτταρική διαίρεση που μειώθηκαν σημαντικά στα κύτταρα Ythdf2ΔNK NK, υποδηλώνοντας ότι το YTHDF2 ελέγχει την κυτταρική ανάπτυξη ρυθμίζοντας τον κυτταρικό κύκλο . Αξίζει να σημειωθεί ότι οι τροποποιήσεις του m6A έχουν εμπλακεί ευρέως στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου.

Το METTL3 προάγει την κυτταρική ανάπτυξη στην οξεία μυελογενή λευχαιμία ενισχύοντας τη μετάφραση γονιδίων στο μονοπάτι του κυτταρικού κύκλου (Barbieri et al., 2017; Vu et al., 2017). Η διαγραφή METTL14 επεκτείνει τη νευρογένεση του φλοιού σε μεταγεννητικά στάδια παρατείνοντας τη μετάβαση φάσης S-to-M των ακτινωτών νευρογλοιακών κυττάρων (Yoonet al., 2017).

Σε συμφωνία με τη μελέτη μας, αναφέρθηκε ότι στα κύτταρα HeLa, το YTHDF2 στοχεύει μονοπάτια που εμπλέκονται όχι μόνο στη μοριακή λειτουργία αλλά και στον πολλαπλασιασμό και την επιβίωση των κυττάρων (Wanget al., 2014).

Οι Fei et al. (2020) ανέφερε πρόσφατα ότι το YTHDF2 προάγει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό πιθανώς διευκολύνοντας την αποικοδόμηση του mRNA κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου στα κύτταρα HeLa, υποδηλώνοντας καθολικούς μηχανισμούς του YTHDF2 ή των σχετικών τροποποιήσεων του m6A στη διατήρηση της κυτταρικής επιβίωσης και λειτουργίας. Επειδή απαιτούνται εκατομμύρια κύτταρα για την ανάλυση στρατηγικής πολλαπλής ωμικής, έπρεπε να βασιστούμε σε ex vivo διευρυμένα και εξαιρετικά πολλαπλασιαστικά NK κύτταρα.

Αυτό μπορεί να εξηγήσει την παρατήρηση ότι οι ελεγμένοι στόχοι του YTHDF2 είναι κυρίως γονίδια κυτταρικού κύκλου, ενώ δεν φάνηκαν πιθανοί στόχοι που ελέγχουν την κυτταρική επιβίωση, τη λειτουργία τελεστών και την ωρίμανση των ΝΚ κυττάρων. Ανεξάρτητα από αυτό, πιστεύουμε ότι τα δεδομένα μας παρέχουν τις πρώτες ενδείξεις ότι οι στόχοι YTHDF2 συνεισφέρουν σε διαδικασίες κυτταρικού κύκλου και κυτταρικής διαίρεσης σε κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, ιδιαίτερα σε κύτταρα ΝΚ.

Συμπερασματικά, ανακαλύψαμε έναν προηγουμένως άγνωστο ρόλο της μεθυλίωσης YTHDF2 ή m6A ως θετικού ρυθμιστή του κυτταρικού όγκου ΝΚ και της αντιϊκής δραστηριότητας καθώς και της ομοιόστασης και ωρίμανσης των κυττάρων ΝΚ. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν πληροφορίες για το πώς τα NK κύτταρα ερευνούν αποτελεσματικά κατά των μεταστάσεων όγκου και της ιικής λοίμωξης μέσω μεθυλίωσης mRNA m6A. Υλικά και μέθοδοι Τα ποντίκιαMiceYthdf2fl/fl δημιουργήθηκαν από το εργαστήριο του J. Chen.

Εν συντομία, το κατασκεύασμα δότη σχεδιάστηκε για να δημιουργήσει μια υπό όρους μετάλλαξη ενός συγκεκριμένου γονιδίου στόχου κατά την ηλεκτροπόρωση (ομόλογος ανασυνδυασμός) σε εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα ποντικού. Η κασέτα στόχευσης (En2SA-IRES-LacZ-pA-hBactP-Neo-pA) πλαισιώνεται από θέσεις ανασυνδυασμού ενζύμου ανασυνδυασμού flippase (Flp)–αναγνώρισης στόχου, επιτρέποντας την αφαίρεση της κασέτας στόχευσης με ανασυνδυασμό Flp.

Ένα ζεύγος loxP εισάγεται επίσης γύρω από το τέταρτο εξόνιο του Ythdf2, το οποίο χρησιμοποιείται για την υπό όρους διαγραφή του τέταρτου εξονίου του Ythdf2 από την ανασυνδυάση Cre. Τα ποντίκια με το λυγισμένο αλληλόμορφο (Ythdf2fl/fl) δημιουργήθηκαν με διασταύρωση των ποντικών F1offspring με ποντίκια ROSA26-FlpE (αριθμός αποθέματος 003946, TheJackson Laboratory). Τα ποντίκια Ythdf2fl/fl διασταυρώθηκαν στο C57BL/6 για τουλάχιστον 10 γενιές πριν χρησιμοποιηθούν για οποιοδήποτε πείραμα.

Τα ποντίκια Ncr1-iCre ήταν ένα δώρο από τον Eric Vivier (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Μασσαλία, Γαλλία, NarniMancinelli et al., 2011). Τα ποντίκια Rag2−/−Il2rg−/− παρασχέθηκαν από τις εγκαταστάσεις ζώων στο City of Hope. Ποντίκια NCI B6-Ly5.1/Cr (ποντίκια CD45.1) αγοράστηκαν από την Charles River Laboratories. Τα IL{10}}Τα ποντίκια δημιουργήθηκαν από την ομάδα μας και διασταυρώθηκαν στο υπόβαθρο C57BL/6 (Fehniger et al., 2001). Τα ποντίκια Stat5fl/fl ήταν αρχικά από τον 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 γενιές. Για τα πειράματα χρησιμοποιήθηκαν αρσενικά και θηλυκά ποντίκια 6-12-εβδομάδων. Ως μάρτυρες WT χρησιμοποιήθηκαν γέννες με αρνητικές δημιουργίες. Όλα τα πειράματα σε ζώα εγκρίθηκαν από την ιδρυματική επιτροπή φροντίδας και χρήσης ζώων του City ofHope.

For more information:1950477648nn@gmail.com