دراسة الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية المعاد برمجتها بواسطة فيروس اللقاح

دراسة الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية المعاد برمجتها بواسطة فيروس اللقاح

في دراسة نشرت مؤخرا com.bioRxiv * خادم ما قبل الطباعة، قام الباحثون بتقييم استجابات الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية (NK) لعدوى VACV (فيروس اللقاح) في الجسم الحي.

أفادت الدراسات أن الخلايا الليمفاوية NK تلعب دورًا حاسمًا في مكافحة عدوى فيروس الجدري. ولذلك، هناك اهتمام علمي متزايد باستغلال قدراتهم في العلاجات واللقاحات الحالة للسرطان القائمة على فيروسات الجدري. ومع ذلك، فإن البيانات المتعلقة بآليات تنشيط الخلايا القاتلة الطبيعية، والمستقبلات المشاركة في التعرف على الخلايا الليمفاوية المصابة بفيروس VACV، وإمكانيات إعادة برمجة الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية نتيجة للعدوى بفيروس VACV محدودة.

يتعلم: تُظهر إعادة البرمجة النسخية للخلايا القاتلة الطبيعية بواسطة فيروس اللقاح ميزات مميزة ومحفوظة في mCMV. مصدر الصورة: نومستوكر / شترستوك

عن الدراسة

في الدراسة الحالية، قام باحثون من جامعة كامبريدج، المملكة المتحدة، ومركز فريد هاتشينسون للسرطان، الولايات المتحدة الأمريكية، بتقييم التغيرات في نسخ الخلايا الليمفاوية NK في الفئران بسبب العدوى داخل الأنف بسلالة VACV WR (الاحتياطي الغربي).

تمت بعد ذلك مقارنة التغييرات مع بيانات نسخة الخلايا الليمفاوية NK المتطابقة من البشر المصابين بلقاح أنقرة (MVA) المعدل والفئران المصابة بالفيروس المضخم للخلايا (mCMV) C57BL / 6. بالإضافة إلى ذلك، تمت مقارنة الملامح النسخية للخلايا الليمفاوية NK مع وفرة جزيء سطح الخلية التي يحددها قياس التدفق الخلوي. تم إجراء تحليل فرز الخلايا المنشطة بالفلورسنت (FACS) وتجارب عزل الخلايا اللمفاوية.

تعرض الحمض النووي الريبي (RNA) المستخرج من الخلايا الليمفاوية NK لتحليل تسلسل الحمض النووي الريبي (RNAseq). لتقييم المسارات البيولوجية المتأثرة بعدوى VACV في الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية، تم تحليل الجينات المعبر عنها تفاضليًا (DEG) بين العينات المأخوذة من الفئران المصابة بفيروس VACV والحيوانات الصورية من خلال تحليل إثراء الجينات في العملية الحيوية.

بالنسبة لنموذج الفأر المُعطى عن طريق الأنف، تم تخدير الحيوانات وإصابتها بـ 5.0 × 10 3 PFU (وحدات تشكيل اللويحة) من سلالة VACV WR لعدوى VACV الأولية أو 10 5 PFU للتطعيم بعد VACV أو إعطاء حقن مراقبة. بالنسبة لنموذج العدوى الفأرية المُعطى داخل الأدمة، أُصيبت الحيوانات داخل الأدمة بـ 10³ PFU من سلالة VACV WR. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء فحوصات البلاك للتأكد من عيار VACV في خلايا BSC-1 (خط خلايا القرد الأخضر الأفريقي).

وبعد ثمانية وعشرين يوماً من الإصابة بفيروس VACV داخل الأدمة، تم الحصول على عينات من الدم والطحال من الفئران. تم استخدام أنسجة الطحال لعزل NK أو مجموعة من الخلايا الليمفاوية التائية 8+ (CD8+). تم حقن ذيول حيوانات الفأر المتلقية عن طريق الوريد بالخلايا اللمفاوية NK، أو الخلايا الليمفاوية CD8+ T، أو معلقات الخلايا الطحالية، وتم تحدي الفئران بعد يوم واحد عن طريق الأنف بـ 10 5 PFU من VACV WR. تم وزن الحيوانات بانتظام وملاحظة علامات المرض لمدة تصل إلى 14 يومًا بعد التعرض لفيروس VACV.

نتائج

ولوحظت تغيرات واسعة النطاق في نشاط نسخ الخلايا اللمفاوية القاتلة الطبيعية في الفئران المصابة بفيروس VACV، بما يتوافق مع التعرف المباشر على الخلايا المستهدفة والتعرض للسيتوكينات والإنترفيرونات. بالإضافة إلى ذلك، لاحظ الفريق تغيرات في التعبير عن بعض NKRs (مستقبلات السطح NK)، مثل: B. مستقبلات عائلة SLAM وLy49، وزيادة تنظيم علامة NK المرتبطة بالذاكرة. لم يمنح النقل بالتبني لخلايا الذاكرة NK حماية مناعية ضد الإصابة مرة أخرى. كشفت مقارنة النتائج مع استجابات الخلايا الليمفاوية NK لعدوى الفيروس المضخم للخلايا الفأري (mCMV) عن سمات مشتركة ونشاط نسخي NK مميز ناجم عن VACV. ولوحظ وجود تداخل بين الاستجابات النسخية NK في البشر الذين تم إعطاؤهم لقاحات VACV الموهنة وMVA، مما يشير إلى استجابات الخلايا الليمفاوية NK المحفوظة عبر مضيفين مختلفين. التنشيط الناجم عن VACV وتوسيع ونضج الخلايا الليمفاوية NK مع التغييرات المصاحبة في برامج النسخ بالجملة والتعبير عن علامات الذاكرة.

زاد عدد الخلايا القاتلة الطبيعية عند 6.5 أيام بعد الإصابة (dpi)، ولوحظ التوسع التفضيلي للمجموعات الفرعية CD27+CD11b- وCD27+CD11b+. وأظهر تحليل DEG (الجينات المعبر عنها تفاضلياً) بين العينات المصابة بفيروس VACV والعينات الوهمية عند 1.5 نقطة في البوصة و6.5 نقطة في البوصة، على التوالي، 70 نسخة و3280 نسخة مع تغييرات كبيرة. كشفت مقارنة أزواج العينات المصابة بـ VAC والعينات الوهمية عن 4045 و140 نسخة تم تغييرها بشكل كبير، على التوالي.

لم يكن من الممكن تمييز DEGs في حيوانات الفئران المصابة بفيروس VACV عند 1.5 نقطة في البوصة عن الضوضاء الخلفية، في حين أن تلك التي تم تحديدها في الحيوانات المصابة عند 6.5 نقطة في البوصة تختلف بيولوجيًا في استجاباتها للعدوى بفيروس VACV. شاركت الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية في مسارات المستجيب وأظهرت أنماطًا دفاعية نشطة ناتجة عن عدوى VACV. لم تتعرف الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية على أنماط التعبير البروتيني غير الطبيعية على سطح الخلايا المصابة بفيروس VACV في الجسم الحي فحسب، بل تعرفت أيضًا على الإنترفيرونات والسيتوكينات المشاركة في تنشيط الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية.

ولوحظ انتفاخ تعبير Ly108 d CD319 في الخلايا الليمفاوية NK استجابةً لعدوى VACV. من المرجح أن تتوسط المستقبلات وظيفة تنشيط NK من خلال التعبير المتزامن مع جزيئات محول تنشيط NK. أثناء عدوى VACV الحادة، أظهرت الخلايا الليمفاوية NK الطحالية انتفاخًا كبيرًا في العلامات المرتبطة بذاكرة الخلايا الليمفاوية NK.

تشترك الخلايا الليمفاوية NK الفأرية والبشرية في التوقيع النسخي استجابةً لعدوى VACV أو التطعيم الذي يرتبط بشكل كبير بالتعرف المباشر على مجموعات الخلايا المصابة بـ VACV. تم تنظيم نسخ NKR مثل tigit و gbp49a / b و klrg1 و cd69 و crtam و lag3 و thy1 و klrb1b و cd160 و lair1 بشكل كبير، في حين تم تنظيم klra9 و klrc2 بشكل كبير.

بشكل عام، قدمت نتائج الدراسة معلومات جديدة حول تنشيط ووظائف وتوازن الخلايا الليمفاوية القاتلة الطبيعية أثناء عدوى VACV، والتي قد يكون لها آثار على تطوير العلاجات القائمة على VACV. كشفت المقارنة مع استجابات النسخ NK للقاحات MVA في البشر والاستجابة لمختلف الفيروسات، بما في ذلك mCMV، عن السمات المحفوظة لإعادة برمجة النسخ NK فيما يتعلق بالعدوى أو التطعيم.

* ملاحظة هامة

تنشر bioRxiv تقارير علمية أولية لم تخضع لمراجعة النظراء، وبالتالي لا ينبغي اعتبارها قاطعة، أو توجيه الممارسة السريرية/السلوك الصحي، أو التعامل معها على أنها معلومات ثابتة.

مرجع:

• Die transkriptionelle Reprogrammierung natürlicher Killerzellen durch das Vacciniavirus zeigt bei mCMV sowohl ausgeprägte als auch konservierte Merkmale. Delphine M. Depierreux, Geoffrey L. Smith, Brian J. Ferguson. bioRxiv Preprint 2022, DOI: https://doi.org/10.1101/2022.11.10.516015, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.11.10.516015v1

.