Il lettore RNA M6 A YTHDF2 controlla l'immunità antitumorale e antivirale delle cellule NK Parte 5

Le cellule NK utilizzano due approcci principali per distruggere le cellule tumorali e le cellule infette da virus: (1) rilascio di molecole citotossiche, come asperforina e granzimi, che inducono direttamente l'apoptosi o piroptosi delle cellule bersaglio (Zhou et al., 2020) e (2) secrezione di diversi citochine (come IFN-, TNF- e GM-CSF) e chemochine (MIP-1, MIP-1, IL-8 e RANTES) che migliorano la funzione di altri sistemi immunitari innati e adattativi cellule (Fauriatet al., 2010; Reiter, 1993).

Le cellule tumorali sono cellule anomale del corpo umano che proliferano e si diffondono in modo incontrollabile, causando gravi danni al nostro corpo. Per curare i tumori, molte persone scelgono di ricevere chemioterapia, radioterapia e altri trattamenti. Questi trattamenti possono distruggere in una certa misura le cellule tumorali, ma causano anche alcuni danni alla nostra salute, ad esempio influenzando la nostra memoria.

La chemioterapia è attualmente uno dei metodi più importanti per il trattamento delle cellule tumorali. Utilizza farmaci speciali per uccidere le cellule tumorali e prevenirne la crescita e la diffusione. Tuttavia, questi farmaci possono anche danneggiare alcune cellule normali, soprattutto nel cervello, quindi alcune persone potrebbero avvertire un calo significativo della memoria durante la chemioterapia.

Tuttavia, non dovremmo abbandonare il trattamento per questo motivo. Il progresso della scienza e della tecnologia ci ha fornito molti nuovi trattamenti, come la terapia mirata, l’immunoterapia, ecc. Questi trattamenti non solo possono ridurre il danno causato dalla chemioterapia al nostro corpo, ma anche uccidere efficacemente le cellule tumorali.

Inoltre, possiamo anche adottare alcune misure per proteggere la nostra memoria. Ad esempio, possiamo migliorare la memoria esercitando il cervello, come leggere attentamente, imparare lingue straniere, fare giochi cerebrali, ecc. Inoltre, mangiare bene e dormire bene possono anche aiutare a mantenere una buona memoria.

Insomma, esiste una certa relazione tra cellule tumorali e memoria, ma per questo non bisogna rinunciare facilmente alle cure. Dovremmo adottare misure proattive per proteggere la nostra salute fisica e la nostra memoria e credere che i progressi tecnologici possano offrirci trattamenti migliori. Combattiamo contro le cellule tumorali e proteggiamo la nostra salute e il nostro futuro luminoso! Si può vedere che dobbiamo migliorare la memoria, e la Cistanche deserticola può migliorare significativamente la memoria, perché la Cistanche deserticola ha effetti antiossidanti, antinfiammatori e antinvecchiamento, che possono aiutare a ridurre l’ossidazione e le reazioni infiammatorie nel cervello, proteggendo così il cervello. salute del sistema nervoso. Inoltre, Cistanche deserticola può anche promuovere la crescita e la riparazione delle cellule nervose, migliorando così la connettività e la funzione delle reti neurali. Questi effetti possono aiutare a migliorare la memoria, l’apprendimento e la velocità di pensiero e possono anche prevenire lo sviluppo di disfunzioni cognitive e malattie neurodegenerative.

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In questo studio, abbiamo osservato meccanismi non identici mediante i quali YTHDF2 regola l'immunità antitumorale e antivirale delle cellule NK. In ambito tumorale, YTHDF2 promuove la secrezione di perforina, granzima B e IFN da parte delle cellule NK per controllare le metastasi del melanoma, mentre, durante l'infezione da MCMV, YTHDF2 promuove l'attività antivirale mediata dalle cellule NK contro MCMV principalmente attraverso la regolazione della perforina.

Una potenziale spiegazione per questa discrepanza è che l’attivazione delle cellule NK da parte di tumori o virus è regolata in modi diversi.

MCMV attiva le cellule NK codificando la proteina m157, un ligando del recettore delle cellule NK Ly49H (Smith et al., 2002) e si associa a due adattatori intracellulari, DAP10 e DAP12 (French et al., 2006; Orr et al., 2009). Tuttavia, nel contesto tumorale, l'attivazione delle cellule NK è strettamente regolata dalla sua interazione con diversi ligandi dei recettori delle cellule NK espressi dalle cellule tumorali e dalle citochine, come IL-15 e TGF-, nel microambiente tumorale (Wu et al al., 2020b).

Inoltre, abbiamo scoperto che YTHDF2 promuove la maturazione delle cellule NK regolando gli Eome. Tuttavia, non sono stati trovati siti leganti nell'mRNA di Eomes, suggerendo che YTHDF2 regola indirettamente l'espressione di Eomes. Sono necessari ulteriori studi per indagare il meccanismo con cui YTHDF2 regola l'espressione di Eomes.

Inoltre, richiede ulteriori approfondimenti anche il modo in cui YTHDF2 riceve e media segnali che possono rapidamente modellare la risposta cellulare NK contro cellule virali o tumorali. Il trasferimento adottivo di cellule NK allogeniche in pazienti affetti da leucemia può portare alla remissione (Ruggeri et al., 2002).

È stato dimostrato che le cellule NK progettate con CAR forniscono vantaggi significativi nel linfoma CD19+ recidivante o refrattario e nella leucemia (Liu et al., 2020). Tuttavia, l’espansione e la persistenza limitate delle cellule NK in vivo, così come il traffico limitato e l’infiltrazione di cellule NK nei siti tumorali, rimangono una sfida importante per la terapia basata sulle cellule NK (Yilmaz et al., 2020).

Poiché i pazienti affetti da cancro o quelli con infezione virale, come quelli con COVID-19, di solito vanno incontro a linfopenia transitoria (Grossman et al., 2015; Zhaoet al., 2020), un'efficiente espansione delle cellule NK durante la linfopenia è fondamentale per controllare la crescita del tumore e infezione virale.

I nostri risultati mostrano che YTHDF2 guida l'uscita delle cellule NK dal BM e promuove la proliferazione omeostatica delle cellule NK durante la linfopenia in vivo nei topi privi di cellule T, B e NK. Il nostro studio mostra anche che YTHDF2 regola positivamente la funzione effettrice delle cellule NK.

Pertanto, l'incorporazione dell'espressione YTHDF2 nelle cellule NK o CAR-NK può avere molteplici benefici per l'espansione delle cellule NK durante la produzione in vitro, la persistenza e il miglioramento della funzione effettrice in vivo. Inoltre, la sovraregolazione di YTHDF2 che abbiamo osservato nel contesto del tumore e durante l'infezione virale può aumentare la capacità delle cellule NK o CAR-NK di infiltrarsi nel microambiente della malattia.

IL-15 è un regolatore chiave dello sviluppo, dell'omeostasi, della sopravvivenza e della funzione effettrice delle cellule NK (Becknell e Caligiuri, 2005; Mishra et al., 2014; Yu et al., 2013). Il nostro gruppo ha precedentemente riportato una nuova via di segnalazione IL-15–AKT–XBP1s che contribuisce alle funzioni effettrici e alla sopravvivenza delle cellule NK umane (Wang et al., 2019b). Tuttavia, l'esatto meccanismo con cui l'IL-15 regola la sopravvivenza delle cellule NK non è stato ancora completamente compreso.

Qui, abbiamo trovato un altro nuovo meccanismo in quanto STAT5-YTHDF2 forma un ciclo di feedback positivo a valle delle cellule NK intratopi IL-15 che a sua volta controlla la proliferazione, la sopravvivenza e le funzioni effettrici delle cellule NK. Il nostro precedente rapporto ha mostrato che IL-15 non induce la trascrizione di XBP1 e gli XBP1 non interagiscono con STAT5 nelle cellule NK (Wang et al., 2019b), suggerendo che la regolazione di XBP1 da parte di IL-15 è indipendente da STAT5 .

Abbiamo quindi identificato due nuovi mediatori di IL-15 nelle cellule NK, XBP1 e YTHDF2, per i quali XBP1 non sono regolati da STAT5, mentre YTHDF2 dipende da STAT5. Questa complessità della segnalazione caratterizzata da IL-15 può corrispondere al ruolo complesso e pleiotropico di IL-15, che è una componente chiave sia dell'ambiente infiammatorio nel microambiente tumorale sia della risposta all'infezione virale (Nguyen et al., 2002; Santana Carreroet al., 2019).

La complessità si riflette anche nel fatto che il deficit di Ythdf2 non influenza la sopravvivenza e la proliferazione delle cellule NK a riposo in vivo, mentre YTHDF2 svolge un ruolo critico nella regolazione della proliferazione e/o della sopravvivenza delle cellule NK attivate dall'infezione da IL-15 o da MCMV .

Il nostro studio supporta anche il concetto che le modifiche YTHDF2 o m6A in generale svolgono un ruolo più centrale nella dinamica delle cellule NK nello stato attivato e/o nei contesti di malattia.

In questo studio, abbiamo applicato una strategia multi-omica (RNA-seq, m6A-seq e RIP-seq) per identificare gli obiettivi di YTHDF2 nelle cellule NK.

In linea con la nostra scoperta che le cellule NK con deficit di Ythdf2- mostravano una crescita cellulare significativamente ritardata, abbiamo trovato un gran numero di geni correlati al ciclo cellulare e alla divisione cellulare che erano notevolmente diminuiti nelle cellule NK Ythdf2ΔNK, suggerendo che YTHDF2 controlla la crescita cellulare regolando il ciclo cellulare . Da notare che le modifiche di m6A sono state ampiamente coinvolte nella regolazione del ciclo cellulare.

METTL3 promuove la crescita cellulare nella leucemia mieloide acuta migliorando la traduzione dei geni nel percorso del ciclo cellulare (Barbieri et al., 2017; Vu et al., 2017). La delezione di METTL14 estende la neurogenesi corticale negli stadi postnatali prolungando la transizione di fase da S a M delle cellule gliali radiali (Yoonet al., 2017).

Coerentemente con il nostro studio, è stato riportato che le cellule inHeLa, YTHDF2 prendono di mira percorsi coinvolti non solo nella funzione molecolare ma anche nella proliferazione e sopravvivenza cellulare (Wanget al., 2014).

Fei et al. (2020) hanno recentemente riferito che YTHDF2 promuove la proliferazione cellulare possibilmente facilitando la degradazione dell'mRNA durante il ciclo cellulare nelle cellule HeLa, suggerendo uno o più meccanismi universali di YTHDF2 o le sue modifiche m6A associate nel mantenimento della sopravvivenza e della funzione cellulare. Poiché sono necessarie milioni di cellule per l'analisi della strategia multi-omica, abbiamo dovuto fare affidamento su cellule NK espanse ex vivo e altamente proliferative.

Ciò può spiegare l'osservazione che i bersagli selezionati di YTHDF2 sono principalmente geni del ciclo cellulare, mentre non sono stati mostrati potenziali bersagli che controllano la sopravvivenza cellulare, la funzione effettrice e la maturazione delle cellule NK. Indipendentemente da ciò, riteniamo che i nostri dati forniscano la prima prova che gli obiettivi YTHDF2 contribuiscono ai processi del ciclo cellulare e della divisione cellulare nelle cellule immunitarie, in particolare nelle cellule NK.

In conclusione, abbiamo scoperto un ruolo precedentemente sconosciuto della metilazione di YTHDF2 o m6A come regolatore positivo dell'attività antitumorale e antivirale delle cellule NK, nonché dell'omeostasi e della maturazione delle cellule NK. Questi risultati forniscono informazioni su come le cellule NK esaminano efficacemente le metastasi tumorali e l'infezione virale attraverso la metilazione dell'mRNA m6A. Materiali e metodi Topi Topi Ythdf2fl/fl sono stati generati dal laboratorio di J. Chen.

In breve, la struttura del donatore è stata progettata per generare una mutazione condizionale di uno specifico gene bersaglio in seguito all'elettroporazione (ricombinazione omologa) nelle cellule staminali embrionali di topo. La cassetta targeting (En2SA-IRES-LacZ-pA-hBactP-Neo-pA) è fiancheggiata da siti di ricombinazione bersaglio di riconoscimento dell'enzima di ricombinazione flippase (Flp), consentendo la rimozione della cassetta targeting con la ricombinasi Flp.

Una coppia di loxP viene introdotta anche attorno al quarto esone di Ythdf2, che viene utilizzato per l'eliminazione condizionale del quarto esone di Ythdf2 da parte della ricombinasi Cre. I topi con l'allele floxed (Ythdf2fl/fl) sono stati generati incrociando i topi F1offspring con topi ROSA26-FlpE (codice 003946; TheJackson Laboratory). Topi Ythdf2fl/fl sono stati incrociati con C57BL/6 per almeno 10 generazioni prima di essere utilizzati per qualsiasi esperimento.

I topi Ncr1-iCre sono stati un regalo di Eric Vivier (Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, Marsiglia, Francia; NarniMancinelli et al., 2011). I topi Rag2−/−Il2rg−/− sono stati forniti dalla struttura per animali della City of Hope. Topi NCI B6-Ly5.1/Cr (topi CD45.1) sono stati acquistati dai Charles River Laboratories. I topi IL-15Tg sono stati generati dal nostro gruppo e reincrociati con il background C57BL/6 (Fehniger et al., 2001). I topi Stat5fl/fl provenivano originariamente da 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 generazioni. Per gli esperimenti sono stati utilizzati topi maschi e femmine di 6-12- settimane. I compagni di cucciolata Cre-negativi sono stati usati come controlli WT. Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati approvati dal comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali di City of Hope.

For more information:1950477648nn@gmail.com