RNA M6 A-leseren YTHDF2 kontrollerer NK-celle antitumor og antiviral immunitet del 1

Introduksjon

Natural killer (NK) celler er de dominerende medfødte lymfoidcellene som medierer antiviral og antitumor immunitet (Spits et al., 2016). De gjenkjenner virusinfiserte og kreftceller gjennom sine mange overflater – uttrykte aktiverende og hemmende reseptorer og dreper dem via en cytotoksisk effekt (Sun og Lanier, 2011).

Naturlig morder er nært knyttet til immunitet fordi naturlige morderceller er en viktig del av immunsystemet. Naturlige drepeceller er en type immunceller som raskt kan identifisere og drepe kreftceller og patogener. De kan identifisere og angripe unormale celler uten å skade normale celler.

Immunitet er kroppens evne til å motstå sykdom og infeksjon, og det er forsvaret mot invaderende fremmede patogener gjennom ulike mekanismer i immunsystemet. Naturlige morderceller er et av de viktigste våpnene. De kan direkte bekjempe patogener og tumorceller, og til og med jobbe sammen med andre immunceller for å forbedre effekten av å bekjempe sykdommer.

Å opprettholde god immunitet er viktig for å forebygge og behandle mange sykdommer. Noen faktorer relatert til naturlig mordercelleaktivitet og immunitet inkluderer:

1. Ernæring: Gode spisevaner og inntak av passende næringsstoffer kan fremme aktiviteten til naturlige drepeceller. For eksempel spiller næringsstoffer som vitamin C, E og folsyre en viktig rolle i å øke aktiviteten til naturlige drepeceller.

2. Trening: Moderat trening kan forbedre immunfunksjonen og antall naturlige drepeceller, og fremme en bedre immunrespons.

3. Sunn livsstil: Å slutte å røyke, begrense alkohol, få nok søvn, redusere stress og eliminere negative følelser kan forbedre immuniteten og forbedre aktiviteten i naturlige drepeceller.

Kort sagt, naturlige drepeceller er et av de viktigste våpnene i immunsystemet. God immunitet kan beskytte kroppen mot sykdom. Ved å ta i bruk en sunn livsstil, opprettholde god ernæring og delta i moderat trening, kan du øke antallet og aktiviteten til naturlige drepeceller, forbedre immuniteten og dermed kontinuerlig forbedre kroppens helse. Det kan sees at vi trenger å forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen betydelig fordi Cistanche deserticola er et tradisjonelt kinesisk medisinsk materiale som har mange unike effekter, hvorav en er å forbedre hukommelsen. Effekten av Cistanche deserticola kommer fra de mange aktive ingrediensene den inneholder, inkludert garvesyre, polysakkarider, flavonoidglykosider, etc. Disse ingrediensene kan fremme hjernens helse gjennom en rekke forskjellige veier.

Klikk vet 10 måter å forbedre hukommelsen

De kan også produsere et distinkt sett med cytokiner, slik som IFN-, TNF- og IL-10, eller kjemokiner, som MIP-1 og - og RANTES, som ytterligere kan fremkalle adaptive immunresponser (Spits) et al., 2016). Sammen bidrar de multifunksjonelle aktivitetene til NK-celler til å eliminere følsomme mål og forsterke inflammatoriske responser mot virus og kreft.

Som den mest utbredte posttranskripsjonelle modifikasjonen på mRNA fra pattedyr, dukker N6-metyladenosin (m6A)-modifikasjonen opp som en utbredt reguleringsmekanisme som kontrollerer genuttrykk i forskjellige fysiologiske prosesser (Yue et al., 2015).

Hvordan m6A-metylering regulerer medfødt og adaptiv cellemediert immunitet gjenstår imidlertid å bli fullstendig forstått og frem til denne rapporten har forblitt ukjent i NK-celler.

Nylig har kimære antigenreseptorer (CAR) blitt vist for å omdirigere NK-celler mot tumorceller som uttrykker et tilsvarende antigen, og skaper muligheter for å kjempe mot kreft (Chenet al., 2016; Chu et al., 2014; Han et al., 2015; Liu et al. al., 2020; Tang et al., 2018; Yilmaz et al., 2020).

Derfor vil tydelig definering av rollen til m6A-modifikasjon i NK-celler ikke bare forbedre vår forståelse av RNA-modifikasjoner som et nytt og kritisk lag av posttranskripsjonell genregulering som kontrollerer immuncellefunksjoner, men kan også gi oss en ny mulighet til å forbedre NK-celleeffektorfunksjon og overlevelse for kreft. immunterapi.

m6A-metyltransferasene ("forfattere," f.eks. METTL3 ogMETTL14) og demetylaser ("viskere", f.eks. fettmasse- og fedme-assosiert protein [FTO] og ALKBH5) kontrollerer dynamisk m6A-metyleringslandskapet (Shi et al., 2019).

Them6A-leserproteiner (YTH-domeneholdig familie [YTHDF]-proteiner YTHDF1, YTHDF2 og YTHDF3 og insulinlignende vekstfaktor 2-mRNA-bindende [IGF2BP]-proteiner IGF2BP1, IGF2BP2 og IGF2BP3) binder seg fortrinnsvis til det metylerte funksjonsRNA, inkludert mediat. fremme translasjonsoren som påvirker stabiliteten til m6A-modifiserte mRNA (Huang et al., 2018; Shi et al., 2019; Wang et al., 2014; Wang et al., 2015).

Nyere studier har vist at m6A-metylering er involvert inadaptiv og medfødt immuncellemediert immunitet (Shulman og Stern-Ginossar, 2020). Sletting av m6Awriter-proteinet METTL3 i muse-T-celler forstyrrer cellehomeostase og differensiering ved å målrette mot IL-7/SOCS/STAT5-banen (Li et al., 2017). METTL3 opprettholder T reg-celleundertrykkende funksjoner gjennom IL-2/STAT5-signalering (Tong et al.,2018).

RNA m6A-metylering spiller en viktig rolle i tidlig B-celleutvikling (Zheng et al., 2020). En fersk rapport viste at METTL3-mediert mRNA m6A-metylering fremmer aktivering av dendritiske celler (DC) (Wang et al., 2019a).

m6A-modifiserte mRNA-er som koder for lysosomale katepsiner kan gjenkjennes av YTHDF1 i DC-er, og undertrykker derved kryss-primerbarheten til DC-er og hemmer antitumor-immunresponser (Han et al., 2019).

m6A-modifikasjoner kontrollerer også den medfødte immunresponsen på virusinfeksjon (Liu et al., 2019; Rubio et al., 2018; Winkler et al., 2019). Hvorvidt og hvordan m6A-modifikasjoner påvirker den NK-cellemedierte immunresponsen til tumorceller og virus har imidlertid ikke blitt rapportert. YTHDF2 er en godt anerkjent m6A-leser som virker ved å spesifikt gjenkjenne og binde seg til m6A-holdige RNA og fremme nedbrytning av måltranskripsjoner (Wang et al., 2014).

I følge databasen til BioGPS (Wu et al., 2013) og våre foreløpige data, uttrykker murine NK-celler YTHDF2 på et høyt nivå, mens dens rolle i å regulere NK-celler er ukjent. Dette motiverte oss til å studere YTHDF2 i NK-celler ved å bruke en betinget knockout-tilnærming.

Vi viser at uttømming av Ythdf2 i museNK-celler betydelig svekket NK-celle-antitumor og antiviralimmunitet. YTHDF2 kontrollerte dessuten NK-cellehomeostase, modning og overlevelse i en jevn tilstand. Dermed spiller YTHDF2- eller m6A-modifikasjoner generelt mangefasetterte roller i regulering av NK-celler.

Resultater

YTHDF2 er oppregulert i murine NK-celler av IL-15, murinCMV-infeksjon og tumorprogresjon

For å studere rollen til m6A-modifikasjoner i NK-celler, screenet vi først ekspresjonsnivåene til m6A-skrivere, viskelærere og andre lesere i murine NK-celler ved å bruke BioGPS-databasen (http://biogps.org).

Følgelig var uttrykket av Ythdf2-mRNA høyest blant de andre m6A-enzymene og -leserne (fig. 1 A). Interessant nok fant vi at NK-celler også har konstitutivt RNA og proteinekspresjon av Ythdf2 på høye nivåer sammenlignet med de fleste andre immunceller, inkludert B-celler , makrofager og DC-er (Fig. 1 B og Fig. S1 A).

NK-celler kan aktiveres av IL-15, som er en nøkkelregulator for NK-cellehomeostase og overlevelse (Becknell og Caligiuri, 2005). Ved å utnytte Gene Expression Omnibus (GEO)-databasen fant vi at IL-15-aktiverte NK-celler har høyere mRNA-nivåer av Ythdf2 sammenlignet med andre m6A-enzymer og -lesere som vi testet (fig. 1 C; analysert fra GEO under tilgangsnr. GSE106138).

I samsvar med vår analyse av GEO-dataene, viste sanntids kvantitative PCR (qPCR) og immunblotting at IL-15-aktivering av NK-celler betydelig oppregulerte Ythdf2 både på mRNA- og proteinnivået og at Ythdf2 hadde et veldig høyt ekspresjonsnivå i IL{ {4}}-aktiverte NK-celler sammenlignet med andre m6Aenzymer og lesere som vi testet (fig. 1, D–F; og fig. S1 B).

Proteinnivåene til YTHDF2 ble også betydelig oppregulert i NK-celler fra IL-15 transgene (Tg) mus som vi tidligere genererte sammenlignet med WT-kontroller (Fig. S1 C;Fehniger et al., 2001).NK-celler er kritiske mediatorer av vertsimmunitet mot viralinfeksjon og maligniteter (Spits et al., 2016). Vi evaluerte derfor ekspresjonsmønsteret til YTHDF2 i NK-celler under murin CMV (MCMV) infeksjon.

Ved å bruke GEO-databasen fant vi at Ythdf2 ble oppregulert på dag 1.5 etter infeksjon i to uavhengige databaser (fig. 1 G og fig. S1 D). En immunoblotting-analyse bekreftet at proteinnivåene til YTHDF2 også ble oppregulert på dag 1.5 etter infeksjon med MCMV (Fig.S1 E), noe som indikerer at YTHDF2 kan spille en kritisk rolle i NKcell-mediert antiviral immunitet.

I tillegg til å kontrollere virusinfeksjon, bidrar NK-celler til antitumor-immunovervåking. Vi undersøkte deretter Ythdf2-nivåer under tumorutvikling. Ved å bruke B16F10 melanommetastasemodellen fant vi en reduksjon av NK-celler i lungen på det sene stadiet av tumorutviklingen (fig. S1 F), noe som samsvarer med en tidligere rapport (Cong et al., 2018).

Vi fant at mRNA- og proteinnivåene til Ythdf2 ble betydelig oppregulert i NK-celler på det tidlige stadiet av tumorutvikling (Fig. 1 H og Fig. S1 G). Til sammen viser disse dataene at YTHDF2 er sterkt uttrykt i NK-celler og oppreguleres under virusinfeksjon og tumorgenese, noe som fører til at vi antar at YTHDF2 spiller en rolle i regulering av NK-celleforsvar mot tumorogenese og virusinfeksjon.

YTHDF2-mangel svekker NK-celle antitumor-immunitet

For å definere rollen til YTHDF2 i NK-celle-mediert antitumorimmunitet, genererte vi først Ythdf2 floksede mus (fig. S1, H og I). Vi genererte deretter NK-cellespesifikke betingede knockout-mus (heretter referert til som Ythdf2ΔNK-mus) ved å krysse Ythdf2fl/fl-mus med Ncr1-iCre-mus (Narni-Mancinelli et al.,2011). Sletting av Ythdf2 i NK-celler ble verifisert ved qPCR andimmunoblotting (fig. S1, J og K).

Vi etablerte deretter en metastatisk melanommodell ved intravenøs injeksjon av B16F10-celler i Ythdf2WT- og Ythdf2ΔNK-mus. Som vist i fig. 2 A, viste Ythdf2ΔNK-mus en mye større byrde av metastatiske knuter enn for Ythdf2WT-mus.

Vi fant en signifikant reduksjon i prosenten og det absolutte antallet infiltrerende NK-cellers intumorvev til Ythdf2ΔNK-mus sammenlignet med de observert i Ythdf2WT-mus (fig. 2, B og C). I mellomtiden viste infiltrerende NK-celler fra Ythdf2ΔNK-mus en signifikant reduksjon i uttrykket av IFN-, granzym B og perforin sammenlignet med de fra Ythdf2WT-mus (fig. 2, D-F).

Imidlertid var prosentandelen av CD4+ T-celler og CD8+ T-celler og deres uttrykk for IFN- sammenlignbare mellom Ythdf2WT-mus og Ythdf2ΔNK-mus (fig. S1, L–O), noe som tyder på at YTHDF2 i NK-celler er avgjørende for å kontrollere tumormetastaser.

For å bekrefte det celle-iboende kravet til YTHDF2 for NK-cellemediert antitumorimmunitet, overførte vi adoptivt et likt antall NK-celler fra Ythdf2ΔNK-mus eller Ythdf2WT-mus til Rag2-/-Il2rg-/- mus, som mangler T-, B- og NK-celler 1 d før en injeksjon av B16F10-tumorceller (fig. 2 G). Vi fant en signifikant økt forekomst av tumormetastaser hos mus overført med Ythdf2ΔNK NK-celler sammenlignet med mus injisert med Ythdf2WT NK-celler (fig. 2 G).

Tilsvarende fant vi i denne modellen en betydelig reduksjon i prosentandelen og det absolutte antallet infiltrerende Ythdf2ΔNK NK-celler (fig. 2, H og I) samt en reduksjon i uttrykket av IFN-, granzym B og perforin hos mus som mottok adoptivt. overførte Ythdf2ΔNK NK-celler sammenlignet med de som mottok Ythdf2WT NK-celler (fig. 2, J-L). Disse dataene indikerer en celle-iboende rolle til YTHDF2 i reguleringen av NK-celle-antitumorimmunitet.

For more information:1950477648nn@gmail.com