Endogenous ligand of the NK activating receptor NKp46

NK 激活受体 NKp46 的内源性配体

• 批准号: 10116279
• 负责人: Judy Lieberman
• 金额: $ 22.13万
• 依托单位: BOSTON CHILDREN'S HOSPITAL
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2020-03-01 至 2022-02-28
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10116279
• 关键词: Affect; Aftercare; Allogenic; Antineoplastic Agents; Apoptosis; Autologous; Binding; Binding Proteins; Blocking Antibodies; CD8-Positive T-Lymphocytes; Cell Communication; Cell Line; Cell surface; Cells; Cellular Stress; Chemotherapy-Oncologic Procedure; Chimeric Proteins; Cross-Priming; Data; Dendritic Cells; Dependence; Down-Regulation; Eating; Endoplasmic Reticulum; Equilibrium; Flavivirus; Fusobacterium Infections; Genes; Human; Immune; Immune response; Immunity; Immunologic Surveillance; Impairment; Incubated; Infection; Infiltration; Influenza A virus; Influenza Hemagglutinin; Knock-out; Knowledge; Ligands; Link; Lymphocyte; Malignant Neoplasms; Mammals; Manuscripts; Mediating; Mediator of activation protein; Metapneumovirus; Mus; NK Cell Activation; Natural Killer Cells; Phagocytes; Pharmaceutical Preparations; Play; Pregnancy; Preparation; Production; Proteins; Radiation therapy; Receptor Cell; Recombinants; Reovirus Infections; Role; Sialic Acids; Signal Transduction; Stress; Surface Plasmon Resonance; Testing; Therapeutic; Tumor Cell Line; Viral; Work; ZIKV infection; Zika Virus; base; biophysical techniques; calreticulin; cancer cell; cell killing; chemotherapeutic agent; chemotherapy; cytokine; cytotoxicity; endoplasmic reticulum stress; fetal; fetus cell; first responder; genetic manipulation; graft vs host disease; immunogenic cell death; immunological synapse; immunological synapse formation; in vivo; inhibitor/antagonist; knock-down; mouse model; neoplastic cell; overexpression; receptor; response; tool; trophoblast; tumor; tumor growth; virtual

Natural killer cells (NK) act as a first line of defense against infection and cancer. NK activation is controlled by  a  balance  of  signals  transmitted  by  activating and  inhibitory  NK  receptors.  The  activating  receptor  NKp46  is  considered  the  major  activating  receptor  in  natural  cytotoxicity  against  autologous,  allogeneic  and  xenogeneic  target  cells.  NKp46  is  conserved  in  mammals  and  virtually  ubiquitously  expressed  on  NK,  suggesting  it  is  functionally  important.  Mice  deficient  in  Ncr1,  the  gene  encoding  NKp46,  are  impaired  in  tumor  immune  surveillance, have more severe influenza A, metapneumovirus, reovirus and fusobacterium infections and graft  versus  host  disease.  The  endogenous  ligand  of  this  important  activating  NK  receptor  is  not  known,  despite  decades  of  searching.  Our  preliminary  work  suggests  that  NKp46  recognizes  calreticulin  (CRT),  which  is  normally found inside the endoplasmic reticulum (ER) but gets transferred to the cell surface in ER-­stressed cells  or  tumor  cells  treated  with  some  cancer  drugs. An  NKp46-­Ig  fusion protein  specifically  pulls  down cell-­surface  CRT  (ecto-­CRT)  and  preliminary  data  using  surface  plasmon  resonance  indicate  specific  binding.  Knocking  down  CALR,  the  gene  encoding  for  CRT,  or  adding  blocking  antibodies  to  CRT  inhibits  NKp46-­mediated  NK  killing. Some chemotherapeutic agents and radiotherapy induce an immunostimulatory type of programmed cell  death  in  cancer  cells,  known  as  immunogenic  cell  death  (ICD),  which  removes  surviving  tumor  cells  after  treatment.  The  mechanism behind  ICD has been linked  to ecto-­CRT,  which  serves  as  an  “eat  me”/phagocytic  signal for dendritic cells, which then activate anti-­tumor CD8+ T cells by cross-­priming. Here we hypothesize that  NKp46 recognizes ecto-­CRT, and that NK recognition of ER-­stressed cells via NKp46 interaction with ecto-­CRT  plays an important role in ICD and NK-­mediated immune defense more generally. In preliminary data, infection  with ZIKV, which replicates in the ER and causes ER stress, and treatment of tumor  cell lines with ICD-­inducing  chemotherapy  drugs  induces  ecto-­CRT  and  NKp46-­dependent  NK  killing.  Moreover,  CRT-­coated  tumor  cells  become NK cell targets, and NCR1 knockout in an NK cell line strongly inhibits its killing of targets with exposed  CRT.  To  test  our  hypotheses,  we  will  first  confirm  that  ecto-­CRT  is  a  ligand  for  NKp46  by  using  biophysical  methods  to  characterize  ecto-­CRT  and  NKp46  binding  and  identifying  the  regions  of  CRT  responsible  for  the  interaction. Genetic  manipulation or  blocking of  NKp46 on  NK and of  ecto-­CRT  on tumor targets  will  examine  the role of this receptor-­ligand interaction in NK recognition, immune synapse formation and functional responses  to  infected  and  tumor  cells.  NK  killing  of  untreated  tumor  cells  and  tumor  cells  treated  with  ICD-­inducing  and  noninducing drugs will be compared. The in vivo role of NKp46 in controlling ZIKV infection and mouse tumors  (without and with chemotherapy) will be assessed by comparing viral levels and tumor growth, NK cell infiltration  of tumors and survival in wild-­type and Ncr1-­/-­ mice.

自然杀伤细胞(NK)是人类预防感染和癌症的第一道防线，NK细胞的激活主要由人类控制。 通过激活NKp46受体和抑制NKp46受体来实现信号传导的平衡。 在针对自体、异体和异种的天然细胞毒性试验中，被认为是激活受体的主要药物。 靶细胞。NKp46基因在哺乳动物中不保守，几乎无处不在地表达对NKp46基因的表达，这表明它是正常的。 在功能上非常重要。小鼠在编码NKp46的主要基因Ncr1中存在缺陷，从而在肿瘤和免疫功能方面受到损害。 监测显示，甲型流感、偏肺炎病毒、呼肠孤病毒、梭杆菌感染和移植物感染的情况更加严重。 与宿主疾病的关系。尽管如此，但这一重要的激活NK细胞受体的内源性受体的内源性配体尚不清楚。 经过几十年的研究，我们的初步研究结果表明，NKp46基因能够识别钙网织蛋白(CRT)，这是一种新的研究方法。 正常情况下，在内质网(ER)内发现胞浆，但在内质网应激的胞浆中，胞浆被转移到胞膜表面。 或者用其他一些抗癌药物来治疗肿瘤细胞。一种新的NKp46-Ig融合蛋白可以特别地拉低细胞表面。 使用表面等离子体激元的CRT波谱(ecto-crt)测试和初步的扫描数据表明，具有特定的结合能力。 向下是编码CRT基因的CALR，加入阻断CRT抗体的抗体可以抑制NKp46介导的NK细胞。 杀死。一些主要的化疗药物和放射治疗可以诱导一种新的免疫刺激的程序化T细胞类型。 肿瘤细胞中的死亡细胞，也被称为免疫原性肿瘤细胞死亡因子(ICD)，它可以在一次又一次的治疗后清除存活的肿瘤细胞。 治疗。ICD背后的免疫机制一直以来都与ECT有关，CRT是一种“吃我”/吞噬细胞的机制。 信号需要树突状细胞，然后树突状细胞通过交叉激发激活抗肿瘤的CD8+T细胞。在这里，我们可以假设。 NKp46通过NKp46与CRT的相互作用，认识到NKp46通过与CRT的相互作用，实现了对ER应激细胞的识别能力。 在ICD中起着非常重要的作用，更广泛地说，它在NK介导的免疫系统防御中起着重要的作用。在初步的数据中，感染是最重要的。 有了ZIKV，它可以在ER1中复制基因，并导致ER1应激，从而对具有ICD诱导作用的肿瘤细胞系进行治疗。 化疗和药物可以诱导CRT依赖的肿瘤细胞和NKp46依赖的NK细胞的杀伤。此外，CRT包裹的肿瘤细胞。 成为NK细胞的靶点，在一株NK细胞系中检测和检测NCR1基因敲除基因，强烈抑制其对已暴露的NCR1基因靶点的杀伤作用。 为了检验我们的假设，我们将首先通过使用生物物理手段来证实CRT基因是NKp46基因的主要配体。 方法：确定CRT基因和NKp46基因的约束性基因，并确定CRT基因的主要区域。 相互作用。基因操作或阻断NKp46基因对NK细胞的影响以及对肿瘤靶点的影响将不会被研究。 这种受体-配体相互作用的主要作用是在NK细胞识别、免疫、突触形成和功能免疫反应中发挥作用。 感染的肿瘤细胞、NK细胞杀伤未治疗的肿瘤细胞、ICD诱导的肿瘤细胞和肿瘤细胞。 我们还将对非诱导性药物进行比较，了解NKp46基因在体内控制ZIKV感染和小鼠肿瘤中的作用。 (没有接受化疗和接受化疗)将通过比较病毒水平和肿瘤生长、NK细胞和浸润来进行评估。 在野生型小鼠和非野生型Ncr1-/-小鼠中，肿瘤的存活率和存活率都很高。