Štúdia prirodzených zabíjačských lymfocytov transkripčne preprogramovaných vírusom vakcínie

Štúdia prirodzených zabíjačských lymfocytov transkripčne preprogramovaných vírusom vakcínie

V nedávno zverejnenej štúdii bioRxiv * Predtlačový server, Výskumníci hodnotili reakcie prirodzených zabíjačov (NK) lymfocytov na infekcie VACV (vírus vakcínie) in vivo.

Štúdie uvádzajú, že NK lymfocyty hrajú rozhodujúcu úlohu v boji proti poxvírusovým infekciám. Preto rastie vedecký záujem o využitie ich schopností v onkolytických terapiách a očkovaniach na báze poxvírusov. Údaje o mechanizmoch aktivácie NK buniek, receptoroch podieľajúcich sa na rozpoznávaní lymfocytov infikovaných VACV a možnosti preprogramovania NK lymfocytov v dôsledku infekcií VACV sú však obmedzené.

Naučte sa: Transkripčné preprogramovanie prirodzených zabíjačských buniek vírusom vakcínie vykazuje odlišné aj konzervované vlastnosti v mCMV. Fotografický kredit: Numstocker / Shutterstock

O štúdiu

V tejto štúdii výskumníci z University of Cambridge vo Veľkej Británii a Fred Hutchinson Cancer Center, USA, hodnotili zmeny v transkriptómoch NK lymfocytov u myší v dôsledku intranazálnej infekcie kmeňom VACV WR (Western Reserve).

Zmeny sa potom porovnali s identickými údajmi o transkriptóme NK lymfocytov od ľudí infikovaných modifikovanou vakcíniou Ankara (MVA) a myší C57BL/6 infikovaných cytomegalovírusom (mCMV). Okrem toho sa transkripčné profily NK lymfocytov porovnávali s množstvom molekúl bunkového povrchu stanoveným prietokovou cytometriou. Uskutočnila sa fluorescenčne aktivovaná analýza triedenia buniek (FACS) a experimenty s izoláciou lymfocytov.

Ribonukleová kyselina (RNA) extrahovaná z NK lymfocytov bola podrobená analýze hromadného sekvenovania RNA (RNAseq). Na vyhodnotenie biologických dráh ovplyvnených infekciou VACV v NK lymfocytoch sa analyzovali rozdielne exprimované gény (DEG) medzi vzorkami od myší infikovaných VACV a falošných zvierat analýzou obohatenia génovej ontológie bioprocesov.

Pre intranazálne podávaný myšací model boli zvieratá anestetizované a infikované 5,0 x 103 PFU (plaque-tvoriace jednotky) kmeňa VACV WR pre primárne infekcie VACV alebo 105 PFU pre post-VACV vakcináciu alebo im boli podané kontrolné injekcie. Pre model intradermálne podávanej myšacej infekcie boli zvieratá intradermálne infikované 103 PFU kmeňa VACV WR. Okrem toho sa uskutočnili plakové testy na potvrdenie titrov VACV v bunkách BSC-1 (bunková línia africkej zelenej opice).

Dvadsaťosem dní po intradermálnej infekcii VACV boli od myší získané vzorky krvi a sleziny. Tkanivá sleziny sa použili na izoláciu NK alebo zhluku diferenciačných 8+ (CD8+) T lymfocytov. Do chvostov myších príjemcov boli intravenózne injikované NK lymfocyty, CD8+ T lymfocyty alebo suspenzie splenocytov a myši boli po 1 dni intranazálne stimulované 105 PFU VACV WR. Zvieratá boli pravidelne vážené a pozorované na príznaky ochorenia až 14 dní po expozícii VACV.

Výsledky

U myší infikovaných VACV boli pozorované široké zmeny v aktivite transkriptov NK lymfocytov, čo je v súlade s priamym rozpoznaním cieľových buniek a expozíciou cytokínom a interferónom. Okrem toho tím zaznamenal zmeny v expresii určitých NKR (NK povrchové receptory), ako sú: B. receptory rodiny SLAM a Ly49 a upregulácia NK markerov spojená s pamäťou. Adoptívny prenos pamäťových NK buniek nepriniesol imunitnú ochranu proti reinfekcii. Porovnanie výsledkov s odpoveďami NK lymfocytov na infekcie myším cytomegalovírusom (mCMV) odhalilo spoločné črty a odlišnú VACV-indukovanú NK transkripčnú aktivitu. Pozorovalo sa prekrývanie medzi transkripčnými odpoveďami NK u ľudí, ktorým sa podávali oslabené vakcíny VACV a MVA, čo naznačuje konzervované reakcie NK lymfocytov u rôznych hostiteľov. Aktivácia, expanzia a dozrievanie NK lymfocytov indukovaná VACV so sprievodnými zmenami v programoch hromadnej transkripcie a expresiou pamäťových markerov.

Počet NK buniek sa zvýšil 6,5 dňa po infekcii (dpi) a pozorovala sa preferenčná expanzia podskupín CD27+CD11b- a CD27+CD11b+. Analýza DEG (diferenciálne exprimované gény) medzi VACV-infikovanými a falošnými vzorkami pri 1,5 dpi a 6,5 ​​dpi, v danom poradí, ukázala 70 prepisov a 3280 prepisov s významnými zmenami. Porovnanie párov vzoriek infikovaných VAC a falošných vzoriek odhalilo 4045 a 140 významne zmenených transkriptov.

DEG u myších zvierat infikovaných VACV pri 1,5 dpi nebolo možné odlíšiť od hluku pozadia, zatiaľ čo tie, ktoré boli identifikované u infikovaných zvierat pri 6,5 dpi, sa biologicky líšili v ich reakciách na infekciu VACV. NK lymfocyty zapájali efektorové dráhy a vykazovali aktívne obranné fenotypy vyplývajúce z infekcií VACV. NK lymfocyty rozpoznali nielen abnormálne vzory expresie proteínov na povrchu buniek infikovaných VACV in vivo, ale aj interferóny a cytokíny zapojené do aktivácie NK lymfocytov.

Upregulácia expresie Ly108d CD319 bola pozorovaná v NK lymfocytoch ako odpoveď na infekciu VACV. Receptory s najväčšou pravdepodobnosťou sprostredkúvali funkciu aktivácie NK prostredníctvom súčasnej expresie s molekulami adaptéra aktivujúcimi NK. Počas akútnych infekcií VACV vykazovali NK lymfocyty sleziny významnú upreguláciu markerov spojených s pamäťou NK lymfocytov.

Myšacie a ľudské NK lymfocyty zdieľali transkriptomický podpis v reakcii na infekciu VACV alebo vakcináciu, ktorá je významne spojená s priamou identifikáciou bunkových populácií infikovaných VACV. Transkripty NKR, ako sú tigit, gbp49a / b, klrg1, cd69, crtam, lag3, thy1, klrb1b, cd160 a lair1, boli významne upregulované, zatiaľ čo klra9 a klrc2 boli výrazne downregulované.

Celkovo výsledky štúdie poskytli nové informácie o aktivácii, funkciách a homeostáze NK lymfocytov počas infekcií VACV, čo môže mať dôsledky pre vývoj terapeutík na báze VACV. Porovnanie s NK transkripčnými odpoveďami na očkovanie MVA u ľudí a odpoveďou na rôzne vírusy, vrátane mCMV, odhalilo konzervované znaky NK transkripčného preprogramovania vo vzťahu k infekcii alebo očkovaniu.

*Dôležitá POZNÁMKA

bioRxiv publikuje predbežné vedecké správy, ktoré neboli recenzované, a preto by sa nemali považovať za presvedčivé, usmerňujú klinickú prax/zdravotné správanie, ani by sa s nimi nemalo zaobchádzať ako s overenými informáciami.

Referencia:

• 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

.