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易基因: m6A-seq+RIP-seq+ATAC等揭示YTHDF2通過整合RNA與DNA表觀組學(xué)調(diào)控T細(xì)胞抗腫瘤免疫多功能性|NC

 深圳易基因科技 2024-12-11

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N6-甲基腺苷(m6A)是真核mRNA中最普遍和豐富的修飾,通過“writer”(甲基轉(zhuǎn)移酶)、“eraser”(去甲基化酶)和“reader”(閱讀蛋白)動(dòng)態(tài)調(diào)控mRNA代謝的幾乎每一步,并干擾多種生物過程。RNA甲基化是調(diào)控免疫細(xì)胞功能的重要過程,但其如何影響CD8 T細(xì)胞的抗腫瘤活性尚不完全清楚。

近日,澳門大學(xué)侯嘉杰教授和中山大學(xué)徐瑞華教授團(tuán)隊(duì)合作研究了m6A RNA reader蛋白YTHDF2在CD8 T細(xì)胞中的表達(dá)上調(diào)和亞細(xì)胞定位如何決定其在抗腫瘤免疫中的多功能性。研究發(fā)現(xiàn)YTHDF2在早期效應(yīng)T細(xì)胞或效應(yīng)樣CD8 T細(xì)胞中高表達(dá),并且對(duì)腫瘤進(jìn)展和抗PD-1阻斷治療反應(yīng)有重要作用。相關(guān)研究成果以“YTHDF2 upregulation and subcellular localization dictate CD8 T cell polyfunctionality in anti-tumor immunity”為題發(fā)表在Nature子刊《Nature Communications》上。

標(biāo)題:YTHDF2 upregulation and subcellular localization dictate CD8 T cell polyfunctionality in anti-tumor immunity(YTHDF2上調(diào)和亞細(xì)胞定位決定CD8 T細(xì)胞在抗腫瘤免疫中的多功能性)

期刊:Nature Communications

發(fā)表時(shí)間:2024年11月5日

技術(shù)平臺(tái):m6A-seq、RIP-seq、RNA-seq、ATAC-seq等(易基因金牌技術(shù))

本研究首先揭示了m6A RNA reader蛋白YTHDF2在早期效應(yīng)或效應(yīng)樣CD8 T細(xì)胞中高表達(dá)。分析結(jié)果表明YTHDF2促進(jìn)了新生RNA(nascent RNA)合成,而m6A識(shí)別對(duì)于蛋白質(zhì)特異性核功能至關(guān)重要,也加強(qiáng)了其在RNA水平上的自我調(diào)控。T細(xì)胞中YTHDF2缺失會(huì)加劇腫瘤進(jìn)展,并導(dǎo)致對(duì)PD-1阻斷在小鼠和人類中的無反應(yīng)性。除了啟動(dòng)對(duì)線粒體健康必要的RNA衰變外,YTHDF2還協(xié)調(diào)染色質(zhì)變化,促進(jìn)T細(xì)胞的多功能性。YTHDF2與IKZF1/3互作,促進(jìn)目標(biāo)基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄。因此,在YTHDF2缺失T細(xì)胞中,通過聯(lián)合使用IKZF1/3抑制劑來那度胺(lenalidomide),可以大幅恢復(fù)免疫療法誘導(dǎo)的療效,該療效在小鼠模型中得到驗(yàn)證??傊?,本研究結(jié)果表明YTHDF2協(xié)調(diào)表觀轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò),以增強(qiáng)T細(xì)胞免疫,這可能為癌癥免疫治療提供新策略。

研究思路:

實(shí)驗(yàn)方法:

樣本選擇:

  • 動(dòng)物模型:使用Ythdf2Flox/Flox(Ythdf2F/F)小鼠與dLckCre轉(zhuǎn)基因小鼠雜交,條件性敲除T細(xì)胞中的Ythdf2(Ythdf2CKO)。

  • 細(xì)胞培養(yǎng):從小鼠脾臟組織分離外周na?ve CD8 T細(xì)胞,進(jìn)行體外激活和培養(yǎng)。

  • 人類樣本:結(jié)直腸癌(CRC)和肝細(xì)胞癌(HCC)患者的組織樣本。

技術(shù)平臺(tái):

  • 流式細(xì)胞術(shù)(Flow Cytometry):分析和分選不同的T細(xì)胞亞群,包括腫瘤浸潤性T細(xì)胞。

  • 免疫熒光染色:檢測(cè)YTHDF2和CD8在組織樣本中的表達(dá)和定位。

  • 免疫共沉淀(IP)和質(zhì)譜分析(MS):鑒定與YTHDF2互作的蛋白質(zhì)。

  • RNA測(cè)序技術(shù)(RNA-seq):分析基因表達(dá)變化和轉(zhuǎn)錄組分析。

  • m6A測(cè)序技術(shù)(m6A-seq):分析m6A甲基化水平變化。

  • RNA免疫沉淀測(cè)序(RIP-seq):分析YTHDF2結(jié)合的RNA。

  • ATAC-seq:分析染色質(zhì)可及性,即基因組中開放染色質(zhì)區(qū)域的鑒定。

  • CUT&RUN:分析特定蛋白質(zhì)在基因組上的結(jié)合位點(diǎn)。

  • Ribo-seq:分析翻譯過程中的RNA分子。

  • 電子顯微鏡技術(shù):觀察線粒體的形態(tài)變化。

結(jié)果圖形:

(1)YTHDF2在早期效應(yīng)T細(xì)胞(Teff)和類效應(yīng)T細(xì)胞中選擇性上調(diào)和重新分布。

圖1:YTHDF2在早期Teff和類Teff細(xì)胞中選擇性上調(diào)和重新分布。

a. 不同時(shí)間點(diǎn)激活或向耗竭/記憶階段分化的人CD8 T細(xì)胞中m6A修飾物的mRNA表達(dá)(GSE212357)。

b. 接受抗PD-1或cIg治療的小鼠肺腫瘤中的CD8 T細(xì)胞中m6A修飾物的mRNA表達(dá)(GSE114300)。

c. 在體外生成的效應(yīng)CD8 T細(xì)胞(Teff,n=5個(gè)獨(dú)立樣本)和耗竭CD8 T細(xì)胞(Tex,n=5個(gè)獨(dú)立樣本)中YTHDF2的平均熒光強(qiáng)度(MFI)。

d-e. 在接種B16F10-OVA腫瘤的小鼠的脾臟或腫瘤浸潤性T細(xì)胞亞群中YTHDF2的MFI,在腫瘤接種后第6天(n=5只小鼠)或第13天(n=5只小鼠)。 Tpex:祖細(xì)胞耗竭T細(xì)胞。Tmem:記憶T細(xì)胞。

f. 在接受抗PD-1或cIg治療的B16F10-OVA腫瘤中的CD8 T細(xì)胞亞群中YTHDF2的MFI(每組n=5只小鼠)。

g. 刺激的小鼠或人類CD8 T細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中YTHDF2的免疫印跡分析。

h. na?ve或激活的CD8 T細(xì)胞中YTHDF2(紅色)和DAPI(藍(lán)色)的代表性共聚焦免疫熒光圖像。

i. 在進(jìn)展(n=5個(gè)獨(dú)立樣本)或縮?。╪=5個(gè)獨(dú)立樣本)的B16-OVA腫瘤中CD8(紅色)和YTHDF2(綠色)的代表性免疫熒光染色。

j. 在接受抗PD-1或cIg治療的CD8 Tpex細(xì)胞中YTHDF2(紅色)和DAPI(藍(lán)色)的代表性共聚焦免疫熒光圖像(每組n=6個(gè)獨(dú)立樣本)。

(2)YTHDF2 對(duì) CD8 T 細(xì)胞的抗腫瘤作用至關(guān)重要

圖2:YTHDF2對(duì)CD8 T細(xì)胞的抗腫瘤效應(yīng)至關(guān)重要。

a. 雄性Ythdf2F/F(n=6)或Ythdf2CKO(n=6)小鼠皮下注射10^6 Hepa1-6細(xì)胞。

b. 雌性Ythdf2F/F(n=7)或Ythdf2CKO(n=5)小鼠皮下注射5×10^5 B16F10細(xì)胞。

c. 雌性Ythdf2F/F(n=5)或Ythdf2CKO(n=5)小鼠皮下注射10^6 MC38細(xì)胞。每2或3天監(jiān)測(cè)一次腫瘤生長(zhǎng)。

d-f. 從接種MC38腫瘤的Ythdf2F/F(n=6)和Ythdf2CKO(n=6)小鼠中分離出的腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞(TIL),在腫瘤接種后第12天,通過流式細(xì)胞術(shù)評(píng)估TIL中T細(xì)胞亞群(CD8、CD4和調(diào)節(jié)性(Treg)T細(xì)胞)的數(shù)量(d),以及CD8 T細(xì)胞亞群中CD44+、KLRG1+陽性(e)、活化caspase-3(Casp-3)、顆粒酶B(Gzm B)、干擾素-γ(IFN-γ)或Ki-67陽性的頻率(f)。

g. 從攜帶MC38腫瘤的Ythdf2F/F(n=6)和Ythdf2CKO(n=6)小鼠(第18天)中,通過流式細(xì)胞術(shù)評(píng)估PD-1+TIM3+CD101+的CD8 T細(xì)胞亞群頻率。

h. 將雌性Ythdf2F/F;OT-1(n=8)或Ythdf2CKO;OT-1(n=6)小鼠皮下注射10^6 B16F10-OVA細(xì)胞,并監(jiān)測(cè)腫瘤生長(zhǎng)。

i. 采用PBS對(duì)照或OVA預(yù)激活的Ythdf2F/F;OT-1或Ythdf2CKO;OT-1 CD8 T細(xì)胞進(jìn)行過繼轉(zhuǎn)移處理B16F10-OVA黑色素瘤(每組5只小鼠)。

j-k. 雌性Ythdf2F/F(n=12)或Ythdf2CKO(n=11)小鼠皮下注射10^6 MC38細(xì)胞(j)。雄性Ythdf2F/F(n=16)或Ythdf2CKO(n=12)小鼠皮下注射10^6 Hepa1-6細(xì)胞(k)。攜帶腫瘤的小鼠接受抗PD-1或cIg治療。

l. 從接種MC38腫瘤并接受抗PD-1治療的Ythdf2F/F(n=6)和Ythdf2CKO(n=6)小鼠中分離出的TIL,通過流式細(xì)胞術(shù)評(píng)估PD-1+Dextramer+、CX3CR1+Tim3+CD101-PD-1+ 的CD8 T細(xì)胞亞群頻率。

(3)YTHDF2通過m6A依賴性RNA衰變預(yù)防T細(xì)胞線粒體功能障礙

圖3:YTHDF2通過m6A依賴性RNA衰變預(yù)防線粒體應(yīng)激和T細(xì)胞耗竭。

a. 在激活的或Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞(抗CD3/CD28,5μg/ml,24小時(shí))中的差異mRNA表達(dá)基因火山圖(每個(gè)基因型2個(gè)樣本)。顯著上調(diào)或下調(diào)的基因分別用紅色或藍(lán)色點(diǎn)表示。在RIP-seq和m6A-seq中富集的潛在YTHDF2靶標(biāo)用黃色圓圈標(biāo)記。

b. 與Ythdf2F/F CD8 T細(xì)胞相比,在Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞中上調(diào)基因的GO富集分析(抗CD3/CD28,5μg/ml,24h后)。

c. 在激活的Ythdf2F/F(5個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO(5個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞中線粒體膜電位和線粒體質(zhì)量通過MitoTracker Orange(MO)和MitoTracker Green(MG)染色測(cè)量。線粒體健康狀況根據(jù)MO/MG比率評(píng)估。

d. 在Ythdf2F/F(5只小鼠)或Ythdf2CKO(5只小鼠)小鼠中激活的CD8 T細(xì)胞中線粒體活性氧(ROS)通過MitoSOX染色測(cè)量。

e. 在Ythdf2F/F(5只小鼠)和Ythdf2CKO(5只小鼠)小鼠的MC38腫瘤浸潤性CD8 T細(xì)胞中MitoSOX染色。

f. 在Ythdf2F/F(5只小鼠)或Ythdf2CKO(5只小鼠)小鼠的MC38腫瘤浸潤性CD8 T細(xì)胞中MG的MFI定量。

g, h. 在存在10 mΜ NAC或veh的情況下,Ythdf2F/F(5個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO(5個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞(抗CD3/CD28,5μg/ml,48小時(shí))中Tim3+ PD-1+(g)和Zombie NIR+(h)頻率定量。

i. 熱圖顯示在激活的Ythdf2F/F和Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞中與線粒體相關(guān)且在Ythdf2CKO中上調(diào)的代表性基因相對(duì)表達(dá)。潛在的YTHDF2靶標(biāo)用實(shí)心圓表示。

(4) YTHDF2螯合IKZF1/3以調(diào)控多功能CD8 T細(xì)胞中的活性染色質(zhì)狀態(tài)

圖4:YTHDF2螯合IKZF1/3以調(diào)控多功能CD8 T細(xì)胞活性染色質(zhì)狀態(tài)。

a. 在用抗CD3/CD28(5μg/ml,24小時(shí))處理后,與Ythdf2F/F相比,Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞中下調(diào)基因的GO富集分析。

b. 在用抗CD3/CD28(5μg/ml,24小時(shí))或OVA(10nM,24小時(shí))刺激的小鼠(WT或OT-1)和人類CD8 T細(xì)胞中,YTHDF2與IKZF1或IKZF3相關(guān)聯(lián)的鄰近連接分析(PLA)分析。

c. 在用抗CD3/CD28(5μg/ml,24小時(shí))處理的WT CD8 T細(xì)胞中,YTHDF2與IKZF1或IKZF3相關(guān)聯(lián)的共免疫沉淀實(shí)驗(yàn)。

d. 在激活的Ythdf2F/F和Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞(抗CD3/CD28,5μg/ml,24小時(shí))之間,基因的染色質(zhì)可及性差異火山圖。

e. 在Jurkat-shCtrl(Vec)和Jurkat-shYTHDF2(KD)細(xì)胞之間,基因的染色質(zhì)可及性差異火山圖。

f, g. 使用Cistrome Data Browser獲得的小鼠T細(xì)胞中IKZF1(GSM1296538)和IKZF3(GSM803106)的ChIP-seq數(shù)據(jù)集。在IKZF1/3結(jié)合位點(diǎn)或IKZF1/3相關(guān)啟動(dòng)子上,激活的Ythdf2F/F和Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞的ATAC-seq(f)或H3K4me CUT&RUN(g)分析。

h. 在用抗CD3/CD28(5μg/ml,24小時(shí))處理的激活的Ythdf2F/F(n=3獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO(n=3獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞中,通過RT-qPCR檢測(cè)的Stat5a(左)和Rasgrp1(右)mRNA水平。

i. 在激活的Ythdf2F/F和Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞中,Stat5a(上)和Rasgrp1(下)基因位點(diǎn)上的ATAC-seq和H3K4me CUT&RUN分析。

j. 熱圖顯示在激活的Ythdf2F/F和Ythdf2CKO CD8 T細(xì)胞中,RNA-seq數(shù)據(jù)中代表性基因(Ythdf2CKO中下調(diào))的相對(duì)表達(dá)。增強(qiáng)的染色質(zhì)可及性或潛在的IKZF1/3結(jié)合用實(shí)心圓表示。

(5)來那度胺挽救YTHDF2缺失型CD8 T細(xì)胞的多功能性

圖5:來那度胺恢復(fù)了YTHDF2缺失的CD8 T細(xì)胞的抗腫瘤功能。

a. 10 μΜ來那度胺(len)或載體對(duì)照(veh)情況下,對(duì)Ythdf2F/F(n=5個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO(n=5個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞進(jìn)行抗CD3/CD28(5μg/ml,24小時(shí))刺激,使用Click-it RNA成像分析新生RNA合成(綠色)。

b. 10 μΜ來那度胺或?qū)φ涨闆r下,對(duì)Ythdf2F/F(n=4個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO(n=4個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞進(jìn)行抗CD3/CD28刺激,量化Ki-67 MFI。

c. 10 μΜ來那度胺或?qū)φ涨闆r下,對(duì)Ythdf2F/F;OT-1(n=5個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO;OT-1(n=5個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞進(jìn)行OVA(10nM,24小時(shí))刺激,使用Click-it RNA成像分析新生RNA合成(綠色)。

d. 10 μΜ來那度胺或?qū)φ涨闆r下,對(duì)Ythdf2F/F;OT-1(n=5個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO;OT-1(n=5個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞進(jìn)行OVA(10nM,72小時(shí))刺激,量化Ki-67 MFI。

e. 10 μΜ來那度胺或?qū)φ障拢瑢?duì)Ythdf2F/F(n=4個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2CKO(n=4個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞進(jìn)行抗CD3/CD28(5μg/ml,48小時(shí))刺激,量化Gzm B和IFN-γ MFI。

f. 攜帶MC38腫瘤的Ythdf2F/F(n=21)或Ythdf2CKO(n=18)小鼠接受抗PD-1(250μg/只小鼠)和/或來那度胺(10mg/kg)治療,并監(jiān)測(cè)腫瘤生長(zhǎng)。

g. 攜帶Hepa1-6腫瘤的Ythdf2F/F(n=12)或Ythdf2CKO(n=12)小鼠接受抗PD-1(250μg/只小鼠)和/或來那度胺(10mg/kg)治療,并監(jiān)測(cè)腫瘤生長(zhǎng)。

h. 從攜帶Hepa1-6腫瘤的Ythdf2F/F(n=6)或Ythdf2CKO(n=6)小鼠中分離出的腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞(TILs)中,量化Gzm B+ CD8 T或IFN-γ+ CD8 T的頻率,這些小鼠接受抗PD-1(250μg/只小鼠)和/或來那度胺(10mg/kg)治療(第13天)。

(6)YTHDF2依賴于m6A結(jié)合的轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行核轉(zhuǎn)位(nuclear translocation)

圖6:m6A修飾機(jī)制調(diào)控YTHDF2的重新定位和表達(dá)。

a. 用或不用ActD(500μg/ml,4小時(shí))處理的Jurkat細(xì)胞進(jìn)行YTHDF2與IKZF3相關(guān)PLA分析。

b. 用抗CD3/CD28(5μg/ml,24小時(shí))刺激的Mettl3F/F或Mettl3CKO CD8 T細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中進(jìn)行YTHDF2的免疫印跡分析。

c. 在Jurkat-shCtrl和Jurkat-shMETTL3細(xì)胞中進(jìn)行YTHDF2與IKZF3相關(guān)PLA分析。

d. 用抗CD3/CD28(5μg/ml,24小時(shí))刺激的Mettl3F/F或Mettl3CKO CD8 T細(xì)胞中進(jìn)行YTHDF2與IKZF3相關(guān)PLA分析。

e. 在引入帶有Flag標(biāo)簽的野生型或突變型YTHDF2的Jurkat細(xì)胞中,進(jìn)行Flag與IKZF3相關(guān)聯(lián)的PLA分析。

f. 在METTL3敲低和對(duì)照J(rèn)urkat細(xì)胞中,有或沒有YTHDF2過表達(dá)(OE)的Ki-67 MFI的定量分析(5個(gè)獨(dú)立樣本)。

g. 在METTL3敲低和對(duì)照J(rèn)urkat細(xì)胞中,有或沒有YTHDF2過表達(dá)(OE)的新生RNA合成的Click-it RNA成像分析(5個(gè)獨(dú)立樣本)。

h. 在na?ve或激活的人類T細(xì)胞(抗CD3/CD28,5小時(shí))中Ythdf2位點(diǎn)的ATAC-seq軌跡(GSE116696)。

i. 在用或不用抗CD3/CD28(5μg/ml)和ActD(500 μg/ml)刺激24小時(shí)的CD8 T細(xì)胞中,通過qPCR檢測(cè)Ythdf2 mRNA水平(5個(gè)獨(dú)立樣本)。

j. 在na?ve(0小時(shí))或激活(6小時(shí))的WT(5個(gè)獨(dú)立樣本)和Ythdf2 ?249(5個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞中通過qPCR檢測(cè)Ythdf2 mRNA水平。

k. Na?ve Ythdf2 ?249(3個(gè)獨(dú)立樣本)和WT(3個(gè)獨(dú)立樣本)CD8 T細(xì)胞用ActD(500μg/ml)處理,并在ActD處理后的不同時(shí)間點(diǎn)收集RNA。通過qPCR檢測(cè)Ythdf2 mRNA水平,并表示為轉(zhuǎn)錄抑制(TI)后剩余的mRNA。

l. 在na?ve(0小時(shí))或激活(24小時(shí))的WT與Ythdf2 ?249 CD8 T細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中進(jìn)行YTHDF2的免疫印跡分析。

(7)YTHDF2在人類腫瘤浸潤性T細(xì)胞中的表達(dá)和分布。

圖7:人類癌癥中YTHDF2的表達(dá)和分布與T細(xì)胞功能相關(guān)。

a. 小提琴圖比較了根據(jù)單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)得出的高或低多功能性特征分?jǐn)?shù)的CD8 T細(xì)胞中Ythdf2基因表達(dá)水平。左圖,CRC(結(jié)直腸癌),n=10名患者。中間,PDAC(胰腺導(dǎo)管腺癌),n=20名患者。右圖,HCC(肝細(xì)胞癌),n=31名患者。

b. 小提琴圖比較了治療前后應(yīng)答和不應(yīng)答CD8 T細(xì)胞中Ythdf2基因表達(dá)水平。左圖,治療前黑色素瘤,n=19(治療前)或29(治療后)。右圖,HCC,n=31(治療后)。

c. 小提琴圖比較了接受新輔助抗PD-1治療的HCC中生成的CD8 T細(xì)胞簇中Ythdf2基因表達(dá)水平。

d-i. 來自HCC(n=45名患者,d-g)或CRC(n=30名患者,h-k)的經(jīng)治療患者的組織切片被染色為CD8(紅色)、YTHDF2(綠色)和DAPI(藍(lán)色)。

d-h. 來自HCC(d)和CRC(h)患者的切片的代表性免疫熒光圖像,顯示對(duì)新輔助化療(免疫)治療的不同反應(yīng)。虛線框表示底部單獨(dú)通道顯示的4倍放大區(qū)域。白色箭頭指向YTHDF2和CD8陽性細(xì)胞。量化CD8 T細(xì)胞的數(shù)量(e, i),YTHDF2陽性CD8 T細(xì)胞的頻率(f, j)以及CD8 T細(xì)胞中YTHDF2的強(qiáng)度(g, k)。CR,完全反應(yīng);PR,部分反應(yīng);SD,疾病穩(wěn)定;PD,疾病進(jìn)展。

研究小結(jié):

本研究通過RIP-seq、RNA-seq、m6A-seq、ATAC-seq等分析揭示了YTHDF2在早期效應(yīng)T細(xì)胞和效應(yīng)樣T細(xì)胞中選擇性上調(diào)和重新分布;YTHDF2缺失加劇了腫瘤進(jìn)展,并對(duì)小鼠和人類的PD-1阻斷治療無反應(yīng)性;YTHDF2通過m6A依賴性RNA衰變預(yù)防線粒體功能障礙;YTHDF2與IKZF1/3互作促進(jìn)T細(xì)胞多功能性;通過聯(lián)合使用IKZF1/3抑制劑來那度胺,可以恢復(fù)YTHDF2缺失T細(xì)胞的免疫治療效果。

本研究結(jié)果表明,YTHDF2通過協(xié)調(diào)表觀遺傳和轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)來增強(qiáng)T細(xì)胞免疫,可能為治療干預(yù)提供信息。YTHDF2表達(dá)和分布與人類腫瘤中T細(xì)胞功能相關(guān),可能作為癌癥預(yù)后的臨床指標(biāo)。

研究亮點(diǎn):

  • 揭示了YTHDF2在CD8 T細(xì)胞中的新功能,即通過m6A依賴性機(jī)制調(diào)控T細(xì)胞的抗腫瘤功能。

  • 首次展示了YTHDF2在T細(xì)胞激活和治療誘導(dǎo)核重新定位。

  • 提出了YTHDF2與IKZF1/3互作新機(jī)制,這一發(fā)現(xiàn)可能對(duì)開發(fā)新的免疫療法具有重要意義。

  • 研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了YTHDF2在自然和ICB誘導(dǎo)的抗腫瘤免疫中的關(guān)鍵作用,并可能作為預(yù)測(cè)癌癥治療反應(yīng)的生物標(biāo)志物。

關(guān)于易基因RNA m6A甲基化測(cè)序(MeRIP-seq)技術(shù)

易基因MeRIP-seq技術(shù)利用m6A特異性抗體富集發(fā)生m6A修飾的RNA片段(包括mRNA、lncRNA等rRNA去除所有RNA),結(jié)合高通量測(cè)序,可以對(duì)RNA上的m6A修飾進(jìn)行定位與定量,總RNA起始量可降低至10μg,最低僅需1μg總RNA。廣泛應(yīng)用于組織發(fā)育、干細(xì)胞自我更新和分化、熱休克或DNA損傷應(yīng)答、癌癥發(fā)生與發(fā)展、藥物應(yīng)答等研究領(lǐng)域;可應(yīng)用于動(dòng)物、植物、細(xì)胞及組織的m6A檢測(cè)。

大樣本量m6A-QTL性狀關(guān)聯(lián)分析,傳統(tǒng)MeRIP單個(gè)樣品價(jià)格高,通常難以承擔(dān)。易基因開發(fā)建立MeRIP-seq2技術(shù),顯著提成IP平行性,實(shí)現(xiàn)不同樣本間相對(duì)定量,降低檢測(cè)成本。

易基因提供適用于不同科研需求的MeRIP技術(shù):

  • m6A甲基化-常量mRNA 甲基化測(cè)序(MeRIP-seq)

  • m6A甲基化-常量mRNA +lncRNA甲基化測(cè)序(lnc-MeRIP-seq)

  • m6A甲基化-微量mRNA +lncRNA甲基化測(cè)序(Micro-lnc-MeRIP-seq)

  • 高通量m6A甲基化-常量mRNA甲基化測(cè)序(MeRIP-seq2)

技術(shù)優(yōu)勢(shì):

  • 起始量低:樣本起始量可降低至10-20μg,最低僅需1μg總RNA;

  • 轉(zhuǎn)錄組范圍內(nèi):可以同時(shí)檢測(cè)mRNA和lncRNA;

  • 樣本要求:可用于動(dòng)物、植物、細(xì)胞及組織的m6A檢測(cè);

  • 重復(fù)性高:IP富集重復(fù)性高,最大化降低抗體富集偏差;

  • 應(yīng)用范圍廣:廣泛應(yīng)用于組織發(fā)育、干細(xì)胞自我更新和分化、熱休克或DNA損傷應(yīng)答、癌癥的發(fā)生與發(fā)展、藥物應(yīng)答等研究領(lǐng)域。

研究方向:

m6A甲基化目前主要運(yùn)用在分子機(jī)制的理論性研究

  • 疾病發(fā)生發(fā)展:腫瘤、代謝疾?。ㄈ绶逝?糖尿病)、神經(jīng)和精神疾病(如阿爾茲海默癥/抑郁癥)、炎癥…

  • 發(fā)育和分化:早期胚胎發(fā)育、個(gè)體/組織/器官生長(zhǎng)發(fā)育、干細(xì)胞分化與命運(yùn)決定、衰老

  • 環(huán)境暴露與響應(yīng):污染、抗逆、生活方式

關(guān)于m6A甲基化研究思路

(1)整體把握m6A甲基化圖譜特征:m6A peak數(shù)量變化、m6A修飾基因數(shù)量變化、單個(gè)基因m6A peak數(shù)量分析、m6A peak在基因元件上的分布、m6A peak的motif分析、m6A peak修飾基因的功能分析

(2)篩選具體差異m6A peak和基因:差異m6A peak鑒定、非時(shí)序數(shù)據(jù)的分析策略、時(shí)序數(shù)據(jù)的分析策略、差異m6A修飾基因的功能分析、差異m6A修飾基因的PPI分析、候選基因的m6A修飾可視化展示

(3)m6A甲基化組學(xué)&轉(zhuǎn)錄組學(xué)關(guān)聯(lián)分析:Meta genes整體關(guān)聯(lián)、DMG-DEG對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)、m6A修飾目標(biāo)基因的篩選策略

(4)進(jìn)一步驗(yàn)證或后期試驗(yàn)

易基因染色質(zhì)可及性-轉(zhuǎn)座酶易接近染色質(zhì)測(cè)序(ATAC-seq)

ATAC-seq(Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high throughput sequencing)是通過使用高通量測(cè)序?qū)D(zhuǎn)座酶可接近性核染色質(zhì)區(qū)域進(jìn)行分析的一種創(chuàng)新表觀遺傳學(xué)研究技術(shù)。該技術(shù)通過轉(zhuǎn)座酶對(duì)某種特定時(shí)空下開放的核染色質(zhì)區(qū)域進(jìn)行切割,進(jìn)而獲得在該特定時(shí)空下基因組中所有活躍轉(zhuǎn)錄的調(diào)控序列。

真核生物的DNA并不是裸露的,而是被包裝成核小體形成串珠狀結(jié)構(gòu)并進(jìn)一步被折疊、包裝。而基因的轉(zhuǎn)錄,需要將這種高級(jí)結(jié)構(gòu)解開,使DNA成為可以使各種轉(zhuǎn)錄機(jī)器與其結(jié)合的裸露狀態(tài),即形成開放染色質(zhì)區(qū)域。如何鑒定開放染色質(zhì)區(qū)域呢?傳統(tǒng)的方法主要是借助和DNase-Seq、MNase-Seq及ChIP-seq。但這些方法需要的起始細(xì)胞量較大,對(duì)于少量樣本和珍稀樣本可行性不高。ATAC-Seq是一種新型的研究開放染色質(zhì)的技術(shù),利用Tn5轉(zhuǎn)座酶進(jìn)入并切割裸露的DNA,并同時(shí)連接上特異性的測(cè)序接頭。因?yàn)榍懈詈图咏宇^一步完成,因此該技術(shù)可大大降低所需細(xì)胞起始量。

技術(shù)優(yōu)勢(shì):

(1)所需細(xì)胞起始量低。

(2)應(yīng)用范圍廣,適用于大部分物種及細(xì)胞類型。

實(shí)驗(yàn)策略:

信息分析:

易基因提供全面的表觀基因組學(xué)(DNA甲基化、DNA羥甲基化)和表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)(m6A、m5C、m1A、m7G、ac4C)、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能組學(xué)技術(shù)方案(ChIP-seq、ATAC-seq),詳詢易基因:0755-28317900。

參考文獻(xiàn):

Zhang H, et al. YTHDF2 upregulation and subcellular localization dictate CD8 T cell polyfunctionality in anti-tumor immunity. Nat Commun. 2024 Nov 5;15(1):9559. doi: 10.1038/s41467-024-53997-6.

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技術(shù)推介|ATAC-Seq

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