Dabisko slepkavas limfocītu pētījums, ko transkripcijas veidā pārprogrammējis vaccinia vīruss

Dabisko slepkavas limfocītu pētījums, ko transkripcijas veidā pārprogrammējis vaccinia vīruss

Nesen publicētā pētījumā bioRxiv * Priekšdrukas serveris, pētnieki novērtēja dabisko slepkavu (NK) limfocītu reakciju uz VACV (vaccinia vīrusa) infekcijām in vivo.

Pētījumi liecina, ka NK limfocītiem ir izšķiroša nozīme cīņā pret baku vīrusu infekcijām. Tāpēc pieaug zinātniskā interese par to iespēju izmantošanu onkolītiskos terapijās un vakcinācijās, kuru pamatā ir baku vīruss. Taču dati par NK šūnu aktivācijas mehānismiem, VACV inficēto limfocītu atpazīšanā iesaistītajiem receptoriem un NK limfocītu pārprogrammēšanas iespējām VACV infekciju rezultātā ir ierobežoti.

Uzziniet: Dabisko killer šūnu transkripcijas pārprogrammēšana ar vaccinia vīrusu uzrāda gan atšķirīgas, gan konservētas mCMV pazīmes. Fotoattēlu kredīts: Numstocker / Shutterstock

Par mācībām

Šajā pētījumā pētnieki no Kembridžas Universitātes (Apvienotā Karaliste) un Freda Hačinsona vēža centra (ASV) novērtēja izmaiņas NK limfocītu transkriptos pelēm sakarā ar intranazālu infekciju ar VACV WR (Western Reserve) celmu.

Pēc tam izmaiņas tika salīdzinātas ar identiskiem NK limfocītu transkripta datiem, kas iegūti ar modificētu vaccinia Ankara (MVA) inficētiem cilvēkiem un ar citomegalovīrusu (mCMV) inficētām C57BL/6 pelēm. Turklāt NK limfocītu transkripcijas profili tika salīdzināti ar šūnu virsmas molekulu pārpilnību, ko noteica plūsmas citometrija. Tika veikta fluorescences aktivētā šūnu šķirošanas analīze (FACS) un limfocītu izolācijas eksperimenti.

Ribonukleīnskābe (RNS), kas ekstrahēta no NK limfocītiem, tika pakļauta lielapjoma RNS sekvencēšanas (RNAseq) analīzei. Lai novērtētu VACV infekcijas ietekmētos bioloģiskos ceļus NK limfocītos, ar bioprocesa gēnu ontoloģijas bagātināšanas analīzi tika analizēti atšķirīgi ekspresēti gēni (DEG) starp paraugiem no VACV inficētām pelēm un viltus dzīvniekiem.

Intranazāli ievadītajam peles modelim dzīvnieki tika anestēzēti un inficēti ar 5,0 × 10 3 PFU (plāksni veidojošām vienībām) VACV WR celma primārajām VACV infekcijām vai 10 5 PFU vakcinācijai pēc VACV vai tika veiktas kontroles injekcijas. Intradermāli ievadītam peļu infekcijas modelim dzīvnieki tika intradermāli inficēti ar VACV WR celma 10³ PFU. Turklāt tika veikti aplikuma testi, lai apstiprinātu VACV titrus BSC-1 šūnās (African Green Monkey šūnu līnija).

Divdesmit astoņas dienas pēc intradermālās VACV infekcijas no pelēm tika iegūti asins un liesas paraugi. Liesas audi tika izmantoti NK vai diferenciācijas 8+ (CD8+) T limfocītu kopas izolēšanai. Peļu saņēmēju astēm intravenozi injicēja NK limfocītus, CD8+ T limfocītus vai splenocītu suspensijas, un pelēm pēc 1 dienas intranazāli ievadīja 105 PFU VACV WR. Dzīvnieki tika regulāri svērti un novēroti, vai viņiem nerodas slimības pazīmes līdz 14 dienām pēc VACV iedarbības.

Rezultāti

Ar VACV inficētām pelēm tika novērotas plašas izmaiņas NK limfocītu transkriptu aktivitātē, kas atbilst tiešai mērķa šūnu atpazīšanai un citokīnu un interferonu iedarbībai. Turklāt komanda atzīmēja izmaiņas dažu NKR (NK virsmas receptoru) ekspresijā, piemēram: B. SLAM un Ly49 saimes receptoros un ar atmiņu saistītu NK marķieru regulējumu. Atmiņas NK šūnu adopcija nesniedza imūno aizsardzību pret atkārtotu inficēšanos. Rezultātu salīdzinājums ar NK limfocītu reakcijām uz peles citomegalovīrusa (mCMV) infekcijām atklāja kopīgas iezīmes un atšķirīgu VACV izraisītu NK transkripcijas aktivitāti. Tika novērota pārklāšanās starp NK transkripcijas reakcijām cilvēkiem, kuriem tika ievadītas novājinātas VACV vakcīnas, un MVA, kas liecina par konservētām NK limfocītu reakcijām dažādos saimniekos. VACV izraisīta NK limfocītu aktivācija, paplašināšanās un nobriešana ar vienlaicīgām izmaiņām lielapjoma transkripcijas programmās un atmiņas marķieru ekspresijā.

NK šūnu skaits palielinājās 6, 5 dienas pēc inficēšanās (dpi), un tika novērota CD27 + CD11b un CD27 + CD11b + apakšgrupu preferenciāla paplašināšanās. DEG (diferenciāli ekspresēti gēni) analīze starp VACV inficētiem un izspēles paraugiem attiecīgi 1, 5 dpi un 6, 5 dpi uzrādīja 70 transkriptus un 3280 transkriptus ar būtiskām izmaiņām. Salīdzinot ar VAC inficētu paraugu un imitācijas paraugu pāriem, tika atklāti attiecīgi 4045 un 140 būtiski mainīti transkripti.

DEG ar VACV inficētiem peļu dzīvniekiem pie 1, 5 dpi nevarēja atšķirt no fona trokšņa, savukārt tie, kas identificēti inficētiem dzīvniekiem pie 6, 5 dpi, bioloģiski atšķīrās to reakcijā uz VACV infekciju. NK limfocīti iesaistījās efektoru ceļos un uzrādīja aktīvus aizsardzības fenotipus, kas radās VACV infekciju rezultātā. NK limfocīti atpazina ne tikai patoloģiskus proteīnu ekspresijas modeļus uz VACV inficēto šūnu virsmas in vivo, bet arī interferonus un citokīnus, kas iesaistīti NK limfocītu aktivācijā.

Ly108 d CD319 ekspresijas regulēšana tika novērota NK limfocītos, reaģējot uz VACV infekciju. Receptori, visticamāk, mediēja NK aktivācijas funkciju, vienlaikus ekspresējot ar NK aktivējošām adaptera molekulām. Akūtu VACV infekciju laikā liesas NK limfocīti uzrādīja būtisku ar NK limfocītu atmiņu saistīto marķieru regulējumu.

Peles un cilvēka NK limfocītiem bija kopīgs transkriptomiskais paraksts, reaģējot uz VACV infekciju vai vakcināciju, kas ir būtiski saistīts ar VACV inficēto šūnu populāciju tiešu identificēšanu. NKR transkripti, piemēram, tigit, gbp49a/b, klrg1, cd69, crtam, lag3, thy1, klrb1b, cd160 un lair1, tika ievērojami paaugstināti, savukārt klra9 un klrc2 bija ievērojami pazemināti.

Kopumā pētījuma rezultāti sniedza jaunu informāciju par NK limfocītu aktivāciju, funkcijām un homeostāzi VACV infekciju laikā, kas var ietekmēt uz VACV balstītas terapijas attīstību. Salīdzinājums ar NK transkripcijas reakcijām uz MVA vakcinācijām cilvēkiem un reakciju uz dažādiem vīrusiem, tostarp mCMV, atklāja NK transkripcijas pārprogrammēšanas konservētas iezīmes saistībā ar infekciju vai vakcināciju.

*Svarīga PIEZĪME

bioRxiv publicē provizoriskus zinātniskus ziņojumus, kas nav salīdzinoši pārskatīti, un tāpēc tos nevajadzētu uzskatīt par pārliecinošiem, vadīt klīnisko praksi/veselības uzvedību vai uzskatīt, ka tie ir vispāratzīta informācija.

Atsauce:

• 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

.