2014年《Science》報道過這樣一個案例,體外擴增從癌組織獲取的淋巴細胞成功治療了一例43歲的晚期惡性膽管癌患者。這批體外擴增的CD4+T細胞來源于病人自身的肺轉移灶,他們能夠識別一個異常蛋白ERBB2IP,這個異常蛋白被稱為腫瘤新生抗原(neoantigen)。回輸這種CD4+T細胞至病人體內能使各處病灶明顯減小甚至完全消失,腫瘤新生抗原這一概念造就了一項醫(yī)學史上的奇跡。
RNA甲基化修飾的研究近期持續(xù)升溫,多篇優(yōu)秀文章在頂級雜志見刊。近日何川教授聯(lián)合清華大學徐萌教授的工作成果就建立了RNA m6A修飾與腫瘤新生抗原之間的調控關系。盡管新生抗原表位能夠引起病人體內的免疫應答從而獲得可觀的免疫治療效果,但是很少能看到腫瘤原發(fā)灶完全消除,該免疫應答的過程并不持久,治療效果很難維持。研究已經(jīng)證明這種抗癌新概念的全過程其實受RNA m6A修飾調控。預想不到的是,經(jīng)常談論的m6A Reader蛋白YTHDF1實質上是該過程的一個抑制因子,它在體內阻礙了DC細胞(樹突狀細胞)的抗原表位呈遞過程。云序生物這次就來為您解析這篇癌癥免疫治療領域研究RNA m6A修飾的重要研究成果。
原文鏈接:Anti-tumor immunity controlled through mRNA m6A methylation and YTHDF1 in dendritic cells.
關鍵詞:MeRIP-seq RNA-seq RIP-seq 免疫治療 抗原呈遞 圖1:文章流程圖 1.DC細胞中YTHDF1敲除可以產(chǎn)生抗腫瘤應答
1)在體實驗證明YTHDF1敲除對腫瘤有明顯抑制作用,無論是B16-OVA黑色素瘤細胞系還是MC38大腸癌細胞生長都在YTHDF1敲除鼠當中受到明顯抑制。 圖2:YTHDF1敲除造成腫瘤生長受到明顯抑制 2)YTHDF1敲除產(chǎn)生新抗原特異的CD8+T細胞免疫應答。 圖3:YTHDF1敲除產(chǎn)生CD8+T細胞免疫應答 3)DC細胞是主要的抗原呈遞細胞,可以交叉啟動CD8+T細胞,DC細胞的交叉啟動能力增強理論上也會激活CD+8T細胞,實驗證明相比于WT,YTHDF1的敲除確實能夠使DC細胞的交叉啟動范圍更廣,效果更明顯。
圖4:YTHDF1敲除影響DC細胞抗原呈遞 4)YTHDF1敲除可以增強DC的抗原呈遞作用,會導致CD8+T細胞更高的交叉啟動效率。 圖5:YTHDF1敲除影響DC細胞抗原呈遞 2.YTHDF1如此重要,到底結合哪些RNA分子?
YTHDF1功能上和免疫應答聯(lián)系緊密,作為m6A識別蛋白和哪些RNA分子相互結合?RIP-seq(云序提供此項服務)能夠直接揭秘哪些RNA分子和YTHDF1蛋白結合,由于已知YTHDF1可以影響mRNA翻譯,通過核糖體測序(Ribosome profiling)來評估m(xù)RNA的翻譯效率。MeRIP-seq(云序提供此項服務)以及RNA-seq(云序提供此項服務)同樣用于研究m6A修飾的mRNA分子以及轉錄本的表達水平。文章中將轉錄本分為三大類,沒有m6A修飾,有m6A修飾和有m6A修飾且被YTHDF1結合的mRNA。和預期的一樣,在YTHDF1敲除的細胞當中蛋白的翻譯效率有顯著下調,然而這種敲除并沒有大面積改變m6A在mRNA上的分布(圖5C)。 圖6:RIP-seq測序顯示多個m6A修飾mRNA和YTHDF1靶點重合 YTHDF1結合的mRNA主要跟哪些生物學功能相關?通過對既有m6A修飾又被YTHDF1且翻譯效率下調的mRNA進行了KEGG富集分析,結果發(fā)現(xiàn)YTHDF1結合的這些轉錄本主要跟吞噬體(phagosome)以及溶酶體(lysosome)相關,要知道一但在DC細胞中限制溶酶體的蛋白水解作用就可以通過保留更多抗原而增強其抗原交叉呈遞(cross presentation)的作用,在YTHDF1敲除的細胞中,負責降解抗原的DC溶酶體的組織蛋白酶相關轉錄本受到了明顯的抑制。這些證據(jù)都表明溶酶體組織蛋白酶相關轉錄本翻譯效率在YTHDF1被敲除以后發(fā)生顯著的下降,而這些蛋白恰巧能夠降解抗原從而降低DC細胞的抗原呈遞作用。 圖7:翻譯效率改變的mRNA KEGG富集分析 總結
雖然腫瘤能夠表達新生抗原,但它仍能夠躲避免疫識別系統(tǒng)。這篇文章中所呈現(xiàn)的工作解釋了編譯溶酶體組織蛋白酶相關的mRNA受m6A修飾,這些m6A修飾位點被YTHDF1蛋白結合后能夠抑制DC細胞的抗原呈遞作用。這一對癌癥細胞規(guī)避免疫識別系統(tǒng)的解釋機制使全新的,而恰巧YTHDF1這一reader蛋白能夠在未來作為臨床上癌癥免疫治療聯(lián)合用藥的潛在靶點。 圖8:mRNA化學修飾種類示意圖 表觀轉錄組學的研究使近幾年來生物學科里最熱門的研究領域之一,而這當中RNA m6A修飾的研究工作在國內外高校以及各大科研院所正如火如荼的進行。截至目前,不完全統(tǒng)計2019年截至6月份的RNA m6A文章統(tǒng)計如下。
圖9:RNA m6A SCI文章統(tǒng)計(2019.1-2019.6) 可以看到在未來的一段時間里,RNA m6A修飾仍將會是表觀轉錄組學范疇當中最為耀眼的一顆明星。當然RNA上的修飾種類種類多達100多種,除了m6A以外,還有m5C、m1A、m7G、m3C等等修飾。
云序優(yōu)勢:
云序作為一家依托于高通量測序的表觀轉錄組學科研服務公司,長期致力于提供優(yōu)質前沿表觀研究測序產(chǎn)品,繼m6A、m5C、m1A之后,云序隆重推出多款RNA新修飾:m7G測序、m3C測序、ac4C RNA乙?;瘻y序、2 -O-甲基化RNA測序產(chǎn)品,打造了最為全面的RNA修飾研究平臺。
云序,您身邊的表觀轉錄測序專家!
Shanghai Cloud-seq Biotech Co., Ltd.
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關鍵詞:MeRIP-seq RNA-seq RIP-seq 免疫治療 抗原呈遞 圖1:文章流程圖 1.DC細胞中YTHDF1敲除可以產(chǎn)生抗腫瘤應答
1)在體實驗證明YTHDF1敲除對腫瘤有明顯抑制作用,無論是B16-OVA黑色素瘤細胞系還是MC38大腸癌細胞生長都在YTHDF1敲除鼠當中受到明顯抑制。 圖2:YTHDF1敲除造成腫瘤生長受到明顯抑制 2)YTHDF1敲除產(chǎn)生新抗原特異的CD8+T細胞免疫應答。 圖3:YTHDF1敲除產(chǎn)生CD8+T細胞免疫應答 3)DC細胞是主要的抗原呈遞細胞,可以交叉啟動CD8+T細胞,DC細胞的交叉啟動能力增強理論上也會激活CD+8T細胞,實驗證明相比于WT,YTHDF1的敲除確實能夠使DC細胞的交叉啟動范圍更廣,效果更明顯。
圖4:YTHDF1敲除影響DC細胞抗原呈遞 4)YTHDF1敲除可以增強DC的抗原呈遞作用,會導致CD8+T細胞更高的交叉啟動效率。 圖5:YTHDF1敲除影響DC細胞抗原呈遞 2.YTHDF1如此重要,到底結合哪些RNA分子?
YTHDF1功能上和免疫應答聯(lián)系緊密,作為m6A識別蛋白和哪些RNA分子相互結合?RIP-seq(云序提供此項服務)能夠直接揭秘哪些RNA分子和YTHDF1蛋白結合,由于已知YTHDF1可以影響mRNA翻譯,通過核糖體測序(Ribosome profiling)來評估m(xù)RNA的翻譯效率。MeRIP-seq(云序提供此項服務)以及RNA-seq(云序提供此項服務)同樣用于研究m6A修飾的mRNA分子以及轉錄本的表達水平。文章中將轉錄本分為三大類,沒有m6A修飾,有m6A修飾和有m6A修飾且被YTHDF1結合的mRNA。和預期的一樣,在YTHDF1敲除的細胞當中蛋白的翻譯效率有顯著下調,然而這種敲除并沒有大面積改變m6A在mRNA上的分布(圖5C)。 圖6:RIP-seq測序顯示多個m6A修飾mRNA和YTHDF1靶點重合 YTHDF1結合的mRNA主要跟哪些生物學功能相關?通過對既有m6A修飾又被YTHDF1且翻譯效率下調的mRNA進行了KEGG富集分析,結果發(fā)現(xiàn)YTHDF1結合的這些轉錄本主要跟吞噬體(phagosome)以及溶酶體(lysosome)相關,要知道一但在DC細胞中限制溶酶體的蛋白水解作用就可以通過保留更多抗原而增強其抗原交叉呈遞(cross presentation)的作用,在YTHDF1敲除的細胞中,負責降解抗原的DC溶酶體的組織蛋白酶相關轉錄本受到了明顯的抑制。這些證據(jù)都表明溶酶體組織蛋白酶相關轉錄本翻譯效率在YTHDF1被敲除以后發(fā)生顯著的下降,而這些蛋白恰巧能夠降解抗原從而降低DC細胞的抗原呈遞作用。 圖7:翻譯效率改變的mRNA KEGG富集分析 總結
雖然腫瘤能夠表達新生抗原,但它仍能夠躲避免疫識別系統(tǒng)。這篇文章中所呈現(xiàn)的工作解釋了編譯溶酶體組織蛋白酶相關的mRNA受m6A修飾,這些m6A修飾位點被YTHDF1蛋白結合后能夠抑制DC細胞的抗原呈遞作用。這一對癌癥細胞規(guī)避免疫識別系統(tǒng)的解釋機制使全新的,而恰巧YTHDF1這一reader蛋白能夠在未來作為臨床上癌癥免疫治療聯(lián)合用藥的潛在靶點。 圖8:mRNA化學修飾種類示意圖 表觀轉錄組學的研究使近幾年來生物學科里最熱門的研究領域之一,而這當中RNA m6A修飾的研究工作在國內外高校以及各大科研院所正如火如荼的進行。截至目前,不完全統(tǒng)計2019年截至6月份的RNA m6A文章統(tǒng)計如下。
圖9:RNA m6A SCI文章統(tǒng)計(2019.1-2019.6) 可以看到在未來的一段時間里,RNA m6A修飾仍將會是表觀轉錄組學范疇當中最為耀眼的一顆明星。當然RNA上的修飾種類種類多達100多種,除了m6A以外,還有m5C、m1A、m7G、m3C等等修飾。
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