Etude de lymphocytes tueurs naturels reprogrammés transcriptionnellement par le virus de la vaccine

Etude de lymphocytes tueurs naturels reprogrammés transcriptionnellement par le virus de la vaccine

Dans une étude récemment publiée bioRxiv * Serveur de prépublication, les chercheurs ont évalué les réponses des lymphocytes tueurs naturels (NK) aux infections par le VACV (virus de la vaccination) in vivo.

Des études ont rapporté que les lymphocytes NK jouent un rôle essentiel dans la lutte contre les infections à poxvirus. Par conséquent, il existe un intérêt scientifique croissant pour l’exploitation de leurs capacités dans les thérapies oncolytiques et les vaccinations basées sur les poxvirus. Cependant, les données sur les mécanismes d'activation des cellules NK, les récepteurs impliqués dans la reconnaissance des lymphocytes infectés par le VACV et les possibilités de reprogrammation des lymphocytes NK à la suite d'infections par le VACV sont limitées.

Apprendre: La reprogrammation transcriptionnelle des cellules tueuses naturelles par le virus de la vaccine présente des caractéristiques à la fois distinctes et conservées dans le mCMV. Crédit photo : Numstocker / Shutterstock

À propos des études

Dans la présente étude, des chercheurs de l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni, et du Fred Hutchinson Cancer Center, aux États-Unis, ont évalué les modifications des transcriptomes des lymphocytes NK chez la souris en raison d'une infection intranasale par la souche VACV WR (Western Reserve).

Les changements ont ensuite été comparés aux données identiques du transcriptome des lymphocytes NK provenant d’humains infectés par la vaccine Ankara (MVA) modifiée et de souris C57BL/6 infectées par le cytomégalovirus (mCMV). De plus, les profils transcriptionnels des lymphocytes NK ont été comparés à l’abondance des molécules à la surface cellulaire déterminée par cytométrie en flux. Des expériences d'analyse de tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) et d'isolement de lymphocytes ont été réalisées.

L'acide ribonucléique (ARN) extrait des lymphocytes NK a été soumis à une analyse de séquençage d'ARN en masse (RNAseq). Pour évaluer les voies biologiques affectées par l'infection par le VACV dans les lymphocytes NK, les gènes exprimés différentiellement (DEG) entre des échantillons de souris infectées par le VACV et d'animaux factices ont été analysés par analyse d'enrichissement de l'ontologie des gènes de bioprocédés.

Pour le modèle de souris administré par voie intranasale, les animaux ont été anesthésiés et infectés avec 5,0 × 10 3 PFU (unités formant des plaques) de la souche VACV WR pour les infections primaires par VACV ou 10 5 PFU pour une vaccination post-VACV ou des injections témoins. Pour le modèle d'infection murine administré par voie intradermique, les animaux ont été infectés par voie intradermique avec 10³ PFU de la souche VACV WR. De plus, des tests sur plaques ont été effectués pour confirmer les titres de VACV dans les cellules BSC-1 (lignée cellulaire African Green Monkey).

Vingt-huit jours après l'infection intradermique par le VACV, des échantillons de sang et de rate ont été prélevés sur des souris. Les tissus de la rate ont été utilisés pour l’isolement des lymphocytes T NK ou des groupes de lymphocytes T de différenciation 8+ (CD8+). Les queues des souris receveuses ont reçu une injection intraveineuse de lymphocytes NK, de lymphocytes T CD8+ ou de suspensions de splénocytes, et les souris ont été provoquées après 1 jour par voie intranasale avec 10 5 PFU de VACV WR. Les animaux ont été pesés régulièrement et observés pour déceler des signes de maladie jusqu'à 14 jours après l'exposition au VACV.

Résultats

Des changements importants dans l'activité des transcrits des lymphocytes NK ont été observés chez les souris infectées par le VACV, ce qui concorde avec la reconnaissance directe des cellules cibles et l'exposition aux cytokines et aux interférons. De plus, l’équipe a noté des changements dans l’expression de certains NKR (récepteurs de surface NK), tels que : B. les récepteurs de la famille SLAM et Ly49, et la régulation positive des marqueurs NK associés à la mémoire. Le transfert adoptif de cellules NK mémoires ne confère pas de protection immunitaire contre la réinfection. La comparaison des résultats avec les réponses des lymphocytes NK aux infections murines à cytomégalovirus (mCMV) a révélé des caractéristiques communes et une activité transcriptionnelle NK distincte induite par le VACV. Un chevauchement entre les réponses transcriptionnelles NK chez les humains ayant reçu des vaccins VACV atténués et le MVA a été observé, suggérant des réponses lymphocytaires NK conservées chez différents hôtes. Activation, expansion et maturation des lymphocytes NK induites par le VACV avec modifications concomitantes des programmes de transcription en masse et de l'expression des marqueurs de mémoire.

Le nombre de cellules NK a augmenté 6,5 jours après l’infection (dpi) et une expansion préférentielle des sous-ensembles CD27+CD11b- et CD27+CD11b+ a été observée. L'analyse DEG (gènes différentiellement exprimés) entre des échantillons infectés par le VACV et des échantillons factices à 1,5 dpi et 6,5 dpi, respectivement, a montré 70 transcriptions et 3 280 transcriptions avec des changements significatifs. La comparaison de paires d’échantillons infectés par VAC et d’échantillons simulés a révélé respectivement 4 045 et 140 transcriptions significativement modifiées.

Les DEG chez les animaux murins infectés par le VACV à 1,5 dpi n'ont pas pu être distingués du bruit de fond, alors que ceux identifiés chez les animaux infectés à 6,5 dpi différaient biologiquement dans leurs réponses à l'infection par le VACV. Les lymphocytes NK ont engagé des voies effectrices et ont présenté des phénotypes de défense active résultant d'infections par le VACV. Les lymphocytes NK ont reconnu non seulement des modèles d'expression anormaux de protéines à la surface des cellules infectées par le VACV in vivo, mais également les interférons et les cytokines impliqués dans l'activation des lymphocytes NK.

Une régulation positive de l'expression de Ly108 d CD319 a été observée dans les lymphocytes NK en réponse à une infection par le VACV. Les récepteurs ont très probablement médié la fonction d'activation de NK par le biais d'une expression simultanée avec des molécules adaptatrices activant NK. Au cours d’infections aiguës par le VACV, les lymphocytes NK spléniques ont montré une régulation positive significative des marqueurs associés à la mémoire des lymphocytes NK.

Les lymphocytes NK de souris et humains partageaient une signature transcriptomique en réponse à une infection ou à une vaccination par le VACV qui est significativement associée à l'identification directe des populations cellulaires infectées par le VACV. Les transcriptions NKR telles que tigit, gbp49a/b, klrg1, cd69, crtam, lag3, thy1, klrb1b, cd160 et lair1 étaient considérablement régulées positivement, tandis que klra9 et klrc2 étaient considérablement régulées négativement.

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont fourni de nouvelles informations sur l’activation, les fonctions et l’homéostasie des lymphocytes NK au cours des infections par le VACV, ce qui pourrait avoir des implications pour le développement de traitements basés sur le VACV. Une comparaison avec les réponses transcriptionnelles NK aux vaccinations MVA chez l'homme et la réponse à divers virus, y compris le mCMV, a révélé des caractéristiques conservées de la reprogrammation transcriptionnelle NK en relation avec l'infection ou la vaccination.

*REMARQUE importante

bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui n'ont pas été évalués par des pairs et ne doivent donc pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/le comportement en matière de santé, ou être traités comme des informations établies.

Référence:

• 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

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