Študija naravnih limfocitov ubijalcev, transkripcijsko reprogramiranih z virusom vakcinije

Študija naravnih limfocitov ubijalcev, transkripcijsko reprogramiranih z virusom vakcinije

V nedavno objavljeni študiji bioRxiv * Strežnik za prednatis, Raziskovalci so ocenili odzive limfocitov naravnih ubijalcev (NK) na okužbe z VACV (virus vakcinije) in vivo.

Študije so poročale, da imajo limfociti NK ključno vlogo pri boju proti okužbam s poksvirusom. Zato narašča znanstveno zanimanje za izkoriščanje njihovih zmogljivosti pri onkolitičnih terapijah in cepljenjih, ki temeljijo na poksvirusu. Podatki o mehanizmih aktivacije NK celic, receptorjih, ki sodelujejo pri prepoznavanju z VACV okuženih limfocitov, in možnostih reprogramiranja NK limfocitov kot posledica okužb z VACV pa so omejeni.

Naučite se: Transkripcijsko reprogramiranje naravnih celic ubijalk z virusom vakcinije kaže tako različne in ohranjene lastnosti pri mCMV. Avtor fotografije: Numstocker / Shutterstock

O študiju

V tej študiji so raziskovalci z Univerze v Cambridgeu v Združenem kraljestvu in Centra za raka Fred Hutchinson v ZDA ocenili spremembe v transkriptomih limfocitov NK pri miših zaradi intranazalne okužbe s sevom VACV WR (Western Reserve).

Spremembe so nato primerjali z identičnimi podatki o transkriptomu limfocitov NK iz modificiranih ljudi, okuženih z vakcinijo Ankara (MVA), in miši C57BL/6, okuženih s citomegalovirusom (mCMV). Poleg tega so transkripcijske profile limfocitov NK primerjali z številčnostjo molekul celične površine, določeno s pretočno citometrijo. Izvedeni so bili fluorescenčno aktivirana analiza razvrščanja celic (FACS) in poskusi izolacije limfocitov.

Ribonukleinska kislina (RNA), ekstrahirana iz limfocitov NK, je bila izpostavljena analizi sekvenciranja množične RNA (RNAseq). Za ovrednotenje bioloških poti, na katere vpliva okužba z VACV v limfocitih NK, so bili različno izraženi geni (DEG) med vzorci miši, okuženih z VACV, in lažnih živali analizirani z analizo obogatitve genske ontologije bioprocesov.

Pri intranazalno dajanem mišjem modelu so bile živali anestezirane in okužene s 5,0 × 10 3 PFU (enote za tvorbo plakov) seva VACV WR za primarne okužbe z VACV ali 10 5 PFU za cepljenje po VACV ali dane kontrolne injekcije. Za model intradermalno dajane mišje okužbe so bile živali intradermalno okužene z 10³ PFU seva VACV WR. Poleg tega so bili izvedeni testi plakov za potrditev titrov VACV v celicah BSC-1 (celična linija afriške zelene opice).

Osemindvajset dni po intradermalni okužbi z VACV smo od miši pridobili vzorce krvi in ​​vranice. Tkiva vranice so bila uporabljena za izolacijo NK ali skupka diferenciacijskih 8+ (CD8+) limfocitov T. V repe prejemnih mišjih živali so intravensko injicirali NK limfocite, CD8+ limfocite T ali suspenzije splenocitov, miši pa so bile po 1 dnevu intranazalno izzvane z 10 5 PFU VACV WR. Živali so bile redno tehtane in opazovane glede znakov bolezni do 14 dni po izpostavljenosti VACV.

Rezultati

Pri miših, okuženih z VACV, so opazili široke spremembe v aktivnosti transkriptov limfocitov NK, kar je skladno z neposrednim prepoznavanjem ciljnih celic in izpostavljenostjo citokinom in interferoni. Poleg tega je skupina opazila spremembe v izražanju določenih NKR (površinskih receptorjev NK), kot so: B. receptorji družine SLAM in Ly49 ter regulacija markerjev NK, povezana s spominom. Adoptivni prenos spominskih celic NK ni zagotovil imunske zaščite pred ponovno okužbo. Primerjava rezultatov z odzivi limfocitov NK na okužbe z mišjim citomegalovirusom (mCMV) je razkrila skupne lastnosti in izrazito z VACV inducirano transkripcijsko aktivnost NK. Opazili so prekrivanje med transkripcijskimi odzivi NK pri ljudeh, ki so prejemali oslabljena cepiva VACV, in MVA, kar kaže na ohranjene odzive limfocitov NK pri različnih gostiteljih. VACV-inducirana aktivacija, ekspanzija in zorenje NK limfocitov s sočasnimi spremembami v množičnih transkripcijskih programih in izražanju spominskih markerjev.

Število celic NK se je povečalo 6,5 dni po okužbi (dpi) in opazili so prednostno širjenje podskupin CD27+CD11b- in CD27+CD11b+. Analiza DEG (diferencialno izraženi geni) med vzorci, okuženimi z VACV, in lažnimi vzorci pri 1,5 dpi oziroma 6,5 ​​dpi je pokazala 70 transkriptov in 3280 transkriptov s pomembnimi spremembami. Primerjava parov vzorcev, okuženih z VAC, in lažnih vzorcev je pokazala 4045 oziroma 140 bistveno spremenjenih transkriptov.

DEG pri mišjih živalih, okuženih z VACV, pri 1,5 dpi ni bilo mogoče ločiti od hrupa v ozadju, medtem ko so se tisti, ki so bili identificirani pri okuženih živalih pri 6,5 dpi, biološko razlikovali v svojih odzivih na okužbo z VACV. Limfociti NK so vključili efektorske poti in pokazali aktivne obrambne fenotipe, ki so posledica okužb z VACV. Limfociti NK niso prepoznali samo nenormalnih vzorcev izražanja beljakovin na površini z VACV okuženih celic in vivo, temveč tudi interferone in citokine, ki sodelujejo pri aktivaciji limfocitov NK.

V limfocitih NK kot odgovor na okužbo z VACV so opazili povečano ekspresijo Ly108 d CD319. Receptorji so najverjetneje posredovali funkcijo aktivacije NK s sočasno ekspresijo z adapterskimi molekulami, ki aktivirajo NK. Med akutnimi okužbami z VACV so vranični NK-limfociti pokazali znatno povečanje označevalcev, povezanih s spominom NK-limfocitov.

Mišji in človeški limfociti NK so si delili transkriptomski podpis kot odziv na okužbo z VACV ali cepljenje, ki je pomembno povezan z neposredno identifikacijo celičnih populacij, okuženih z VACV. Transkripti NKR, kot so tigit, gbp49a/b, klrg1, cd69, crtam, lag3, thy1, klrb1b, cd160 in lair1, so bili znatno povečani, medtem ko sta bila klra9 in klrc2 znatno znižana.

Na splošno so rezultati študije zagotovili nove informacije o aktivaciji, funkcijah in homeostazi limfocitov NK med okužbami z VACV, kar lahko vpliva na razvoj terapevtikov, ki temeljijo na VACV. Primerjava s transkripcijskimi odzivi NK na cepljenja z MVA pri ljudeh in odzivom na različne viruse, vključno z mCMV, je pokazala ohranjene značilnosti reprogramiranja transkripcije NK v povezavi z okužbo ali cepljenjem.

*Pomembna OPOMBA

bioRxiv objavlja predhodna znanstvena poročila, ki niso bila strokovno pregledana in se zato ne bi smela šteti za dokončna, usmerjati klinično prakso/zdravstveno vedenje ali jih obravnavati kot uveljavljene informacije.

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

.