Studija prirodnih limfocita ubojica transkripcijski reprogramiranih virusom vakcinije

Studija prirodnih limfocita ubojica transkripcijski reprogramiranih virusom vakcinije

U nedavno objavljenoj studiji bioRxiv * Preprint server, Istraživači su procijenili odgovore limfocita prirodnih ubojica (NK) na VACV (virus vakcinije) infekcije in vivo.

Studije su pokazale da NK limfociti igraju ključnu ulogu u borbi protiv poksvirusnih infekcija. Stoga postoji sve veći znanstveni interes za iskorištavanjem njihovih mogućnosti u onkolitičkim terapijama i cijepljenjima temeljenim na poksvirusu. Međutim, podaci o mehanizmima aktivacije NK stanica, receptorima uključenim u prepoznavanje limfocita zaraženih VACV-om i mogućnostima reprogramiranja NK limfocita kao posljedice VACV infekcija su ograničeni.

Naučiti: Transkripcijsko reprogramiranje prirodnih stanica ubojica pomoću virusa vakcinije pokazuje i različite i očuvane značajke u mCMV. Autor fotografije: Numstocker / Shutterstock

O studiranju

U ovoj studiji, istraživači sa Sveučilišta Cambridge, UK, i Fred Hutchinson Cancer Center, SAD, procijenili su promjene u transkriptomima NK limfocita kod miševa zbog intranazalne infekcije sojem VACV WR (Western Reserve).

Promjene su zatim uspoređene s identičnim podacima o transkriptomu NK limfocita kod ljudi zaraženih modificiranom vakcinijom Ankara (MVA) i C57BL/6 miševa zaraženih citomegalovirusom (mCMV). Osim toga, transkripcijski profili NK limfocita uspoređeni su s obilnošću molekula na površini stanice određenom protočnom citometrijom. Provedeni su fluorescentno aktivirana analiza sortiranja stanica (FACS) i eksperimenti izolacije limfocita.

Ribonukleinska kiselina (RNA) ekstrahirana iz NK limfocita podvrgnuta je analizi skupnog sekvenciranja RNA (RNAseq). Kako bi se procijenili biološki putevi zahvaćeni VACV infekcijom u NK limfocitima, različito izraženi geni (DEG) između uzoraka miševa inficiranih VACV-om i lažnih životinja analizirani su analizom obogaćivanja genske ontologije bioprocesa.

Za intranazalno primijenjen mišji model, životinje su anestezirane i inficirane s 5,0 × 10 3 PFU (jedinice koje stvaraju plak) soja VACV WR za primarne VACV infekcije ili 10 5 PFU za post-VACV cijepljenje ili dane kontrolne injekcije. Za model intradermalno primijenjene mišje infekcije, životinje su inficirane intradermalno s 10³ PFU soja VACV WR. Dodatno, provedeni su testovi plaka kako bi se potvrdili titri VACV u BSC-1 stanicama (stanična linija afričkog zelenog majmuna).

Dvadeset osam dana nakon intradermalne VACV infekcije, uzorci krvi i slezene uzeti su od miševa. Tkiva slezene korištena su za izolaciju NK ili klastera diferencijacije 8+ (CD8+) T limfocita. Repovima miševa primatelja ubrizgani su intravenozno NK limfociti, CD8+ T limfociti ili suspenzije splenocita, a miševi su izazvani nakon 1 dana intranazalno s 105 PFU VACV WR. Životinje su redovito vagane i promatrane na znakove bolesti do 14 dana nakon izlaganja VACV-u.

Rezultati

Široke promjene u aktivnosti transkripata NK limfocita primijećene su u miševa zaraženih VACV-om, u skladu s izravnim prepoznavanjem ciljnih stanica i izloženosti citokinima i interferonima. Osim toga, tim je primijetio promjene u ekspresiji određenih NKR-ova (NK površinski receptori), kao što su: B. receptori obitelji SLAM i Ly49, te regulacija NK markera povezana s pamćenjem. Adoptivni prijenos memorijskih NK stanica nije dao imunološku zaštitu od ponovne infekcije. Usporedba rezultata s odgovorima NK limfocita na infekcije mišjim citomegalovirusom (mCMV) otkrila je zajedničke značajke i različitu transkripcijsku aktivnost NK izazvanu VACV-om. Uočeno je preklapanje između NK transkripcijskih odgovora kod ljudi kojima su davana oslabljena VACV cjepiva i MVA, što ukazuje na očuvane odgovore NK limfocita kod različitih domaćina. VACV-inducirana aktivacija, ekspanzija i sazrijevanje NK limfocita s popratnim promjenama u masovnim transkripcijskim programima i ekspresiji memorijskih markera.

Broj NK stanica povećao se 6,5 dana nakon infekcije (dpi), a opažena je preferencijalna ekspanzija podskupova CD27+CD11b- i CD27+CD11b+. DEG (diferencijalno izraženi geni) analiza između VACV-inficiranih i lažnih uzoraka pri 1,5 dpi, odnosno 6,5 dpi, pokazala je 70 transkripata i 3280 transkripata sa značajnim promjenama. Usporedba parova uzoraka zaraženih VAC-om i lažnih uzoraka otkrila je 4045 odnosno 140 značajno promijenjenih transkripata.

DEG-ovi kod mišjih životinja zaraženih VACV-om pri 1,5 dpi nisu se mogli razlikovati od pozadinske buke, dok su se oni identificirani kod zaraženih životinja pri 6,5 dpi biološki razlikovali u svojim odgovorima na infekciju VACV-om. NK limfociti uključili su efektorske putove i pokazali aktivne obrambene fenotipove koji su rezultat VACV infekcija. NK limfociti su prepoznali ne samo abnormalne obrasce ekspresije proteina na površini VACV-inficiranih stanica in vivo, već i interferone i citokine koji su uključeni u aktivaciju NK limfocita.

Povećanje ekspresije Ly108 d CD319 opaženo je u NK limfocitima kao odgovor na VACV infekciju. Receptori su najvjerojatnije posredovali u funkciji aktivacije NK kroz simultanu ekspresiju s adapterskim molekulama koje aktiviraju NK. Tijekom akutnih VACV infekcija, NK limfociti slezene pokazali su značajnu regulaciju markera povezanih s pamćenjem NK limfocita.

Mišji i ljudski NK limfociti dijelili su transkriptomski potpis kao odgovor na VACV infekciju ili cijepljenje koji je značajno povezan s izravnom identifikacijom staničnih populacija zaraženih VACV-om. NKR transkripti kao što su tigit, gbp49a/b, klrg1, cd69, crtam, lag3, thy1, klrb1b, cd160 i lair1 bili su značajno pojačano regulirani, dok su klra9 i klrc2 značajno smanjeni.

Sveukupno, rezultati studije pružili su nove informacije o aktivaciji, funkcijama i homeostazi NK limfocita tijekom infekcija VACV-om, što može imati implikacije na razvoj terapije temeljene na VACV-u. Usporedba s NK transkripcijskim odgovorima na MVA cijepljenja kod ljudi i odgovorom na različite viruse, uključujući mCMV, otkrila je očuvane značajke NK transkripcijskog reprogramiranja u odnosu na infekciju ili cijepljenje.

*Važna NAPOMENA

bioRxiv objavljuje preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana i stoga se ne bi trebala smatrati uvjerljivima, usmjeravati kliničku praksu/zdravstveno ponašanje ili ih tretirati kao utvrđenu informaciju.

Referenca:

• 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

.