MTHFD2 হল একটি বিপাকীয় চেকপয়েন্ট নিয়ন্ত্রণকারী প্রভাবক এবং নিয়ন্ত্রক টি কোষের ভাগ্য ও কার্যকারিতা

গ্রাফিকাল বিমূর্ত

লেখক:

আয়াকা সুগিউরা, গ্যাব্রিয়েলা আন্দ্রেজেভা, কেলসি ভস, ..., আশুতোষ কে. মঙ্গলম, জোশুয়া ডি. রাবিনোভিটজ, জেফরি সি. রাথমেল

চিঠিপত্র:

jeff.rathmell@vumc.org

সংক্ষেপে :

টি কোষের দ্রুত বিস্তারকে সমর্থন করার জন্য নিউক্লিওটাইড সংশ্লেষণ প্রয়োজন। সুগিউরা এট আল। দেখান যে ডি নভো পিউরিন বিপাক সরাসরি টি কোষের পার্থক্য এবং কার্যকারিতার সংকেত দেয় এবং MTHFD2 কে একটি বিপাকীয় চেকপয়েন্ট এবং প্রদাহজনিত রোগের জন্য থেরাপিউটিক লক্ষ্য হিসাবে চিহ্নিত করে।

হাইলাইট

• ডি নভো পিউরিন সংশ্লেষণ বজায় রাখার জন্য সক্রিয় CD4 T কোষগুলির জন্য MTHFD2 গুরুত্বপূর্ণ

• অপর্যাপ্ত MTHFD2 Th17 কোষে Treg কোষের মতো ফেনোটাইপ এবং বিপাককে উৎসাহিত করে d MTHFD2-এর বাধা mTORC1 সংকেতকে দমন করে এবং হিস্টোন মেথিলেশনকে পরিবর্তন করে

• ভিভোতে প্রদাহ এবং অটোইমিউনিটি থেকে রক্ষা করার জন্য MTHFD2 লক্ষ্য করা যেতে পারে

MTHFD2 হল একটি বিপাকীয় চেকপয়েন্ট নিয়ন্ত্রণকারী প্রভাবক এবং নিয়ন্ত্রক টি কোষের ভাগ্য ও কার্যকারিতা

আয়াকা সুগিউরা,¹গ্যাব্রিয়েলা আন্দ্রেজেভা,¹কেলসি ভস,¹ড্যারেন আর হেইন্টজম্যান,¹জিনচেং জু,⁵ম্যাথু জেড ম্যাডেন,¹জিয়াং ইয়ে,¹ক্যাথরিন এল বেয়ার,¹নওরীন ইউ চৌধুরী,²মেলিসা এম. ওল্ফ,²আরিসা সি. ইয়াং,¹ডাল্টন এল গ্রিনউড,¹অ্যালিসন ই. সেওয়েল,¹শৈলেশ কে শাহী,³সামান্থা এন ফ্রিডম্যান,³অ্যালানা এম. ক্যামেরন,⁴প্যাট্রিক ফোর্চ,⁴টিম বোর্ন,⁴জুয়ান সি গার্সিয়া-ক্যানভেরাস,⁵জন ক্যারিজোলিচ,¹ডন সি. নিউকম্ব,²আশুতোষ কে মঙ্গলম,³জোশুয়া ডি. রাবিনোভিটজ,⁵এবং জেফরি সি. রাথমেল^1,6,*

¹ভ্যান্ডারবিল্ট সেন্টার ফর ইমিউনোবায়োলজি, প্যাথলজি বিভাগ, মাইক্রোবায়োলজি এবং ইমিউনোলজি, ভ্যান্ডারবিল্ট ইউনিভার্সিটি মেডিকেল সেন্টার, ন্যাশভিল, TN 37232, USA

²মেডিসিন বিভাগ, হেমাটোলজি এবং অনকোলজি বিভাগ, ভ্যান্ডারবিল্ট বিশ্ববিদ্যালয় মেডিকেল সেন্টার, ন্যাশভিল, TN 37232, USA

³প্যাথলজি বিভাগ, আইওয়া বিশ্ববিদ্যালয়, আইওয়া সিটি, আইএ 52242, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র

⁴সিট্রিক্স থেরাপিউটিকস লিমিটেড, ম্যাগডালেন সেন্টার, অক্সফোর্ড সায়েন্স পার্ক, অক্সফোর্ড, ইউকে

⁵রসায়ন বিভাগ, লুডউইগ ক্যান্সার রিসার্চ ইনস্টিটিউট প্রিন্সটন শাখা, লুইস-সিগলার ইনস্টিটিউট ফর ইন্টিগ্রেটিভ জিনোমিক্স, প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটি, প্রিন্সটন, NJ 08544, USA6 লিড যোগাযোগ

*পত্রালাপ: jeff.rathmell@vumc.org

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.10.011

সারসংক্ষেপ

অ্যান্টিজেনিক উদ্দীপনা বর্ধিত বায়োসিন্থেটিক, বায়োএনার্জেটিক এবং সিগন্যালিং চাহিদা মেটাতে টি সেল বিপাকীয় পুনঃপ্রোগ্রামিংকে উৎসাহিত করে। আমরা দেখাই যে এক-কার্বন (1C) বিপাকীয় এনজাইম মেথিলিনেটেট্রাহাইড্রোফোলেট ডিহাইড্রোজেনেজ 2 (MTHFD2) প্রসারণ এবং প্রদাহজনক সাইটোকাইন উত্পাদনকে উন্নীত করার জন্য সক্রিয় টি কোষগুলিতে ডি নভো পিউরিন সংশ্লেষণ এবং সংকেত নিয়ন্ত্রণ করে। প্যাথোজেনিক টি হেল্পার-17 (Th17) কোষে, MTHFD2 দমন ক্ষমতার অনুপযুক্ত লাভের সাথে ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর FoxP3-এর অপ্রীতিকর আপগ্র্যুলেশন প্রতিরোধ করে। MTHFD2 ঘাটতি নিয়ন্ত্রক T (Treg) কোষের পার্থক্যকেও প্রচার করে। যান্ত্রিকভাবে, MTHFD2 বাধা পিউরিন পুলের হ্রাস, পিউরিন বায়োসিন্থেটিক ইন্টারমিডিয়েট জমা, এবং পুষ্টি সেন্সর mTORC1 সংকেত হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে। Th17 কোষে DNA এবং হিস্টোন মেথিলেশন নিয়ন্ত্রণের জন্য MTHFD2ও গুরুত্বপূর্ণ ছিল। গুরুত্বপূর্ণভাবে, MTHFD2 ঘাটতি ভিভো প্রদাহজনক রোগের মডেলগুলিতে একাধিক রোগের তীব্রতা হ্রাস করেছে। MTHFD2 এইভাবে প্যাথোজেনিক ইফেক্টর সেল সিগন্যালিংয়ের সাথে পিউরিন বিপাককে একীভূত করার জন্য একটি বিপাকীয় চেকপয়েন্ট এবং এটি 1C বিপাক পথের মধ্যে একটি সম্ভাব্য থেরাপিউটিক লক্ষ্য।

ভূমিকা

অভিযোজিত ইমিউন প্রতিক্রিয়ার কার্যকরী গতিশীলতার জন্য দ্রুত কোষের বৃদ্ধি এবং বিস্তারের জন্য CD4 প্লাস T কোষের শক্তিশালী সক্রিয়করণ প্রয়োজন। এর মধ্যে বিপাকীয় পুনঃপ্রোগ্রামিং জড়িত, পুষ্টি সেন্সর mTORC1 দ্বারা চালিত, একটি ক্যাটাবলিক বিশ্রামের অবস্থা থেকে বর্ধিত বায়োসিন্থেটিক, বায়োএনার্জেটিক এবং সিগন্যালিং চাহিদা সহ একটি অ্যানাবলিক বৃদ্ধির অবস্থায়। সাইটোকাইন মিলিউয়ের উপর নির্ভর করে, CD4 প্লাস টি কোষগুলি ইফেক্টর এবং সেইসাথে নিয়ন্ত্রক উপসেটের মধ্যে পার্থক্য করে যেগুলির প্রভাবক ফাংশনগুলিকে চালিত করে স্বতন্ত্র বিপাকীয় প্রোগ্রাম রয়েছে (Bantug et al., 2018; Buck et al., 2015)। প্রদাহজনক এবং অটোইমিউন রোগ প্রতিরোধ করার সময় এই উপসেটগুলির ভারসাম্য স্বাভাবিক অনাক্রম্যতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, মাল্টিপল স্ক্লেরোসিস (এমএস) ইন্টারলেউকিন-17 (IL- 17)-উৎপাদনকারী টি হেল্পার-17 (Th17) কোষ এবং হ্রাস বা অকার্যকর দমনমূলক নিয়ন্ত্রক T (Treg) কোষ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। (ডেনড্রু এট আল।, 2015)। এই টি সেল উপসেটগুলির নির্দিষ্ট বিপাকীয় প্রোগ্রামগুলিকে লক্ষ্য করে ইমিউনোথেরাপির বিকল্প পদ্ধতির প্রস্তাব দেয়।

কোষ বিপাক-ভিত্তিক থেরাপি 1948 সালে শুরু হয়েছিল যখন অ্যান্টি-ফোলেট কেমোথেরাপিউটিক এজেন্টগুলি তীব্র লিম্ফোব্লাস্টিক লিউকেমিয়া (ফারবার এট আল।, 1948) শিশুদের মধ্যে কার্যকর বলে দেখানো হয়েছিল। ফোলেট পিউরিন জৈব সংশ্লেষণ, মিথাইল দাতাদের প্রজন্ম এবং সেলুলার রেডক্স ভারসাম্য রক্ষণাবেক্ষণের জন্য এক-কার্বন (1C) বিপাকের ক্ষেত্রে অবদান রাখে (Ducker and Rabinowitz, 2017; Yang and Vousden, 2016)। মেথোট্রেক্সেট (MTX), ফ্লুরোরাসিল (5-FU), এবং মেরকাপ্টোপিউরিন (6-MP) সহ অনেক ওষুধ তখন থেকে এই পথটিকে লক্ষ্য করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। ক্যান্সার কোষ এবং সক্রিয় টি কোষ সহ দ্রুত প্রসারিত কোষগুলি ডিএনএ এবং আরএনএ সংশ্লেষিত করার জন্য এই পথগুলির উপর নির্ভরতা ভাগ করে নেয়। MTX সাধারণত রিউমাটয়েড আর্থ্রাইটিস (RA) (Brown et al., 2016) এর মতো অটোইমিউন রোগের চিকিৎসার জন্য ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, লক্ষ্যযুক্ত এনজাইমগুলির বিস্তৃত প্রকাশের কারণে, এই থেরাপিউটিক এজেন্টগুলি সাধারণ এবং সম্ভাব্য গুরুতর প্রতিকূল প্রভাবগুলির সাথে যুক্ত। বিপাকীয় এনজাইম লক্ষ্যগুলি চিহ্নিত করা যা আগ্রহের কোষের জনসংখ্যার জন্য বেছে বেছে গুরুত্বপূর্ণ, নিরাপদ এবং আরও কার্যকর ইমিউনোথেরাপির বিকাশের দিকে পরিচালিত করতে পারে।

1C বিপাক একক কার্বন ইউনিট স্থানান্তর সহ ফোলেট এবং মেথিওনিন চক্র অন্তর্ভুক্ত করে। টেট্রাহাইড্রোফোলেট (THF) থেকে 5,10-মিথিলিনটিএইচএফ সক্রিয় করার জন্য সেরিন 1C দাতা হিসাবে কাজ করে, সহযোগে গ্লাইসিন উত্পাদন করে। 5,10-মিথিলিনটিএইচএফ তারপরে পিউরিন পূর্বসূর 10- ফর্মাইলটিএইচএফ তৈরি করতে NAD(P) ব্যবহার করে অক্সিডাইজ করা যেতে পারে। বিকল্পভাবে, 10-formylTHF ফর্মেট এবং THF থেকে ATP-নির্ভর পদ্ধতিতে সংশ্লেষিত হতে পারে। সাইটোসোলিক পাথওয়েতে, 10- fomylTHF উৎপাদনের মধ্যস্থতা হয় methyleneTHF ডিহাইড্রোজেনেজ 1 (MTHFD1) দ্বারা। সাইটোসোলিক 10-ফর্মাইলটিএইচএফের জন্য MTHFD1 ক্ষুধার্ত কোষের ক্ষতি, পিউরিন বায়োসিন্থেটিক ক্ষমতা হ্রাস করে, এবং MTHFD1-এ মিউটেশনের কারণে মারাত্মক সম্মিলিত ইমিউনোডেফিসিয়েন্সি (SCID) (ফিল্ড এট আল।, 2015) হয়। মাইটোকন্ড্রিয়াল পথ মাইটোকন্ড্রিয়াল MTHFD2 এবং MTHFD1-এর মতো (MTHFD1L) উপর নির্ভর করে।

চিত্র 1. 1C বিপাক এবং MTHFD2 সক্রিয় CD4-এ আপ-নিয়ন্ত্রিত^{প্লাস}টি কোষ এবং EAE এর প্রসঙ্গে

(A) ইন-ভিট্রো-ডিফারেনশিয়াটেড CD4-এ নিউক্লিওটাইড বিপাকীয় প্রজাতির পরিবর্তন^{প্লাস}ভর স্পেকট্রোমেট্রি (n=3 জৈবিক প্রতিলিপি) দ্বারা পরিমাপিত নিষ্পাপ কোষের সাথে তুলনা করে টি কোষের উপসেট।

(বি) ভিভো ফুসফুসের প্রদাহ মডেলে লক্ষ্যযুক্ত CRISPR স্ক্রীনিংয়ের জন্য ওয়ার্কফ্লো।

(C) প্রাথমিক CD4-তে ভিভো CRISPR স্ক্রীনিং-এ 1C বিপাক-লক্ষ্য থেকে gRNA প্রাচুর্যের পরিবর্তন^{প্লাস}টি কোষ (MAGEeCK দ্বারা সম্পাদিত পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি)।

(D) টি কোষের বিকাশ এবং সক্রিয়করণের সময় (সি) জিনের mRNA প্রকাশ (ImmGen RNA-seq ডেটা ব্রাউজার থেকে ডেটা)।

(E) নির্বোধ এবং সক্রিয় CD4-তে (C) চিহ্নিত জিনের প্রোটিন অভিব্যক্তি^{প্লাস}টি কোষ (ইমিউনোলজিক্যাল প্রোটিওম রিসোর্স [ImmPRes] থেকে ডেটা)।

(এফ) সুস্থ নিয়ন্ত্রণ ব্যক্তিদের তুলনায় নির্দেশিত প্রদাহজনিত ব্যাধিযুক্ত ব্যক্তিদের সম্পূর্ণ রক্তে (সি) তে চিহ্নিত জিনের mRNA প্রকাশ (অন এট আল।, 2017)। RA-MTX, MTX চিকিত্সার অধীনে RA; SLE, সিস্টেমিক লুপাস erythematosus; MS-Tx নিষ্পাপ, রোগ নির্ণয়ের সময়ে চিকিত্সা-নিষ্পাপ এমএস; MS-প্রতিষ্ঠিত, MS চিকিৎসাধীন এবং রোগমুক্তিতে; n=3–8 দাতা।

(G) IHC 2003 (টপ; স্কেল বার, 100 মিমি) এবং 4003 (নীচে; স্কেল বার, 50 মিমি) বিবর্ধন (ডেটা প্রতিনিধিত্বকারী) লক্ষণীয় EAE সহ ইঁদুরের মেরুদণ্ডের কৌডা ইকুইনা সেগমেন্টে CD3 এবং MTHFD2 স্টেনিং দেখাচ্ছে দুটি স্বাধীন পরীক্ষার)।

(H এবং I) আপেক্ষিক (H) মানে ফ্লুরোসেন্স তীব্রতা (MFI) এবং (I) CD4 এ MTHFD2 এর mRNA প্রকাশ^{প্লাস}লক্ষণীয় EAE এবং নিয়ন্ত্রণ ইঁদুরের প্লীহা সহ ইঁদুরের প্লীহা এবং স্পাইনাল কর্ড থেকে T কোষ (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, ডেটা 6টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি সহ দুটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(J) অপরিবর্তিত CD4-এ MTHFD2 mRNA অভিব্যক্তি^{প্লাস}টি কোষগুলি 0, 5, এবং 24 ঘন্টা পরে অ্যান্টি-CD3 এবং অ্যান্টি-CD28 অ্যান্টিবডিগুলির সাথে সক্রিয় হয় (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি)।

(কে) আপেক্ষিক MTHFD2 MFI CD4 প্লাস T সেল সাবসেটগুলিতে সক্রিয় হওয়ার 5 দিনের মধ্যে, বিশ্রামের কোষগুলিতে স্বাভাবিক করা হয়েছে (মানে ± SD, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি)। এছাড়াও চিত্র S1 দেখুন। পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য ফলাফল লেবেলযুক্ত (* p < 0৷{7}}5,="" **="" p="">< 0৷{11}}1,="" ***="" p="">< 0.001,="" ****="" p="" শতাংশ="">

MTHFD2 হল সমস্ত টিউমারের মধ্যে সবচেয়ে বেশি প্ররোচিত এবং অত্যধিক এক্সপ্রেসড জিনগুলির মধ্যে একটি (নিলসন এট আল।, 2014)। যদিও ভ্রূণের সময় বিস্তৃতভাবে আপ-নিয়ন্ত্রিত, MTHFD2-এর বেশিরভাগ প্রাপ্তবয়স্ক টিস্যুতে খুব কম বা কোন অভিব্যক্তি নেই (নিলসন এট আল।, 2014)। অ্যান্টি-ক্যান্সার থেরাপিতে (ঝু এবং লিউং, 2020), MTHFD2 নিষেধাজ্ঞার ফলে অক্সিডেটিভ স্ট্রেস বাড়তে পারে (জু এট আল।, 2019; ওয়ান এট আল।, 2020), গ্লাইসিন নির্ভরতা (কাউফারিস এট আল।, 2016), এবং অপর্যাপ্ত পিউরিন সংশ্লেষণ (বেন-সাহরা এট আল।, 2016; পিকম্যান এট আল।, 2016)। MTHFD2 ঘাটতি একাধিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমেও mTORC1 কার্যকলাপকে দমন করতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে গুয়ানিনের ক্ষয় এবং পরবর্তীতে mTORC{15} GTPase Rheb সক্রিয় করা (Emmanuel et al., 2017) এর বাধা। MTHFD2 এর ঘাটতিও পিউরিন সংশ্লেষণ পাথওয়ে মধ্যবর্তীগুলির সঞ্চয় ঘটায়, যার মধ্যে অ্যাডেনোসিন মনোফসফেট (AMP) অ্যানালগ 5-অ্যামিনোইমিডাজল কার্বক্সামাইড রাইবোনিউক্লিওটাইড (AICAR) (Ducker et al., 2016), যা AMPKINA-এ প্রোটিন সক্রিয় করতে পারে। mTORC1 বাধা দিতে (Su et al., 2019)।

যেহেতু 1C বিপাক একাধিক পুষ্টির ইনপুটকে একীভূত করে এবং থেরাপিউটিকভাবে ট্র্যাক্টেবল, আমরা CD4 এ 1C মেটাবলিজমের ভূমিকা পরীক্ষা করেছি^{প্লাস}টি ইফেক্টর (টেফ) এবং ট্রেগ সেল উপসেট। ভিভো CRISPR-Cas9-ভিত্তিক প্রাথমিক মুরিন টি কোষে নিরপেক্ষভাবে লক্ষ্যবস্তু স্ক্রীনিংয়ের মাধ্যমে, আমরা MTHFD2 কে একটি হিট হিসাবে চিহ্নিত করেছি যা প্রদাহজনিত ব্যাধিযুক্ত ব্যক্তিদের মধ্যেও ধারাবাহিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে, MTHFD2 এর ঘাটতি টেফ কোষের বিস্তার এবং কার্যকারিতাকে দুর্বল করে। MTHFD2 এর ঘাটতি ট্রেগ কোষের পার্থক্যকে প্রচার করার সময় Th17 কোষে অস্বাভাবিক FoxP3 অভিব্যক্তি এবং দমনমূলক কার্যকলাপকেও প্রচার করে। এই প্রভাবগুলি AICAR জমা, পিউরিনের ঘনত্ব হ্রাস, mTORC1 সংকেত হ্রাস, মাইটোকন্ড্রিয়াল বিপাক বৃদ্ধি এবং পরিবর্তিত ডিএনএ এবং হিস্টোন মেথিলেশনের সাথে যুক্ত ছিল। ভিভোতে, MTHFD2 টার্গেট করা একাধিক প্রদাহজনক রোগের মডেলের বিরুদ্ধে সুরক্ষিত। এই তথ্যগুলি দেখায় যে MTHFD2 Th17 এবং Treg কোষগুলিতে একটি বিপাকীয় চেকপয়েন্ট হিসাবে কাজ করে এবং প্রদাহবিরোধী ইমিউনোথেরাপির লক্ষ্য হিসাবে এই এনজাইমের সম্ভাব্যতা তুলে ধরে।

ফলাফল

1C বিপাক এবং পিউরিন সংশ্লেষণ CD4-এ ভিন্নভাবে সক্রিয়^{প্লাস}টি সেল উপসেট

আমরা অনুমান করেছি যে নিউক্লিওটাইড সংশ্লেষণ সিডি 4 জুড়ে আলাদা হতে পারে^{প্লাস}টি সেল উপসেট। CD4^{প্লাস}টি কোষগুলিকে ভিট্রোতে Th1, Th17 এবং Treg কোষে আলাদা করা হয়েছিল এবং ভর স্পেকট্রোমেট্রির জন্য 72 ঘন্টা পরে সংগ্রহ করা হয়েছিল। নিউক্লিওটাইড প্রজাতির পরিমাণ সাধারণভাবে নিষ্পাপ কোষের তুলনায় (চিত্র 1A) সমস্ত উপসেটে উন্নত ছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে, পিউরিন সংশ্লেষণের মধ্যবর্তীগুলি আলাদাভাবে প্রচুর ছিল, যেখানে গ্লাইসিনামাইড রাইবোনিউক্লিওটাইড (GAR), 1- (ফসফরিবোসিল) ইমিডাজল কার্বক্সামাইড (SAICAR), এবং Th17 কোষে AICAR (চিত্র S1A) সর্বাধিক জমা ছিল।

CD4 এর নির্ভরতা পরীক্ষা করতে^{প্লাস}1C বিপাকের এনজাইমের উপর টি কোষ, আমরা প্রাথমিক CD4-এ ভিভো CRISPR-Cas9-ভিত্তিক স্ক্রীনে পারফর্ম করেছি^{প্লাস}টি কোষ (চিত্র 1 বি)। একটি কাস্টম গাইড RNA (gRNA) লাইব্রেরি 1C বিপাকের এনজাইমগুলিকে লক্ষ্য করার জন্য, টিউবারাস স্ক্লেরোসিস কমপ্লেক্স 2 (TSC2) এর সাথে একটি ইতিবাচক নিয়ন্ত্রণ এবং অ-টার্গেটিং নেতিবাচক নিয়ন্ত্রণ (NTCs) হিসাবে তৈরি করা হয়েছিল। CD4^{প্লাস}ওভালবুমিন (ওভিএ)-নির্দিষ্ট টি সেল রিসেপ্টর (টিসিআর) ট্রান্সজেনিক OT-II Cas9 ডাবল-ট্রান্সজেনিক ইঁদুর থেকে বিচ্ছিন্ন T কোষগুলি এই লাইব্রেরির সাথে স্থানান্তরিত হয়েছিল এবং শিরায় র‌্যাগ 1-এ স্থানান্তরিত হয়েছিল।^{__ /__}হোস্ট ফুসফুসের প্রদাহকে প্ররোচিত করার জন্য ইঁদুরকে তখন ইন্ট্রানাসাল ওভিএ দিয়ে টিকা দেওয়া হয়েছিল। এই ইঁদুরগুলির ফুসফুস থেকে উদ্ধারকৃত টি কোষগুলিকে ক্রমানুসারে করা হয়েছিল, এবং ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সিগুলির তুলনায় জিআরএনএগুলির সমৃদ্ধি বা হ্রাস প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। টিএসসি 2 জিআরএনএ সমৃদ্ধ হয়েছিল, টি কোষগুলিতে এই প্রোটিনের বাধা ভূমিকাকে সমর্থন করে। বিপরীতে, PPAT, AHCY, MAT2A এবং MTHFD1 gRNA উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে, এবং GART, DHFR, DNMT1, MTRR, MTR, SHMT2, এবং MTHFD2 gRNA গুলি কম পরিমাণে হ্রাস পেয়েছে, যা ইঙ্গিত করে যে এই জিনগুলি Tmm কোষের কার্যকারিতা বৃদ্ধিতে অবদান রাখে। ভিভোতে (চিত্র 1C এবং S1B)।

আমরা পরবর্তীতে পর্দা থেকে চিহ্নিত জিনের এক্সপ্রেশন প্রোফাইল পরীক্ষা করেছি। যদিও থাইমোসাইটের বিকাশে সবগুলিকে সমন্বিতভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছিল, MTHFD2 mRNA এবং প্রোটিন উদ্দীপিত পেরিফেরাল টি কোষগুলিতে (চিত্র 1D এবং 1E) সবচেয়ে জোরালোভাবে প্ররোচিত হয়েছিল। অধিকন্তু, বিভিন্ন প্রদাহজনক এবং অটোইমিউন রোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের সম্পূর্ণ রক্ত ​​থেকে পৃথকভাবে প্রকাশিত আরএনএ সিকোয়েন্সিং (RNA-seq) ডেটাসেটে (Aune et al., 2017), MTHFD2 আলসারেটিভ কোলাইটিস, ক্রোহন ডিজিজ সহ একাধিক পরিস্থিতিতে ধারাবাহিকভাবে অত্যধিক প্রকাশ পেয়েছে। , সেলিয়াক ডিজিজ, RA, সিস্টেমিক লুপাস এরিথেমাটোসাস (SLE), সোরিয়াসিস, সোরিয়াটিক আর্থ্রাইটিস, Sjo¨ গ্রেন্স সিন্ড্রোম, এবং MS (চিত্র 1F)। উল্লেখযোগ্যভাবে, সম্প্রতি নির্ণয় করা MS-এর ব্যক্তিরা সুস্থ দাতাদের বা MS-এর সাথে রোগমুক্তির (চিত্র S1C) থেরাপির মধ্যে থাকা ব্যক্তিদের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে MTHFD2 এক্সপ্রেশন বাড়িয়েছে। সুতরাং, CD4^{প্লাস}টি কোষের বিস্তার এবং বেঁচে থাকা নির্দিষ্ট 1C বিপাক জিনের উপর নির্ভরশীল, এবং এই জিনগুলির অভিব্যক্তি টি কোষের বিকাশ, সক্রিয়করণ এবং পার্থক্যের ধাপগুলির পাশাপাশি প্যাথলজিকাল প্রদাহের সেটিংয়ের মাধ্যমে পৃথক হয়।

চিত্র 2. MTHFD2 এর ঘাটতি CD4 কে দুর্বল করে^{প্লাস}টি কোষের বিস্তার এবং কার্যকারিতা

(A–D) বিস্তার (A) সেলট্রেস ভায়োলেট (CTV) তরলীকরণ, (B) কার্যক্ষমতা, (C) CD25 অভিব্যক্তি এবং (D) CD4-এ TF অভিব্যক্তি দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছে^{প্লাস}সক্রিয়করণের পর 72 ঘন্টার জন্য MTHFD2i দিয়ে চিকিত্সা করা T কোষের উপসেটগুলি (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, ডেটা মোট 9টি জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

CNS-অনুপ্রবেশকারী CD4-এ MTHFD2 অত্যন্ত আপ-রেগুলেটেড^{প্লাস}পরীক্ষামূলক অটোইমিউন এনসেফালোমাইলাইটিস (EAE) এবং সক্রিয় CD4-এ টি কোষ^{প্লাস}ভিট্রোতে টি কোষ

সিডি 4 প্লাস টি কোষগুলিতে এমটিএইচএফডি 2 এর নিয়ন্ত্রণ ভালভাবে বর্ণনা করা হয়নি। Vivo, CD4-এ প্রদাহজনিত ক্ষতগুলিতে MTHFD2-এর অভিব্যক্তি পরিমাপ করতে^{প্লাস}মাইলিন-নির্দিষ্ট TCR ট্রান্সজেনিক 2D2 ইঁদুরের টি কোষগুলি সক্রিয় করা হয়েছিল এবং গ্রহণযোগ্যভাবে Rag1 এ স্থানান্তরিত হয়েছিল^{__ /__}EAE প্ররোচিত করতে ইঁদুর। ইঁদুরগুলি হিন্ডলেগ প্যারালাইসিস প্রদর্শন শুরু করার পরে, মেরুদণ্ডের কৌডা ইকুইনা অংশটি ইমিউনোহিস্টোকেমিস্ট্রি (IHC) দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। যে ইঁদুরগুলি 2D2 টি কোষ পেয়েছে তারা MTHFD2 এবং CD3 এর সমৃদ্ধি দেখিয়েছে^{প্লাস}যে কোষগুলি নিয়ন্ত্রণে অনুপস্থিত ছিল (চিত্র 1G)। CD4 কিনা সরাসরি নির্ধারণ করতে^{প্লাস}T কোষগুলি স্ফীত ক্ষতগুলিতে MTHFD2 আপগ্রুলেটেড, ইঁদুরের প্লীহা এবং মেরুদন্ডের টি কোষগুলি একটি মাইলিন অলিগোডেনড্রোসাইট গ্লাইকোপ্রোটিন (এমওজি) এবং EAE-এর পারটুসিস টক্সিন (PTX)-প্ররোচিত মডেলের অধীন বিশ্লেষণের জন্য সংগ্রহ করা হয়েছিল। সিএনএস-অনুপ্রবেশকারী CD4^{প্লাস}T কোষগুলি মিলিত স্প্লেনিক CD4 এর সাথে তুলনা করে MTHFD2 ওভার এক্সপ্রেস করেছে^{প্লাস}নিয়ন্ত্রণ এবং EAE ইঁদুর থেকে টি কোষ, যেমন ফ্লো সাইটোমেট্রি (চিত্র 1H) এবং qRT-PCR (চিত্র 1I) দ্বারা পরিমাপ করা হয়। CD4 এ MTHFD2 এক্সপ্রেশনের গতিবিদ্যা^{প্লাস}ভিট্রোতে টি কোষ পরবর্তী পরিমাপ করা হয়েছিল। MTHFD2 mRNA এর শক্তিশালী আপগ্র্যুলেশন উদ্দীপনার 5 ঘন্টা পরে সনাক্ত করা হয়েছিল এবং 24 ঘন্টা (চিত্র 1J) দ্বারা হ্রাস পেতে শুরু করেছিল, যেখানে পার্থক্যযুক্ত CD4^{প্লাস}টি সেল উপসেটগুলি সক্রিয়করণের 48 ঘন্টা পরে MTHFD2 প্রোটিনের সর্বোচ্চ অভিব্যক্তি অর্জন করেছে (চিত্র 1K)। এই তথ্যগুলি দেখায় যে MTHFD2 CD4 এ আপ-রেগুলেটেড^{প্লাস}ভিট্রোতে সক্রিয়করণ সহ টি কোষ এবং ভিভোতে প্রদাহের স্থানে।

CD4^{প্লাস}সক্রিয়করণ, বিস্তার, বেঁচে থাকা এবং সাইটোকাইন উৎপাদনের জন্য T কোষের উপসেটগুলির আলাদাভাবে MTHFD2 প্রয়োজন

আমরা পরবর্তীতে সিডি 4 প্লাস টি সেল সাবসেট অ্যাক্টিভেশন, ডিফারেন্সিয়েশন, প্রলিফারেশন এবং ফাংশনে MTHFD2 এর ভূমিকা পরীক্ষা করেছি। CD4^{প্লাস}সর্বোত্তম Th1, Th17, এবং Treg কোষের পার্থক্য এবং যানবাহন বা একটি MTHFD2 ইনহিবিটর (MTHFD2i; DS18561882) (কাওয়াই এট আল।, 2019) এর জন্য সাইটোকাইনের উপস্থিতিতে টি কোষগুলি ভিট্রোতে সক্রিয় করা হয়েছিল। 72 ঘন্টা পরে, সমস্ত উপসেট বিস্তার (চিত্র 2A) এবং লাইভ সাইক্লিং কোষের সংখ্যা (চিত্র S2A এবং S2B) হ্রাস করেছিল। Th1 এবং Th17 কোষে কার্যকারিতা হ্রাস করা হয়েছিল (চিত্র 2B), এবং সক্রিয়করণ, CD25 এক্সপ্রেশন দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছে, সমস্ত উপসেটে (চিত্র 2C) হ্রাস করা হয়েছিল। বংশ-বৈশিষ্ট্যযুক্ত ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর (TF) অভিব্যক্তি Th1 কোষে হ্রাস করা হয়েছিল (টি-বেট)^{প্লাস}) কিন্তু Th17 কোষে অপরিবর্তিত (ROR t^{প্লাস}) এবং ট্রেগ কোষে ন্যূনতম পরিবর্তিত হয়েছে (ফক্সপি৩^{প্লাস}) (চিত্র 1D)। টেফ কোষের কার্যকারিতা পরিমাপ করার জন্য, কোষগুলিকে 12-মাইরিস্টেট 13-এসিটেট (পিএমএ) এবং আয়নোমাইসিন দিয়ে পুনরায় উদ্দীপিত করা হয়েছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে কম Th1 কোষ ইন্টারফেরন-জি (IFNg) প্রকাশ করে, এবং কম Th17 কোষ IL-17 প্রকাশ করে যখন MTHFD2i (চিত্র 2E) এর উপস্থিতিতে পার্থক্য করা হয়। এটি প্রতিবন্ধী প্রাথমিক অ্যাক্টিভেশনের কারণে হয়নি কারণ এই ফিনোটাইপগুলি রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়েছিল যখন অ্যাক্টিভেশনের 24 ঘন্টা পর্যন্ত ড্রাগ এক্সপোজার বিলম্বিত হয়েছিল, যদিও এই সেটিংয়ে লাইন বয়স-বৈশিষ্ট্যযুক্ত TF এক্সপ্রেশন অপরিবর্তিত ছিল (চিত্র S2C–S2F)। MTHFD2 এইভাবে সর্বাধিক CD4 এর জন্য প্রয়োজন^{প্লাস}টি কোষ সক্রিয়করণ, বিস্তার, বেঁচে থাকা এবং সাইটোকাইন উৎপাদন।

এই ফার্মাকোলজিকাল প্রভাবগুলি জেনেটিক্যালি যাচাই করার জন্য, আমরা একটি Mthfd2 তৈরি করেছি^fl/flমাউস স্ট্রেন এবং শর্তসাপেক্ষ জেনেটিক মুছে ফেলার জন্য Cd4- CR ট্রান্সজেনিক ইঁদুর দিয়ে এটি অতিক্রম করে। প্রত্যাশিত হিসাবে, সক্রিয় CD4^{প্লাস}Mthfd2 থেকে টি কোষ^fl/flCd4-cre প্লাস (CD4^ΔMthfd2) ইঁদুরের Mthfd2 কোষের তুলনায় কম MTHFD2 অভিব্যক্তি ছিল^fl/flসিডি4-ক্রি^{প্লাস}(ওয়াইল্ড-টাইপ [WT]) লিটারমেট (চিত্র 2F)। বেসলাইনে, CD4DMthfd2 ইঁদুরের সামান্য কম CD4 ছিল^{প্লাস}WT (চিত্র 2G) এর সাথে তুলনা করে প্লীহায় টি কোষ। ইন ভিট্রো অ্যাক্টিভেশন এবং ডিফারেন্সিয়েশনের উপর, সেল নম্বর এবং CD4 এর কার্যকারিতা^ΔMthfd2Th17 কোষ এবং, অল্প পরিমাণে, Treg কোষগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে কম ছিল (চিত্র 2H)। উপরন্তু, CD25 এক্সপ্রেশন Th17 এবং Treg কোষে হ্রাস পেয়েছে এবং Th1 কোষে নিম্ন প্রবণতা রয়েছে (চিত্র 2I)। অবশেষে, CD4^ΔMthfd2Th1 এবং Th17 কোষে যথাক্রমে T-bet এবং ROR t এর কম অভিব্যক্তি ছিল। Treg কোষে FoxP3, তবে অপরিবর্তিত ছিল (চিত্র 2J)। TF অভিব্যক্তিতে পরিবর্তন সত্ত্বেও, টেফ কোষগুলি যা পার্থক্য করে তারা স্বাভাবিক পরিমাণে সাইটোকাইন তৈরি করে (চিত্র 2K)। ফার্মাকোলজিকাল এবং জেনেটিক পদ্ধতির মধ্যে ফলাফলের পার্থক্যগুলি বিকাশের সময় এবং সম্ভাব্য ক্ষতিপূরণমূলক প্রক্রিয়াগুলির সময় এনজাইমের কার্যকারিতা হ্রাসের সময় এবং সম্পূর্ণতার জন্য দায়ী করা যেতে পারে।

MTHFD2i Th17 কোষে FoxP3 অভিব্যক্তি প্ররোচিত করে এবং Treg কোষের পার্থক্য বাড়ায়

MTHFD2 তে Teff কোষের নির্ভরতা দেওয়া, আমরা FoxP3 এবং Treg কোষগুলির MTHFD2i নিয়ন্ত্রণ পরীক্ষা করেছি। উল্লেখযোগ্যভাবে, MTHFD2i চিকিত্সা-প্ররোচিত FoxP3-এর বিরল আপগ্র্যুলেশন Th1-এ এবং আরও স্পষ্টভাবে Th17 কোষে ডোজ-নির্ভর পদ্ধতিতে (চিত্র 3A)। এটিও ঘটেছিল যখন অ্যাক্টিভেশনের 24 ঘন্টা পর্যন্ত চিকিত্সা বিলম্বিত হয়েছিল (চিত্র 3B)। CD4DMthfd2 Th17 কোষে (চিত্র 3C) অনুরূপ প্রবণতা পরিলক্ষিত হয়েছিল। এই FoxP3 আপগ্র্যুলেশন কার্যকরী ছিল কারণ MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 কোষগুলি CD8 এর সাথে সহ-সংস্কৃতির সময় দমন করার ক্ষমতা অর্জন করেছিল।^{প্লাস}টি কোষ (চিত্র 3D)। MTHFD2i এইভাবে Th17 কোষে FoxP3 এবং Treg কোষের মতো ফেনোটাইপগুলিকে উন্নীত করতে পারে। MTHFD2i এছাড়াও প্ররোচিত Treg কোষের পার্থক্য উন্নত করেছে। MTHFD2i-এর উপস্থিতিতে ট্রেগ কোষগুলিকে ট্রান্সফর্মিং গ্রোথ ফ্যাক্টর বি (TGF-b) ঘনত্বের পরিসরের সাথে আলাদা করা হয়েছিল। সর্বোচ্চ ব্যতীত পরীক্ষা করা প্রতিটি ঘনত্বে, FoxP3 এক্সপ্রেশন MTHFD2i চিকিত্সার সাথে বৃদ্ধি পেয়েছে (চিত্র 3E এবং 3F)। এই ফেনোটাইপটি বিলম্বিত MTHFD2i চিকিত্সা (চিত্র 3G) দিয়েও বজায় রাখা হয়েছিল।

চিত্র 3. MTHFD2 ঘাটতি FoxP3 অভিব্যক্তিকে প্ররোচিত করে এবং অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের দিকে একটি পরিবর্তনকে উৎসাহিত করে

(A) MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th1 এবং Th17 কোষে FoxP3 এক্সপ্রেশন সক্রিয়করণের 72 ঘন্টা পরে (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, ডেটা মোট 9টি জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(B) Th1 এবং Th17 কোষে FoxP3 এক্সপ্রেশন 24 ঘন্টার জন্য সক্রিয় এবং তারপর 48 ঘন্টার জন্য যানবাহন বা 500 nM MTHFD2i দিয়ে চিকিত্সা করা হয় (মানে ± SD, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা 9টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(C) WT থেকে Th1 এবং Th17 কোষে FoxP3 এক্সপ্রেশন এবং CD4DMthfd2 লিটারমেট সক্রিয়করণের 72 ঘন্টা পরে (মানে ± SD, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা 9টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(D) MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 কোষগুলির বিভ্রান্তিকর দমন ক্ষমতা পরিমাপকারী দমন অ্যাস। অ্যান্টি-CD3 এবং অ্যান্টি-CD28 অ্যান্টিবডি (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি) সহ সক্রিয় হওয়ার পরে বিস্তার পরিমাপ করার জন্য পূর্ব-চিকিত্সা করা Th17 কোষগুলি CTV-দাগযুক্ত CD8 প্লাস T কোষগুলির সাথে সহ-সংস্কৃতি করা হয়েছিল। .

(E) Treg কোষে FoxP3 এক্সপ্রেশনটি TGF-b ঘনত্বের একটি পরিসরের সাথে আলাদা করা হয়েছে এবং MTHFD2i এর সাথে চিকিত্সা করা হয়েছে (মানে ± SD, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা 9টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(এফ) ফ্লো সাইটোমেট্রি প্লট (E) তে সারণীকৃত ডেটার জন্য।

(G) Treg কোষে FoxP3 এক্সপ্রেশন 24 ঘন্টার জন্য TGF-b এর কম ঘনত্বের সাথে সক্রিয় এবং পার্থক্য করা হয়েছে এবং তারপর MTHFD2i দিয়ে 48 ঘন্টার জন্য চিকিত্সা করা হয়েছে (মানে ± SD, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা মোট 9টি জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধিত্ব করে )

(H) সীহরস এক্সএফ সেল মাইটো স্ট্রেস পরীক্ষা MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 এবং Treg কোষগুলিতে (মানে ± SD, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি)। (I) বেসাল ECAR, বেসাল OCR, সর্বোচ্চ OCR, এবং বেসাল OCR/ECAR (H) অনুপাত পরিমাপ করা হয় (মানে ± SD, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা হল দুটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধিত্ব করে 6টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি)। পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ ফলাফলগুলি লেবেলযুক্ত (* p < 0।{7}}5, ** p < 0।{11}}1, *** p < 0.001, **** p শতাংশ 0.001)।

Treg কোষে Th17 কোষের চেয়ে বেশি মাইটোকন্ড্রিয়াল বিপাক আছে (Michalek et al., 2011)। MTHFD2i চিকিত্সার বিপাকীয় পরিণতি নির্ধারণ করতে, Th17 এবং Treg কোষগুলি এক্সট্রা সেলুলার ফ্লাক্স বিশ্লেষণ দ্বারা মূল্যায়ন করা হয়েছিল। MTHFD2i মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বসন (চিত্র 3H) এর দিকে একটি স্থানান্তর নির্দেশ করতে Th17 কোষের বেসাল এবং সর্বাধিক অক্সিজেন খরচের হার (OCR) বাড়িয়েছে। বিপরীতভাবে, Th17 এবং Treg কোষগুলির MTHFD2i চিকিত্সার সাথে বেসাল এক্সট্রা সেলুলার অ্যাসিডিফিকেশন রেট (ECAR) হ্রাস পেয়েছে, যা গ্লাইকোলাইসিস হ্রাসের পরামর্শ দেয় (চিত্র 3I)। Th17 এবং Treg কোষে OCR থেকে ECAR-এর বেসাল অনুপাত উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে কারণ MTHFD2i গ্লাইকোলাইসিস থেকে বিপাকীয় প্রোগ্রামকে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের দিকে সরিয়ে দিয়েছে। এই তথ্যগুলি দেখায় যে MTHFD2i কম TGF-b অবস্থার অধীনে পার্থক্য করা Th17 কোষ এবং Treg কোষগুলিতে FoxP3 এক্সপ্রেশন বাড়ায় এবং Th17 কোষগুলিকে আরও Treg কোষের মতো বিপাকের দিকে স্থানান্তরিত করে।

মানুষের CD4 প্লাস T কোষে MTHFD2 ঘাটতি Th17 কোষের বিস্তার এবং কার্যক্ষমতা হ্রাস করে যখন FOXP3 এক্সপ্রেশন বাড়ায় এবং mTORC1 কার্যকলাপকে স্যাঁতসেঁতে করে

মানব কোষে উপরের ফলাফলগুলির অনুবাদযোগ্যতা পরীক্ষা করতে, CD4^{প্লাস}সুস্থ দাতাদের পেরিফেরাল রক্ত ​​থেকে বিচ্ছিন্ন টি কোষগুলিকে ভিট্রোতে Th1, Th17 এবং Treg কোষে আলাদা করা হয়েছিল এবং সক্রিয়করণের সময় থেকে গাড়ি বা MTHFD2i দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল। MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 এবং Treg কোষে (চিত্র 4A) বিস্তার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে এবং Th17 কোষগুলিও বর্ধিত অ্যাপোপটোসিস (চিত্র 4B) প্রদর্শন করেছে। Th17 কোষে হ্রাসপ্রাপ্ত বিস্তারকে ছোট হস্তক্ষেপকারী RNA (siRNA) (চিত্র 4C এবং S2G) ব্যবহার করে একটি জেনেটিক পদ্ধতির সাথে পুনরুদ্ধার করা হয়েছিল। মুরিন কোষের মতো, FOXP3 এক্সপ্রেশন MTHFD2i-চিকিত্সা করা মানব Th17 কোষগুলিতে বেশি ছিল এবং MTHFD2i-চিকিত্সা করা মানব ট্রেগ কোষগুলিতে (চিত্র 4D এবং S2H) উচ্চতর প্রবণতা ছিল। প্রদত্ত যে mTORC1-AMPK অক্ষ Th17 এবং Treg কোষের পার্থক্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, mTORC1 লক্ষ্য রাইবোসোমাল প্রোটিন S6 (ফসফো-S6) এর ফসফোরিলেশনও পরিমাপ করা হয়েছিল। এটি MTHFD2i বা siMTHFD2 (চিত্র 4E) সহ Th17 কোষে mTORC1 কার্যকলাপ হ্রাস পেয়েছে। এইভাবে, Th17 এবং Treg কোষে FOXP3 এক্সপ্রেশনের প্রসারণ ক্ষমতার ক্ষয় এবং প্রাথমিক মানব CD4 তে পুনঃসংবেদন করা যেতে পারে।^{প্লাস}টি কোষ।

চিত্র 4. MTHFD2 ঘাটতি বিস্তারকে ব্যাহত করে এবং মানুষের Th17 কোষে FOXP3 প্রকাশকে প্ররোচিত করে

(ক) মানুষের CD4 প্লাস টি সেল সাবসেটে CTV তরলীকরণ দ্বারা পরিমাপ করা হয় গাড়ির মাধ্যমে বা 2 mM MTHFD2i অ্যান্টি-CD3 এবং অ্যান্টি-CD28 অ্যান্টিবডিগুলির সাথে সক্রিয়করণের পরে 72 ঘন্টার জন্য (পেয়ার করা টি টেস্ট, ডেটা 5 সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধিত্ব করে। -6 সুস্থ দাতা)।

(বি) অ্যানেক্সিন V দ্বারা পরিমাপ করা অ্যাপোপটোসিস মানব CD4 প্লাস টি কোষে MTHFD2i দিয়ে 72 ঘন্টার জন্য চিকিত্সা করা হয়েছে (জোড়া টি পরীক্ষা, ডেটা 5-6 সুস্থ দাতাদের সাথে তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(C) NTC বা siMTHFD2 এর সাহায্যে ট্রান্সডুড করা মানুষের CD4 প্লাস T কোষে Ki-67 এক্সপ্রেশন (জোড়া টি পরীক্ষা, ডেটা 4 সুস্থ রোগী দাতার সাথে তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(D) মানুষের CD4 প্লাস T কোষে FOXP3 এক্সপ্রেশন MTHFD2i দিয়ে 72 ঘন্টার জন্য চিকিত্সা করা হয়েছে (জোড়া টি পরীক্ষা, ডেটা 6-10 সুস্থ দাতাদের সাথে তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(E) মানুষের CD4 প্লাস T কোষে phospho-S6 এক্সপ্রেশনের পরিবর্তন যা MTHFD2i দিয়ে 72 ঘন্টার জন্য চিকিত্সা করা হয়েছে বা siMTHFD2 দিয়ে ট্রান্সডুস করা হয়েছে (মানে ± SD, একটি নমুনা টি পরীক্ষা, 4-6 সুস্থ দাতাদের সাথে তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার ডেটা প্রতিনিধি)। পরিসংখ্যানগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ ফলাফলগুলি লেবেলযুক্ত (* p < 0৷{10}}5,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< 0.001,="" ****="" p="" শতাংশ="">

T কোষগুলি MTHFD2 এনজাইমেটিক ফাংশনের উপর নির্ভর করে এবং ফেনোটাইপগুলি পণ্য দ্বারা উদ্ধার করা যেতে পারে

MTHFD2 পিউরিন সংশ্লেষণের জন্য মাইটোকন্ড্রিয়াল ফর্মেট পুলের রক্ষণাবেক্ষণের জন্য প্রয়োজন (মা এট আল।, 2017) তবে এটি অ-এনজাইমেটিক ভূমিকাও পালন করতে পারে। অপরিহার্য এনজাইমেটিক ক্রিয়াকলাপকে সমর্থন করে, MTHFD2i চিকিত্সার ফলে CD4 প্লাস টি সেল উপসেট (চিত্র 5A) মাধ্যম থেকে ফর্মেটের ক্ষতিপূরণ গ্রহণ করা হয়েছিল। ফর্মেট সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত 1C ইউনিটটি সেরিনকে গ্লাইসিনে রূপান্তরিত করে এবং আন্তঃকোষীয় সেরিন জমা করা হয় যেখানে গ্লাইসিন সমস্ত উপসেটে MTHFD2i চিকিত্সার মাধ্যমে হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 5B)। মেথিওনিনের ঘনত্বও কিছুটা বাড়ানো হয়েছিল, যা মেথিওনিন চক্রকে বাধা দেওয়ার পরামর্শ দেয়। প্রত্যাশিত হিসাবে, সেরিন-গ্লাইসিন রূপান্তর পদক্ষেপটি MTHFD2 এর আপস্ট্রিম, এই পরিবর্তনগুলি মধ্যম ফর্মেটের বিধান দ্বারা উদ্ধার করা হয়নি।

চিত্র 5. T কোষের উপসেটের উপর MTHFD2i প্রভাব বহিরাগত বিন্যাস দ্বারা উদ্ধার করা হয়

(A) CD4 প্লাস T সেল সাবসেটগুলিতে 1 H-চুম্বকীয় অনুরণন স্পেকট্রোস্কোপি (MRS) দ্বারা পরিমাপ করা ফর্মেট আপটেক বা অ্যাক্টিভেশনের পরে 72 ঘন্টার জন্য 500 nM MTHFD2i দ্বারা চিকিত্সা করা হয় (মানে ± SD, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা দুটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধিত্ব করে 6টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি সহ)।

(বি) 500 nM MTHFD2i বা 500 nM MTHFD2i প্লাস 1 মিমি ফর্মেটের সাথে 4-6 ঘন্টার জন্য চিকিত্সা করা CD4 প্লাস T কোষে সেরিন, গ্লাইসিন এবং মেথিওনিনের ঘনত্বের পরিবর্তন, ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা পরিমাপ করা হয় (মানে {± SD, {8}} জৈবিক প্রতিলিপি)।

(C) MTHFD2i-চিকিত্সা করা CD4 প্লাস টি কোষে লাইভ কোষের সংখ্যা, কার্যকারিতা এবং CD25 এক্সপ্রেশন 1 mM ফরমেট বা 60 mM অ্যাডেনিন এবং গুয়ানিন পিউরিন দ্রবণ দিয়ে 72 ঘন্টা সক্রিয়করণের পরে উদ্ধার করা হয়েছে (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, ডেটা মোট 9টি জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(D) সক্রিয়করণের পর 72 ঘন্টার জন্য ফরমেট বা পিউরিনের সাহায্যে উদ্ধার WT বা CD4DMthfd2 লিটারমেট থেকে CD4 প্লাস T কোষে লাইভ কোষের সংখ্যা, কার্যকারিতা এবং CD25 অভিব্যক্তি (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি )

আমরা পরবর্তীতে পরীক্ষা করেছিলাম যে ফর্মেট বা অ্যাডেনিন এবং গুয়ানিন পিউরিন দ্রবণ যোগ করলে ঘাটতি এনজাইমেটিক ফাংশন উদ্ধার করা যায় এবং MTHFD2 ঘাটতির নিম্নধারার প্রভাবগুলিকে উল্টাতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, 1 মিমি ফর্মেট MTHFD2i-চিকিত্সা করা কোষগুলিতে বিস্তার, কার্যক্ষমতা এবং সক্রিয়করণ পুনরুদ্ধার করেছে (চিত্র 5C)। পিউরিন সাপ্লিমেন্টেশন সমস্ত উপসেটের বিস্তার এবং Th1 এবং Th17 কোষে সক্রিয়করণকে উদ্ধার করেছে কিন্তু সমস্ত উপসেটে কার্যকারিতা নয় এবং Treg কোষে সক্রিয়করণ। ফরমেট CD4-এ বিস্তার, কার্যক্ষমতা এবং সক্রিয়তাও উদ্ধার করেছে^ΔMthfd2টি কোষ (চিত্র 5D)। MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th1 এবং Th17 কোষে প্রতিবন্ধী সাইটোকাইন উত্পাদন ফর্মেট বা পিউরিন সংযোজন (চিত্র 5E) সহ গাড়ির পরিমাণে বিপরীত হয়েছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে, Th17 কোষে FoxP3-এর অপ্রচলিত আপগ্র্যুলেশন পিউরিন সংযোজন দ্বারা উদ্ধার করা হয়েছিল কিন্তু ফর্মেট নয়, যেখানে ফরমেট এবং পিউরিন সংযোজন TGF-b (চিত্র 5F) এর কম ঘনত্বের সাথে পার্থক্যকারী Treg কোষগুলিতে FoxP3 অভিব্যক্তিকে বেসলাইনে হ্রাস করেছে। MTHFD2i ফেনোটাইপগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াল ফর্মেট বা পিউরিন পুলের MTHFD2 রক্ষণাবেক্ষণের উপর নির্ভরশীল বলে মনে হয়।

MTHFD2 CD4 এ mTORC1 কার্যকলাপ এবং DNA এবং হিস্টোন মেথিলেশন নিয়ন্ত্রণ করে^{প্লাস}টি কোষ

অমর ক্যান্সার কোষে, MTHFD2 এর ঘাটতি পিউরিন সংশ্লেষণের মধ্যবর্তী GAR, SAICAR এবং AICAR জমা হতে পারে, যেগুলি 10-ফর্মাইলটিএইচএফ-মধ্যস্থ ফর্মিলেশন ধাপগুলির (Ducker et al., 2016) উজানে। CD4^{প্লাস}4-6 ঘন্টার জন্য MTHFD2i-এর সংস্পর্শে আসার আগে টি সেল উপসেটগুলি 72 ঘন্টার জন্য সংস্কৃতি করা হয়েছিল। এই স্বল্প সময়ের ফ্রেমটি ক্ষতিপূরণমূলক পরিবর্তন সহ কোনও গৌণ প্রভাব এড়াতে বেছে নেওয়া হয়েছিল। ক্ষণস্থায়ী MTHFD2i চিকিত্সার ফলে সমস্ত উপসেটে GAR, SAICAR এবং AICAR জমা হয় (চিত্র 6A)। MTHFD2 এর এনজাইমেটিক ভূমিকাকে সমর্থন করে 1 মিমি ফর্মেট যোগ করে এই প্রভাবটি সম্পূর্ণরূপে উদ্ধার করা হয়েছিল। গুয়ানিন সহ নিউক্লিওটাইড এবং নিউক্লিওবেসগুলিও MTHFD2i দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছিল এবং Th17 এবং Treg কোষে (চিত্র 6B) ফর্মেট দ্বারা উদ্ধার করা হয়েছিল।

চিত্র 6. MTHFD2i এর ফলে পিউরিন সংশ্লেষণের মধ্যবর্তী জমে mTORC1 ক্রিয়াকলাপ হ্রাস পায় এবং DNA এবং হিস্টোন মেথিলেশন পরিবর্তিত হয়

(A) 500 nM MTHFD2i বা 500 nM MTHFD2i প্লাস 1 মিমি ফরমেটে গাড়ির সাপেক্ষে 4-6 ঘন্টার জন্য CD4 প্লাস T কোষে GAR, SAICAR এবং AICAR ঘনত্বের পরিবর্তন, ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা পরিমাপ করা হয় (মানে ± SD, এক- উপায় ANOVA, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি)।

(B) Th17 এবং Treg কোষে নিউক্লিওটাইড বিপাকীয় প্রজাতির পরিবর্তন, যা MTHFD2i দিয়ে বা ফর্মেট ছাড়াই গাড়ির সাপেক্ষে 4-6 ঘন্টার জন্য চিকিত্সা করা হয়, ভর স্পেকট্রোমেট্রি (n=3 জৈবিক প্রতিলিপি) দ্বারা পরিমাপ করা হয়।

(C) CD4 প্লাস T কোষে phospho-S6, S6, Rheb, phospho-ACC, ACC, HIF-1a, এবং b-actin-এর ইমিউনোব্লট MTHFD2i দিয়ে বা ফর্মেট ছাড়াই অ্যাক্টিভেশনের 72 ঘন্টা পরে (ডেটা) n=3 জৈবিক প্রতিলিপি সহ তিনটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(D) Th17 কোষে TCA চক্রের বিপাকীয় পরিবর্তন যা MTHFD2i দিয়ে বা ফর্মেট ছাড়াই 6 ঘন্টার জন্য গাড়ির সাপেক্ষে, ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা পরিমাপ করা হয় (মানে ± SD, একমুখী ANOVA, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি)।

(E) H3K27me3 থেকে IgG নিয়ন্ত্রণ অনুপাতের হিটম্যাপ ±10-kb অঞ্চলে UCSC পরিচিত জিনের প্রবর্তকদের আশেপাশে এবং MTHFD2i দিয়ে চিকিত্সা করা Treg কোষ, CUT&RUN দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছে (3টি জৈবিক প্রতিলিপি থেকে ডেটা পুল করা হয়েছে)।

(F) গাড়ি বা 500 nM MTHFD2i এবং WT বা CD4DMthfd2 লিটারমেটস থেকে nTreg কোষে চিকিত্সা করা Th1 এবং Th17 কোষে CpG সাইট দ্বারা Foxp3 লোকাসের মধ্যবর্তী ডিএনএ মিথিলেশন ফ্রিকোয়েন্সির তাপম্যাপ (মেজাজের পরীক্ষা, n=3 জৈবিক প্রতিলিপি)।

(G) প্রক্সিমাল প্রোমোটার, ডিস্টাল প্রোমোটার এবং TSDR (পেয়ারড টি টেস্ট) দ্বারা (F) এর সারণি। এছাড়াও চিত্র S3 এবং S4 দেখুন। পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য ফলাফল লেবেলযুক্ত (* p < 0৷{4}}5,="" **="" p="">< 0৷{8}}1,="" ***="" p="">< 0.001,="" ****="" p="" শতাংশ="">

AICAR এবং নিউক্লিওটাইড হল mTORC1-AMPK অক্ষের প্রতিষ্ঠিত নিয়ামক (Emmanuel et al., 2017; Kim et al., 2016)। প্রকৃতপক্ষে, সমস্ত উপসেটে MTHFD2i চিকিত্সার সাথে ফসফো-S6 এক্সপ্রেশন হ্রাস করা হয়েছিল এবং ফর্মেট (চিত্র 6C এবং S3A) যোগ করে সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা হয়েছিল। জিটিপি-বাইন্ডিং প্রোটিন Rheb, mTORC1-এর একটি বাধ্যতামূলক অ্যাক্টিভেটর, আন্তঃকোষীয় গুয়ানিনের প্রাপ্যতার প্রতি সংবেদনশীল হতে পারে (Emmanuel et al., 2017), এবং Rheb এক্সপ্রেশনকে MTHFD2i চিকিত্সা (চিত্র 6C এবং S3B) দিয়ে স্যাঁতসেঁতে করা হয়েছিল। AICAR হল একটি অ্যাডেনোসিন অ্যানালগ এবং AMPK অ্যাক্টিভেটর (Rae and Mairs, 2019; Su et al., 2019)। যাইহোক, সক্রিয়করণের 72 ঘন্টা পরে, AMPK বা এর লক্ষ্যগুলির ফসফোরিলেশন, এসিটাইল-কোএনজাইম A(CoA) কার্বক্সিলেস (ফসফো-ACC) এবং Unc{19}}এর মতো অটোফ্যাজি অ্যাক্টিভেটিং কিনেস (ফসফো-ULK1), MTHFD2i চিকিত্সার সাথে পরিবর্তন হয়নি (চিত্র 6C, S3C, এবং S3D)। mTORC1 কার্যকলাপ Th17 প্রচার করে এবং HIF-1একটি-নির্ভর গ্লাইকোলাইটিক বিপাক (Shi et al., 2011) এর অন্তর্ভুক্তির মাধ্যমে Treg কোষের পার্থক্যকে কিছুটা কমিয়ে দেয়। এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, MTHFD2i-চিকিত্সা করা এবং CD4DMthfd2 Th17 কোষে (চিত্র 6C, S3E, এবং S3F) HIF-1একটি অভিব্যক্তি হ্রাস পেয়েছে। mTORC1 ক্রিয়াকলাপের এই পরিবর্তনগুলি TCR সিগন্যালিংয়ের কোনও ঘাটতির সাথে সম্পর্কিত ছিল না, যেমনটি Nur77 এক্সপ্রেশন দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছে পুনরায় উদ্দীপনা সহ এবং ছাড়াই (চিত্র S3G)। ট্রান্সক্রিপশন 3 (STAT3) কার্যকলাপের সংকেত ট্রান্সডুসার এবং অ্যাক্টিভেটর, যা Th17 কোষের বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, MTHFD2i চিকিত্সা (চিত্র S3H) এর সাথে অপরিবর্তিত বা পরিমিতভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। MTORC1 কার্যকলাপ হ্রাস এবং MTHFD2i চিকিত্সার সাথে গ্লাইকোলাইসিস থেকে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের দিকে পরিবর্তন ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড (টিসিএ) চক্র বিপাকের আপেক্ষিক প্রাচুর্যে পরিবর্তনের পরামর্শ দেয়। MTHFD2i দ্বারা Succinate এবং fumarate ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা হয়েছিল কিন্তু ফর্মেট (চিত্র 6D) দ্বারা উদ্ধার করা হয়েছিল।

টিসিএ মেটাবোলাইটগুলি ডিএনএ এবং হিস্টোন ডেমিথাইলেসের প্রতিরোধক হিসাবে পরিচিত (সু এট আল।, 2016), এবং সাক্সিনেট এবং ফিউমারেট পুলের হ্রাস একটি হাইপোমিথিলেটেড অবস্থাকে সমর্থন করতে পারে। জিনোম জুড়ে H3K27 ট্রাই-মিথিলেশন (H3K27me3) CUT&RUN (নিউক্লিজ ব্যবহার করে লক্ষ্যবস্তুতে ক্লিভেজ এবং রিলিজ) সিকোয়েন্সিং (Skene and Henikoff, 2017) দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল। প্রকৃতপক্ষে, MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 কোষগুলি গাড়ির তুলনায় H3K27me3 হ্রাস করেছে (চিত্র 6E এবং S4A)। Foxp3 লোকাসের ডিএনএ মিথিলেশনটিও বিসালফেট সিকোয়েন্সিং দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল যে ডিফারেনশিয়াল মেথিলেশন MTHFD2i প্ররোচিত FoxP3 আপগ্র্যুলেশনে অবদান রেখেছে কিনা। যদিও বেশ কয়েকটি CpG লোকি যানবাহন এবং MTHFD2i অবস্থার মধ্যে মিথাইলেশন ফ্রিকোয়েন্সিতে পার্থক্য করেছে, ট্রেগ সেল-নির্দিষ্ট ডিমিথাইলেড অঞ্চলে (টিএসডিআর) কোনও সনাক্তযোগ্য প্যাটার্ন ছিল না। WT এবং CD4DMthfd2 ইঁদুর (চিত্র 6F) থেকে বিচ্ছিন্ন nTreg কোষের (CD4 প্লাস CD25 plus ) মধ্যেও কোনো পার্থক্য ছিল না, যদিও প্রতিটি সমৃদ্ধ জনসংখ্যার বিশুদ্ধতা কম ছিল (চিত্র S4B)। যাইহোক, গাড়ির (চিত্র 6G) তুলনায় MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 কোষে Foxp3 প্রক্সিমাল প্রমোটার অঞ্চলে DNA মিথাইলেশন ফ্রিকোয়েন্সি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে, যা MTHFD2i এর সাথে ট্রান্সক্রিপশনের সম্ভাব্য বর্ধনের ইঙ্গিত দেয়।

আন্তঃকোষীয় ফর্মেট পুল বজায় রাখার পাশাপাশি, MTHFD2 কার্যকলাপ NAD রূপান্তরের মাধ্যমে সেলুলার রেডক্স ব্যালেন্সে অবদান রাখে^{প্লাস}NADH এবং NADP-তে^{প্লাস}এনএডিপিএইচ (শিন এট আল।, 2017) এবং ট্রান্সসালফিউরেশন পথ এবং পরবর্তী গ্লুটাথিয়ন সংশ্লেষণের সমর্থন। MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 কোষে NAD এর ঘনত্ব কমে গেছে^{প্লাস}, NADH, NADP^{প্লাস}, এবং NADPH, যা ফরমেট (চিত্র S4C) দিয়ে উদ্ধার করা হয়েছিল। যাইহোক, NAD^{প্লাস}/NADH এবং NADP^{প্লাস}/NADPH অনুপাত শর্ত জুড়ে অপরিবর্তিত ছিল। এটি, সেলুলার রিঅ্যাকটিভ অক্সিজেন প্রজাতি (ROS) এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল সুপারঅক্সাইড (চিত্র S4D) এর পরিবর্তনের অভাবের সাথে মিলিত, পরামর্শ দেয় যে রেডক্স অবস্থার পরিবর্তনগুলি MTHFD2i ফেনোটাইপের জন্য একটি প্রধান অবদানকারী হওয়ার সম্ভাবনা কম।

ভিভোতে MTHFD2 এর ঘাটতি একাধিক প্রদাহজনিত রোগের তীব্রতা হ্রাস করে

থেরাপিউটিক টার্গেট হিসাবে MTHFD2 এর কার্যকারিতা পরবর্তীতে ভিভো টি সেল-নির্ভর বিলম্বিত-টাইপ হাইপারসেনসিটিভিটি (DTH) মডেলে পরীক্ষা করা হয়েছিল। স্থানীয় প্রদাহ প্ররোচিত করার জন্য ইঁদুরগুলিকে টিকা দেওয়া হয়েছিল এবং কানের উপর কীহোল লিমপেট হেমোসায়ানিন (কেএলএইচ) দিয়ে চ্যালেঞ্জ করা হয়েছিল এবং মৌখিক গাড়ি বা MTHFD2i দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল। চিকিত্সা কোন প্রকাশ্য বিষাক্ততা দেখায়নি কারণ প্রাণীরা তাদের ওজন বজায় রাখে (চিত্র S5A)। গুরুত্বপূর্ণভাবে, ডিটিএইচ ইঁদুর নিয়ন্ত্রণে কানের বেধ এবং ওজন বৃদ্ধি করা হয়েছিল কিন্তু ইনহিবিটর-চিকিত্সা করা প্রাণীদের মধ্যে নয়, যা MTHFD2i চিকিত্সার (চিত্র 7A, 7B, এবং S5B) প্রদাহ থেকে সুরক্ষা নির্দেশ করে। কেএলএইচ-নির্দিষ্ট ইমিউনোগ্লোবুলিন জি (আইজিজি) ইনহিবিটরের সর্বোচ্চ ডোজেও হ্রাস করা হয়েছিল, যা বি সেল ফাংশন (চিত্র 7 সি) পর্যন্ত প্রসারিত সম্ভাব্য প্রভাবগুলি নির্দেশ করে।

চিত্র 7. ভিভোতে MTHFD2 টার্গেট করা DTH, EAE এবং IBD মডেলগুলিতে রোগের তীব্রতা হ্রাস করে

(A এবং B) কান (A) আপেক্ষিক পুরুত্ব এবং (B) বায়োপসি ওজন 10 দিন পর CFA টিকা দিয়ে KLH এবং 3 দিন পর KLH চ্যালেঞ্জ করে DTH (একমুখী ANOVA)। মৌখিক 0, 100, বা 300 mg/kg MTHFD2i (মানে ± SEM, n=8 জৈবিক প্রতিলিপি) দিয়ে ইঁদুরকে প্রতিদিন দুবার চিকিত্সা করা হয়েছিল।

(C) KLH-প্ররোচিত DTH-এর 10 তম দিনে KLH-নির্দিষ্ট IgG ঘনত্ব (মানে ± SEM, ক্রুস্কাল-ওয়ালিস পরীক্ষা, n=8 জৈবিক প্রতিলিপি)।

(D) সময়ের সাথে সাথে WT এবং CD4DMthfd2 লিটারমেটদের মধ্যে গড় ক্লিনিকাল স্কোর EAE প্ররোচিত করার জন্য CFA এবং PTX-এর সাথে MOG দিয়ে টিকা দেওয়া হয়েছে (মানে ± SEM, একাধিক মান-হুইটনি পরীক্ষা, ডেটা দুটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি, প্রতিটি 5টি জৈবিক প্রতিলিপি সহ)।

(E) সর্বোচ্চ রোগের তীব্রতায় EAE ইঁদুরের মেরুদন্ডে CD4 প্লাস T কোষের কোষ গণনা এবং ফ্রিকোয়েন্সি (মানে ± SEM, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা 9টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি সহ দুটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(F) EAE ইঁদুরের মেরুদন্ড থেকে CD4 প্লাস T কোষে CD25 এবং CD44 অভিব্যক্তি (মানে ± SEM, unpaired t পরীক্ষা, n=4 জৈবিক প্রতিলিপি)।

(G এবং H) (G) T-বেট প্লাস , RORgt প্লাস , FoxP3 প্লাস , FoxP3 প্লাস /T-বেট প্লাস অনুপাত, FoxP3 প্লাস /RORgt প্লাস অনুপাত এবং (H) IL-17 প্লাস, IFNg এর সেল সংখ্যা প্লাস , এবং IL-17 প্লাস IFNg প্লাস CD4 প্লাস T কোষ EAE ইঁদুরের মেরুদন্ড থেকে (মানে ± SEM, জোড়াবিহীন টি পরীক্ষা, ডেটা 9টি মোট জৈবিক প্রতিলিপি সহ দুটি স্বাধীন পরীক্ষার প্রতিনিধি)।

(I) H&E, অ্যান্টি-CD3 IHC, এবং লাক্সোল ফাস্ট ব্লু (LFB) টিকা ছাড়াই একটি WT মাউসের মেরুদন্ডে মাইলিনের দাগ এবং EAE-এর সাথে WT এবং CD4DMthfd2 লিটারমেটস সর্বোচ্চ রোগে (2003 ম্যাগনিফিকেশন, 5টি জৈবিক প্রতিলিপির প্রতিনিধি) )

(J) Rag1 এর সময়ের সাথে শরীরের ওজনের পরিবর্তন^__/__IBD কোলাইটিস (মানে ± SEM, একাধিক টি পরীক্ষা, n=8 জৈবিক প্রতিলিপিগুলি) প্ররোচিত করতে WT বা CD4DMthfd2 সাদাসিধা CD4 প্লাস টি কোষের সাথে ইঁদুরগুলি আইপি ইনজেকশন দেয়।

(K এবং L) কোষের সংখ্যা (K) মোট CD4 প্লাস T কোষ এবং (L) T-bet plus , RORgt plus , এবং FoxP3 প্লাস CD4 প্লাস T কোষ IBD ইঁদুরের MLN থেকে (মানে ± SEM, জোড়াবিহীন t পরীক্ষা n { {4}} জৈবিক প্রতিলিপি)। এছাড়াও চিত্র S5 এবং S6 দেখুন। পরিসংখ্যানগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ ফলাফলগুলি লেবেলযুক্ত (* p < 0৷{9}}5,="" **="" p="">< 0৷{13}}1,="" ***="" p="">< 0.001,="" ****="" p="" শতাংশ="">

একইভাবে, ডুয়াল MTHFD1/2 ইনহিবিটর LY345899 (Gustafsson et al., 2017) একটি EAE মডেলে রোগ কমানোর ক্ষেত্রে কার্যকরী ছিল। EAE কে MOG এবং PTX দিয়ে প্ররোচিত করা হয়েছিল এবং ইঁদুরগুলিকে প্রতিদিন DMSO বা LY345899 এর ইন্ট্রাপেরিটোনিয়াল (আইপি) ইনজেকশন দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল। ইনহিবিটর চিকিত্সা গাড়ির তুলনায় রোগের তীব্রতা এবং ক্রমবর্ধমান ক্লিনিকাল স্কোর উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছে (চিত্র S5C এবং S5D)। 26 তম দিনে ইঁদুর বলি দেওয়া হয়েছিল এবং ইমিউন প্রোফাইলিংয়ের জন্য মেরুদণ্ড-অনুপ্রবেশকারী কোষগুলি সংগ্রহ করা হয়েছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে, উল্লেখযোগ্যভাবে কম CD45^{প্লাস}, CD4^{প্লাস}, এবং CD8^{প্লাস}কোষগুলি LY345899-চিকিত্সা করা ইঁদুরের মেরুদণ্ডে অনুপ্রবেশ করেছে (চিত্র S5E–S5G)। ROR t এর ফ্রিকোয়েন্সিতে কোন পরিবর্তন হয়নি^{প্লাস}অথবা FoxP3^{প্লাস}অনুপ্রবেশকারী CD4 মধ্যে কোষ^{প্লাস}টি কোষ (চিত্র S5H)। যাইহোক, IFNg প্লাস IL-17 প্লাস কোষের ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস এবং IL-17 প্লাস কোষের (চিত্র S5I) বৃদ্ধি ঘটেছে, যা একটি কম প্যাথোজেনিক ফেনোটাইপে সম্ভাব্য পরিবর্তনের পরামর্শ দেয়।

Vivo, WT এবং CD4DMthfd2 লিটারমেটগুলিতে MTHFD2-এর উপর সরাসরি T কোষ-অভ্যন্তরীণ নির্ভরতা পরীক্ষা করার জন্য তিনটি ভিন্ন মডেলের শিকার হয়েছিল: EAE, প্রদাহজনক অন্ত্রের রোগ (IBD), এবং অ্যালার্জিজনিত এয়ারওয়ে রোগ। EAE আবার MOG এবং PTX এর সাথে প্ররোচিত হয়েছিল এবং, ইনহিবিটর পরীক্ষার অনুরূপ, CD4DMthfd2 ইঁদুরগুলি 26 দিনের মধ্যে রোগের তীব্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছিল (চিত্র 7D)। টি সেল ফেনোটাইপিং (চিত্র S6A এবং S6B) এর জন্য 15 তম দিনে পিক ডিজিজে একটি পৃথক দলকে euthanized করা হয়েছিল। যদিও CD4^{প্লাস}বা CD8^{প্লাস}প্লীহাতে টি কোষের সংখ্যা অপরিবর্তিত ছিল (চিত্র এস 6 সি), মেরুদণ্ডে সিডি 4 প্লাস টি কোষের অনুপ্রবেশ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে (চিত্র 7 ই)। CD4DMthfd2 ইঁদুরের স্পাইনাল কর্ড-অনুপ্রবেশকারী CD4 প্লাস T কোষগুলির WT-এর মতো একই রকম CD25 অভিব্যক্তি ছিল কিন্তু CD44-এর অভিব্যক্তি হ্রাস পেয়েছে, যা আংশিকভাবে প্রতিবন্ধী সক্রিয়করণের দিকে নির্দেশ করে (চিত্র 7F)। টি-বেটের সংখ্যা^{প্লাস}, ROR t plus , এবং FoxP3 প্লাস কোষ (চিত্র 7G), সেইসাথে IL-17 প্লাস এবং IFNg প্লাস কোষ (চিত্র 7H), এছাড়াও WT-এর সাপেক্ষে CD4DMthfd2 ইঁদুরের মেরুদণ্ডে হ্রাস পেয়েছে। উল্লেখযোগ্যভাবে, FoxP3 প্লাস থেকে T-bet প্লাস এবং RORgt প্লাস কোষের অনুপাত CD4DMthfd2 ইঁদুরের মধ্যে WT-এর তুলনায় পিক ডিজিজে উন্নীত হয়েছে, MTHFD2 ঘাটতি (চিত্র 7G) সহ FoxP3 এক্সপ্রেশনের বর্ধিত ইনভিট্রো ফলাফলগুলিকে প্রতিফলিত করেছে। যদিও অনুপ্রবেশকারী কোষগুলির মধ্যে TF প্রকাশকারী কোষগুলির ফ্রিকোয়েন্সি সামগ্রিকভাবে উচ্চতর প্রবণতা ছিল, সাইটোকাইন এক্সপ্রেশনের ফ্রিকোয়েন্সি অপরিবর্তিত ছিল (চিত্র S6D এবং S6E)। EAE এবং WT এবং CD4 ছাড়া নিয়ন্ত্রণ ইঁদুরের মেরুদণ্ডের হিস্টোলজি^ΔMthfd2EAE সহ ইঁদুরগুলি ডাব্লুটি ইঁদুরের মেরুদণ্ডে সেলুলিরিটি এবং CD3 ইতিবাচকতা দেখিয়েছে যা ডিমাইলিনেশনের সাথে যুক্ত ছিল, যেমন লাক্সোল ফাস্ট ব্লু স্টেনিং (চিত্র 7I) দ্বারা দেখানো হয়েছে। এই পরিবর্তনগুলি নো-ইএই নিয়ন্ত্রণ এবং সিডি 4 এ অনুপস্থিত ছিল^ΔMthfd2ইঁদুর

MTHFD2 এর ভূমিকা পরবর্তীতে IBD এবং অ্যালার্জিক এয়ারওয়ে ডিজিজ মডেলগুলিতে পরীক্ষা করা হয়েছিল। WT এবং CD4DMthfd2 নিষ্পাপ CD4 প্লাস T কোষগুলিকে IBD শুরু করার জন্য Rag1 / প্রাপকদের কাছে স্থানান্তরিত করা হয়েছিল। যদিও WT কোষগুলি প্রাপ্ত ইঁদুরগুলি IBD এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে ওজন হ্রাস করতে শুরু করে, CD4DMthfd2 T কোষের প্রাপকদের ওজন বাড়তে থাকে (চিত্র 7J)। CD4DMthfd2 T কোষের উল্লেখযোগ্যভাবে কম সংখ্যা এবং ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়া গেছে প্লীহা (চিত্র S6F) এবং মেসেন্টেরিক লিম্ফ নোড (MLNs) কোলন নিষ্কাশন করে (চিত্র 7K এবং S6G)। T-bet plus , ROR t plus , এবং FoxP3 প্লাস CD4DMthfd2 T কোষের সংখ্যাও MLN-তে হ্রাস পেয়েছে, কিন্তু FoxP3 প্লাস কোষের ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি পেয়েছে (চিত্র 7L এবং S6H)। যাইহোক, FoxP3/T-bet এবং FoxP3/RORgt সেল গণনা অনুপাতের এই শেষ পর্যায়ের সময় বিন্দুতে (চিত্র S6I) MLN-তে কোনো পার্থক্য ছিল না। ভিভো এয়ারওয়ে ইনফ্লামেশন সিআরআইএসপিআর স্ক্রিনে (চিত্র 1C) একটি শালীন আঘাত হিসাবে MTHFD2 এর অনুসন্ধানের অনুরূপ, CD4DMthfd2 ইঁদুরের অল্টারনারিয়া-প্ররোচিত অ্যালার্জিজনিত এয়ারওয়ে রোগের শিকার ব্রঙ্কিওয়ালভিওলারে নিউট্রোফিলের প্রাচুর্য হ্রাসের প্রবণতা ছিল (চিত্র 1C), বিএএলএফ লিম্ফোসাইট, ইওসিনোফিল এবং ম্যাক্রোফেজ গণনায় (চিত্র S7A) পরিবর্তনগুলি লক্ষ্য করা গেছে।

অবশেষে, MTHFD2i এর প্রভাব সাধারণ ইমিউন কার্যকলাপের উপর পরীক্ষা করা হয়েছিল। OVA-নির্দিষ্ট OT-II CD45.2^{প্লাস}CD4^{প্লাস}টি কোষগুলি গ্রহণযোগ্যভাবে CD45.1 এ স্থানান্তরিত হয়েছিল^{প্লাস}ইঁদুর, যেগুলিকে তখন সম্পূর্ণ ফ্রুন্ডস অ্যাডজুভেন্ট (সিএফএ) সহ ওভিএ ইমালসন দিয়ে ত্বকের নীচে টিকা দেওয়া হয়েছিল এবং প্রতিদিন মৌখিক যান বা MTHFD2i দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল। সমস্ত অবস্থার অধীনে শরীরের ওজন অপরিবর্তিত ছিল (চিত্র S7B)। স্থানান্তরিত OT-II CD45.2 এর বিস্তার^{প্লাস}কোষগুলি ইমিউনাইজড MTHFD2i-চিকিত্সা করা ইঁদুরগুলিতে কিছুটা বিলম্বিত হয়েছিল তবে 7 দিনের মধ্যে গাড়ির নম্বরে পৌঁছেছিল (চিত্র S7C–S7E)। যাইহোক, IFNg প্লাস কোষের ফ্রিকোয়েন্সি LNs (চিত্র S7F) নিষ্কাশনে হ্রাস করা হয়েছিল। এই তথ্যগুলি দেখায় যে ভিভোতে MTHFD2i চিকিত্সা তীব্র উদ্দীপনার পরে অ্যান্টিজেন-নির্দিষ্ট টি কোষের প্রসারণের অনুমতি দেয়, যদিও প্রদাহজনক সাইটোকাইন উত্পাদন স্যাঁতসেঁতে হয়।

আলোচনা

কোষের শক্তি, জৈব সংশ্লেষিত বিল্ডিং ব্লক এবং সিগন্যালিং অণুগুলির জন্য কোষের বর্ধিত চাহিদা মেটাতে টি কোষ সক্রিয়করণ, পার্থক্য এবং ফাংশনের জন্য উপযুক্ত বিপাকীয় পুনঃপ্রোগ্রামিং প্রয়োজন। এই গবেষণায়, আমরা প্রাথমিক CD4 প্লাস T কোষে 1C বিপাকের কার্যকারিতা তদন্ত করেছি। ভিভো প্রাইমারি টি সেল CRISPR-ভিত্তিক স্ক্রীনিং এবং জিন এক্সপ্রেশন ডেটার সংমিশ্রণ ব্যবহার করে, MTHFD2 কে প্রদাহ-বিরোধী থেরাপির সম্ভাব্য লক্ষ্য হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল। MTHFD2 বাধা বা ঘাটতি সাধারণত CD4 প্লাস T কোষের বিস্তার হ্রাস করে। উল্লেখযোগ্যভাবে, এটি Th17 কোষে FoxP3 এক্সপ্রেশন এবং দমনমূলক ফাংশনের সাথে সাথে উন্নত ট্রেগ কোষের পার্থক্যের সাথে যুক্ত ছিল। এই ডেটাগুলি পরামর্শ দেয় যে MTHFD2 Th{10}}Treg সেল অক্ষে একটি বিপাকীয় চেকপয়েন্ট হিসাবে কাজ করতে পারে, MTHFD2i চিকিত্সা একটি প্যাথোজেনিক থেকে আরও অ্যান্টি-ইনফ্ল্যামেটরি ফেনোটাইপে ভারসাম্য সেলাই করে। প্রকৃতপক্ষে, MTHFD2 নিষেধাজ্ঞা বা জেনেটিক ঘাটতি অটোইমিউনিটি এবং অতি সংবেদনশীলতার ভিভো মডেলে একাধিক রোগের তীব্রতা কমিয়েছে।

1C বিপাক সেরিন-গ্লাইসিন বিপাক, ফোলেট চক্র এবং মেথিওনিন চক্র নিয়ে গঠিত এবং ডি নভো পিউরিন সংশ্লেষণ, মিথাইল ডোনার জেনারেশন এবং রেডক্স রেগুলেশন (ইয়াং এবং ভাউসডেন, 2016) সহ বেশ কয়েকটি প্রক্রিয়ার কেন্দ্রবিন্দু। 1C বিপাক TCR উদ্দীপনা (Tan et al., 2017) এর সাথে দৃঢ়ভাবে জড়িত এবং টি কোষের প্রসারণকে সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় (Ma et al., 2017)। ফোলেট চক্র সাইটোসোলিক এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল উপাদানে বিভক্ত। সাইটোসোলে, MTHFD1 5,10-methyleneTHF, 10-formylTHF, এবং ফর্মেটকে আন্তঃরূপান্তর করে। মাইটোকন্ড্রিয়াতে, একই প্রতিক্রিয়া MTHFD2 এবং MTHFD1L দ্বারা সম্পন্ন হয়। এই ফলস্বরূপ মধ্যবর্তীগুলি ডি নভো পিউরিন সংশ্লেষণে ফর্মিলেশন পদক্ষেপগুলিকে সমর্থন করতে ব্যবহৃত হয়। MTHFD1 এবং MTHFD2 এছাড়াও NAD(H) এবং NADP(H) প্রজন্মের (Ducker and Rabinowitz, 2017) মাধ্যমে রেডক্স অবস্থাকে সংশোধন করতে পারে। যদিও কিছু কোষের ধরন মাইটোকন্ড্রিয়াল পাথওয়ে ডিসফাংশনের সেটিংসের অধীনে সাইটোসোলিক উত্সে স্যুইচ করার ক্ষেত্রে নমনীয়তা প্রদর্শন করে (ডাকার এট আল।, 2016), টি কোষগুলিকে 1C ইউনিট এবং রিডাক্টিভ সরবরাহ করতে মাইটোকন্ড্রিয়াল পাথওয়ের উপর প্রধানত নির্ভর করার জন্য পূর্বে প্রস্তাব করা হয়েছিল। হারেল এট আল।, 2016)। টি কোষগুলিকে সেরিন গ্রহণের উপর নির্ভর করতেও দেখানো হয়েছে, এবং ভিভোতে ইমিউন প্রতিক্রিয়াগুলি খাদ্যতালিকাগত সেরিনের পরিমাণ দ্বারা সংশোধিত হতে পারে। সেরিন অনাহারের প্রভাবগুলি পিউরিন জৈব সংশ্লেষণকে সীমিত করার মাধ্যমে মধ্যস্থতা করা হয় এমনকি অক্ষত উদ্ধার পথের উপস্থিতিতেও এবং গ্লাইসিন এবং ফর্মেটের বিধান দ্বারা বাইপাস করা যেতে পারে (মা এট আল।, 2017)। আমাদের ডেটা এই ফলাফলগুলিকে যুক্ত করে এবং একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ন্ত্রক হিসাবে MTHFD2 নির্দেশ করে যা CD4 কে প্রভাবিত করে^{প্লাস}টি কোষের বিস্তার এবং পার্থক্য।

ইকানিকোসাইড

যদিও 1C বিপাক কোষ বিপাকের একটি বিস্তৃত ভূমিকা পালন করে, আমরা দেখতে পেয়েছি যে কিছু ফাংশন টি সেল উপসেট নির্বাচন করার জন্য স্বতন্ত্র ছিল। সমস্ত মানব এবং মাউস টি কোষগুলি MTHFD2 ঘাটতির সাথে কম পরিমাণে প্রসারিত হয়েছে, যা T কোষের বৃদ্ধি এবং বিভাজনকে সমর্থন করার জন্য MTHFD2 এর জন্য একটি ভাগ করা ফাংশন নির্দেশ করে। T কোষের পার্থক্য এবং ইফেক্টর ফাংশনের উপর MTHFD2 ঘাটতির প্রভাব, যাইহোক, প্রতিটি পরীক্ষিত উপসেটে ভিন্ন। Th1 কোষগুলি টি-বেটের হ্রাস এবং সাইটোকাইন উত্পাদন হ্রাসের সাথে প্রতিবন্ধী পার্থক্য দেখিয়েছে। Th17 কোষগুলিও পার্থক্য পরিবর্তন করেছে এবং সাইটোকাইন উত্পাদন হ্রাস করেছে। যদিও ROR t পরিবর্তন করা হয়নি, MTHFD2- ঘাটতি Th17 কোষগুলি Treg সেল TF FoxP3 কে আপগ্রেগুলেট করেছে এবং সক্রিয় CD8 প্লাস T কোষের বিস্তারকে দমন করার ক্ষমতা অর্জন করেছে। ট্রেগ কোষগুলি কম TGF-b অবস্থার অধীনে বর্ধিত পার্থক্য প্রদর্শন করেছে। এটি এখন সুপ্রতিষ্ঠিত যে এই উপসেটের প্রতিটিরই স্বতন্ত্র বিপাকীয় প্রয়োজনীয়তা থাকতে পারে (Bantug et al., 2018; Buck et al., 2015)। আমাদের ডেটা দেখায় যে MTHFD2ও টেফ কোষের জন্য নির্বাচিতভাবে প্রয়োজন যখন ট্রেগ কোষের ভাগ্য এবং কার্যকারিতা প্রচার করে। এটি উল্লেখযোগ্য যে এই ফলাফলগুলি GLUT1, GLS, বা ASCT2 ঘাটতিগুলির থেকে পৃথক যা টেফ কোষের পার্থক্যকে দুর্বল বা পরিবর্তন করে যখন ট্রেগ কোষের পার্থক্য বা Th17 থেকে ট্র্যাগ কোষের ট্রান্সডিফারেনটিয়েশনকে সরাসরি প্রচার করার জন্য সামান্য প্রভাব রয়েছে (জনসন এট আল।, 2018; ম্যাকিনটায়ার এট আল। ., 2014; নাকায়া এট আল।, 2014)।

এই স্বতন্ত্র টি কোষের ভাগ্য MTHFD2 এর এনজাইমেটিক কার্যকলাপের উপর নির্ভরশীল বলে মনে হয় কারণ MTHFD2 ঘাটতির প্রভাবগুলি ফরমেট বা পিউরিন নিউক্লিওবেসগুলির সাহায্যে উদ্ধার করা হয়েছিল। যদিও আমরা MTHFD2 ঘাটতির সাথে পরিবর্তিত রেডক্স ভারসাম্যের কোন উল্লেখযোগ্য প্রভাব খুঁজে পাইনি, পরিবর্তিত ডি নভো পিউরিন সংশ্লেষণ সমালোচনামূলক বলে মনে হচ্ছে। MTHFD2i চিকিত্সার ফলে পিউরিনের ঘনত্ব কমে যায়, বিশেষ করে গুয়ানিন যখন পিউরিন সংশ্লেষণের মধ্যবর্তী GAR, SAICAR এবং AICAR জমা হয়। এই মধ্যবর্তীগুলির আরও জৈব সংশ্লেষণের জন্য ফর্মাইলেশন প্রয়োজন, এবং প্রভাবগুলি উদ্ধার করা হয়েছিল যখন MTHFD2- প্রাপ্ত মেটাবোলাইট ফর্মেটটি মিডিয়ামে যোগ করা হয়েছিল, MTHFD2i-এর জন্য একটি অন-টার্গেট জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়াকে সমর্থন করে। ডিএনএ এবং আরএনএ সংশ্লেষণকে সমর্থন করার জন্য ডি নভো নিউক্লিওটাইড সংশ্লেষণ টি কোষের বিস্তারের জন্য অপরিহার্য (Que´me´ neur et al., 2003, 2004)। এইভাবে, MTHFD2i টি কোষের প্রসারণকে ব্যাহত করে এমন প্রক্রিয়ার একটি উপাদান নিউক্লিওটাইডের অপর্যাপ্ত প্রজন্ম বলে মনে হয়।

ফ্ল্যাভোনয়েড

পর্যাপ্ত নিউক্লিওটাইড সংশ্লেষণে ব্যর্থতা একাধিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রভাবক টি কোষকে দমন করতে পারে। AMPK এবং mTORC1 হল টেফ এবং ট্রেগ কোষে সাধারণত বিরোধী ভূমিকা সহ বিপাকীয় পুনঃপ্রোগ্রামিংয়ের প্রধান চালক (বান্টুগ এট আল।, 2018; বক এট আল।, 2015)। আমরা দেখাই যে T কোষগুলিতে MTHFD2i চিকিত্সার ফলে AICAR-এর তীব্র সঞ্চয় ঘটে, একটি মেটাবোলাইট যা অ্যাডেনোসিন অ্যানালগ এবং AMPK অ্যাক্টিভেটর হিসাবে উল্লেখযোগ্য (Rae and Mairs, 2019; Su et al., 2019)। যাইহোক, নির্বাচিত সময় পয়েন্টগুলিতে AMPK কার্যকলাপ বৃদ্ধির কোন প্রমাণ নেই। এটি AMPK-এর অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণ প্রতিফলিত করতে পারে, তবে AICAR-এ AMPK-স্বাধীন প্রভাবও থাকতে পারে (Dembitz et al., 2019)। mTORC1 পিউরিনের ঘনত্বের প্রতিও সংবেদনশীল কারণ কমে যাওয়া গুয়ানিনের প্রাপ্যতা mTORC1 অ্যাক্টিভেটর Rheb-এর কার্যকলাপকে দমন করে (Emmanuel et al., 2017; Hoxhaj et al., 2017)। MTORC1 কার্যকলাপে AICAR সঞ্চয় এবং হ্রাস এইভাবে MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th1 এবং Th17 কোষের প্রতিবন্ধী প্রজন্ম এবং Treg কোষের উন্নত প্রজন্মে অবদান রাখতে পারে। mTORC1 সংকেত দমন করা গ্লাইকোলাইসিস থেকে মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বসন এবং MTHFD2i-চিকিত্সা করা Th17 কোষে পরিবর্তিত TCA বিপাকীয় প্রাচুর্যে বিপাকীয় প্রোগ্রামের পরিবর্তনেও অবদান রাখতে পারে। এমটিওআরসি 1 পথটি অ্যানাবলিক বিপাকের প্রচারে একটি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে এবং টিএফ এটিএফ 4 এর সঞ্চয়কে চালিত করতে পারে, যা ফলস্বরূপ, এমটিএইচএফডি 2 অভিব্যক্তিকে প্ররোচিত করতে পারে (বেন-সাহরা এট আল।, 2016)।

বিপাকীয় প্রবাহ এপিজেনেটিক নিয়ন্ত্রণের সাথে আবদ্ধ কারণ বিপাকগুলি প্রোটিন এবং ডিএনএ মিথিলেশনের জন্য সর্বজনীন মিথাইল দাতা এস-এডেনোসিল মেথিওনিন (এসএএম) তৈরি করতে 1C বিপাক সহ অনেক এপিজেনেটিক পরিবর্তনে অবদান রাখে। সক্রিয় টি কোষগুলিতে কার্বন ট্রেসিং পরীক্ষাগুলি, যাইহোক, পরামর্শ দেয় যে গ্লুকোজ থেকে প্রাপ্ত এবং এক্সোজেনাস সেরিন থেকে প্রাপ্ত 1C ইউনিটগুলি মেথিওনাইন চক্র এবং মেথিলেশনে অর্থপূর্ণ অবদান রাখে না (মা এট আল।, 2017)। বিপাকীয় ফ্লাক্স আলফা-কেটোগ্লুটারেট, ফিউমারেট এবং সাকসিনেট সহ TCA বিপাকের প্রাচুর্যের পরিবর্তনের মাধ্যমে মিথাইলেশন প্যাটার্নকেও প্রভাবিত করতে পারে। বিশেষত, ফিউমারেট এবং সাক্সিনেট ডিএনএ এবং হিস্টোন ডেমিথিলাসেসকে বাধা দেয় (সু এট আল।, 2016)। MTHFD2i চিকিত্সা করা Th17 কোষগুলিতে এই বিপাকগুলির হ্রাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, H3K27me3 জিনোম জুড়ে ব্যাপকভাবে হ্রাস করা হয়েছিল এবং Foxp3 প্রক্সিমাল প্রোমোটারে ডিএনএ মিথাইলেশন বিশেষভাবে হ্রাস করা হয়েছিল, যা ট্রান্সডিফারেন্টিয়েশন ফেনোটাইপে অবদান রাখতে পারে। Th17 সেল ট্রান্সডিফারেন্টিয়েশন ফেনোটাইপ ফর্মেট পরিপূরক দ্বারা উদ্ধার করা হয়নি, যা নির্দেশ করে যে অতিরিক্ত পথগুলি সম্ভবত FoxP3 নিয়ন্ত্রণে অবদান রাখছে, যেমন অন্যান্য নিউক্লিওটাইড-ঘনত্ব-সেন্সিং প্রক্রিয়াগুলির কার্যকলাপের মাধ্যমে

অ্যাকটিওসাইড (ভারবাসকোসাইড)

MTHFD2 অ-এনজাইমেটিক ভূমিকা পালন করার জন্যও রিপোর্ট করা হয়েছে যা এই এনজাইমের প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি ক্রিয়াগুলিতে অবদান রাখতে পারে। ক্যান্সার কোষে, MTHFD2 এর পারমাণবিক ফাংশন থাকতে পারে, কোষ চক্রের অগ্রগতি প্রচারের জন্য ডিএনএ প্রতিলিপি সাইটগুলির সাথে সহ-স্থানীয়করণ (Gustafsson Sheppard et al., 2015)। মুরিন স্টেম সেলগুলিতে, MTHFD2 কে জিনোমিক স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে ডিএনএ মেরামতকে সংশোধন করতে দেখানো হয়েছে (ইউ এট আল।, 2020)। রেনাল সেল কার্সিনোমাতে, MTHFD2 কে এমআরএনএ মিথিলেশনের মাধ্যমে বিপাকীয় পুনঃপ্রোগ্রাম মিংয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়েছে (গ্রিন এট আল।, 2019)। যদিও MTHFD2-এর জন্য এই ভূমিকাগুলি আমাদের অনুসন্ধানের সাথে পারস্পরিক একচেটিয়া নয়, T কোষে MTHFD2 ঘাটতির অনেকগুলি ফেনোটাইপ উদ্ধার করার ফর্মেটের ক্ষমতা পরামর্শ দেয় যে MTHFD2 এনজাইমেটিক কার্যকলাপ টি কোষের বিস্তার এবং ভাগ্যের প্রাথমিক চালক।

ক্যান্সার বিরোধী সেটিংসে MTHFD2 কে মূলত একটি ড্রাগ লক্ষ্য হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছে। এটি একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ অ্যান্টি-ইনফ্ল্যামেটরি টার্গেটও হতে পারে এবং বেশিরভাগ প্রাপ্তবয়স্ক টিস্যুতে কম অভিব্যক্তি দেওয়া হলে বর্তমানে উপলব্ধ অ্যান্টি-ফোলেটের তুলনায় কম প্রতিকূল প্রভাব সরবরাহ করে। উদাহরণস্বরূপ, MTX, DHFR-এর একটি লক্ষ্য প্রাপ্তবয়স্ক টিস্যুতে ব্যাপকভাবে প্রকাশ করা হয় (নিলসন এট আল।, 2014)। অতএব, MTX গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল বিষাক্ততা সহ বিভিন্ন বিরূপ প্রভাবের সাথে যুক্ত হতে পারে। অধিকন্তু, MTX-এর ক্রিয়াকলাপের প্রক্রিয়াটি এর বিস্তৃত ইতিহাস (Cronstein and Aune, 2020) সত্ত্বেও খারাপভাবে বোঝা যায় না। MTHFD2 এর অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত অভিব্যক্তি এবং সাইটোসোলিক MTHFD1 পথের সাথে অপ্রয়োজনীয়তার সম্ভাব্যতার ফলে MTHFD2-তে নির্দিষ্ট কোষের জনসংখ্যার নির্বাচনী নির্ভরতা হতে পারে। আমাদের অনুসন্ধানগুলি MTHFD2 কে CD4 এ একটি গুরুত্বপূর্ণ বিপাকীয় চেকপয়েন্ট হিসাবে চিহ্নিত করে^{প্লাস}টি কোষ। যদিও ক্যান্সার কোষের জীববিজ্ঞান এবং দ্রুত বিস্তারকারী T কোষের জীববিজ্ঞানের মধ্যে একটি বিস্তৃত ওভারল্যাপ রয়েছে, আমরা দেখতে পাই যে CD4 প্লাস T সেল উপসেটগুলি কোষের পার্থক্য এবং ফাংশনের মডুলেশনের মাধ্যমে একটি অতিরিক্ত সংবেদনশীলতা প্রদর্শন করে। সম্ভবত ক্যান্সার থেরাপিতে MTHFD2 টার্গেট করা অ্যান্টি-টিউমার প্রতিরোধ ক্ষমতাকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। যাইহোক, কোলোরেক্টাল কার্সিনোমার মতো সেটিংস, যেখানে Th17 কোষ-মধ্যস্থিত প্রদাহ রোগে অবদান রাখে, MTHFD2is এর জন্য উপযুক্ত হতে পারে। MTHFD2 এর প্রতি টি কোষের সংবেদনশীলতা CD4 এর সেটিংসে ইমিউনোথেরাপির একটি কার্যকর রূপ হতে পারে^{প্লাস}ক্যান্সারের বাইরেও টি সেল-চালিত প্রদাহ এবং বর্তমানে উপলব্ধ থেরাপিউটিক এজেন্টগুলির তুলনায় কম প্রতিকূল প্রভাবের দিকে পরিচালিত করে।

অধ্যয়নের সীমাবদ্ধতা

এই গবেষণায় ব্যবহৃত MTHFD2i-এর IC50 মান রয়েছে 0.0063 mM-এর MTHFD2 এবং MTHFD1-এর জন্য 0.57 mM; অতএব, MTHFD2 এবং MTHFD1 দ্বৈত বাধার ক্ষুদ্র অফ-টার্গেট প্রভাবগুলি বাদ দেওয়া যায় না। প্রদত্ত যে Th17 কোষে বিভ্রান্তিকর FoxP3 আপগ্র্যুলেশন ফর্মেটের বিধান দ্বারা উদ্ধার করা হয়নি তবে mTORC1activity ছিল, এই ফেনোটাইপের অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াটির জন্য আরও তদন্ত প্রয়োজন। অতিরিক্তভাবে, সমস্ত ভিভো মডেলগুলি রোগ আবেশের সময় থেকে MTHFD2i চিকিত্সা বা জেনেটিক অ্যাবলেশনের সাথে সঞ্চালিত হয়েছিল এবং টি সেল ফেনোটাইপিং একটি একক সময়ে সঞ্চালিত হয়েছিল। রোগের প্যাথোজেনেসিসের উপর MTHFD2 ঘাটতির প্রভাবকে আরও ভালভাবে চিহ্নিত করার জন্য, আরও অধ্যয়নের মধ্যে টি কোষের জনসংখ্যার সিরিয়াল বৈশিষ্ট্যযুক্ত সময়-কোর্সের পরীক্ষাগুলি অন্তর্ভুক্ত করা উচিত যাতে আরও নিশ্চিতভাবে নির্ধারণ করা যায় যে CD4 প্লাস টি সেল উপসেটগুলি ভিভোতে ভিন্নভাবে প্রভাবিত হয়েছে কিনা। অবশেষে, ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে এই গবেষণার প্রাসঙ্গিকতা উন্নত করতে, রোগ শুরু হওয়ার পরে শুরু হওয়া MTHFD2i চিকিত্সার কার্যকারিতা পরীক্ষা করা উচিত।

স্টার★পদ্ধতি

বিস্তারিত পদ্ধতি এই কাগজের অনলাইন সংস্করণে প্রদান করা হয়েছে এবং নিম্নলিখিত অন্তর্ভুক্ত:

• মূল সম্পদ টেবিল

• সম্পদ প্রাপ্যতা

• বি লিড যোগাযোগ

• B উপকরণ প্রাপ্যতা

• B ডেটা এবং কোড উপলব্ধতা

  
  

• পরীক্ষামূলক মডেল এবং বিষয়ের বিবরণ

• B ইঁদুর B মানুষের টি কোষ

• বি সেল লাইনস

  
  

• পদ্ধতির বিবরণ

• B ইন ভিট্রো মাউস CD4^{প্লাস}টি সেল সক্রিয়করণ এবং পার্থক্য

• B Th17 কোষ দমন অ্যাস

• B ইন ভিট্রো মানব CD4^{প্লাস}টি সেল সংস্কৃতির অবস্থা

• B CRISPR স্ক্রীনিং B ভর স্পেকট্রোমেট্রি মেটাবোলোমিক্স

• বি প্রোটন নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স স্পেকট্রোস্কোপি (1H-MRS)

• B ইমিউনোব্লটিং

• B CUT&RUN B EpigenDx টার্গেটেড নেক্সটজেন বিসালফাইট সিকোয়েন্সিং

• B In vivo EAE মডেল IHC এবং ফ্লো সাইটোমেট্রির জন্য

• B In vivo LY345899 EAE মডেলে চিকিৎসা

• B In vivo DS18561882 DTH মডেলে B In vivo IBD মডেলে WT এবং CD4 সহ^ΔMthfd2লিটারমেট

• B ইন ভিভো অ্যালার্জিক এয়ারওয়ে ডিজিজ মডেল WT এবং CD4 সহ^ΔMthfd2লিটারমেট

• B In vivo DS18561882 OVA ইমিউনাইজেশন মডেলে চিকিত্সা

  
  

• কোয়ান্টিফিকেশন এবং পরিসংখ্যান বিশ্লেষণ

সম্পূরক তথ্য

সম্পূরক তথ্য অনলাইনে পাওয়া যাবে https://doi.org/10.1016/j. immuni.2021.10.011.

স্বীকৃতি

আমরা এই প্রকল্পে অবদান রাখার জন্য রাথমেল ল্যাবের সদস্যদের ধন্যবাদ জানাই। RNA-seq ডেটা প্রদান করার জন্য আমরা Thomas Aune এবং pMx-U6-gRNA-GFP গঠন প্রদানের জন্য J. Cools (VIB) কে ধন্যবাদ জানাই। MTHFD2 qPCR প্রাইমার ডিজাইন করার জন্য আমরা Max R. Van Belkum কে ধন্যবাদ জানাই। আমরা Raze 1459 যৌগ প্রদান করার জন্য Raze Therapeutics, Inc. (Boston, MA) থেকে Nello Mainolfifi, Vipin Suri, Adam Friedman, এবং Mark Manfredi কে ধন্যবাদ জানাই, যা ফলাফলগুলিকে সমর্থন করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল (ডেটা দেখানো হয়নি)। ডায়াগ্রাম বায়োরেন্ডার দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল। আমরা লাইকা বন্ড RX-এর জন্য NCI/NIH ক্যান্সার সেন্টার সমর্থন অনুদান 5P30 CA68485-19 এবং শেয়ার্ড ইনস্ট্রুমেন্টেশন অনুদান S10 OD023475-01A1 দ্বারা সমর্থিত ট্রান্সলেশনাল প্যাথলজি শেয়ার্ড রিসোর্সকে স্বীকার করি৷ এই কাজটি উইলিয়াম ই. পল ডিস্টিংগুইশড ইনোভেটর অ্যাওয়ার্ড-এর জন্য লুপাস রিসার্চ অ্যালায়েন্স (জেসিআর), R01s DK105550 (জেসিআর), HL136664 (জেসিআর এবং ডিসিএন), CA217987 (জেসিআর থেকে), AI153167 (জেসিআর-এর কাছে), দ্বারা সমর্থিত ছিল। AI137075 (AKM থেকে), T32 DK101003 (KV), এবং T32 GM007347 (AS থেকে)।

লেখক অবদান

AS, GA, এবং JCR গবেষণাটি ডিজাইন করেছে। AS, GA, KV, DRH, XX, MZM, XY, KLB, NC, MMW, ACY, DLG, AES, SKS, SNF, AMC, PF, TB, এবং JCG-C গবেষণা সঞ্চালিত. AS, GA, XY, JK, DCN, AKM, JDR, এবং JCR ডেটা বিশ্লেষণ করেছে। এএস এবং জেসিআর অন্যান্য লেখকদের অবদান নিয়ে কাগজটি লিখেছেন।

আগ্রহের ঘোষণা

JCR একজন প্রতিষ্ঠাতা, বৈজ্ঞানিক উপদেষ্টা বোর্ডের সদস্য এবং Sitryx থেরাপিউটিকসের স্টকহোল্ডার; একজন বৈজ্ঞানিক উপদেষ্টা বোর্ডের সদস্য এবং ক্যারিবু বায়োসায়েন্সেসের স্টকহোল্ডার; NirogyTherapeutics-এর বৈজ্ঞানিক উপদেষ্টা বোর্ডের সদস্য; গত 3 বছরের মধ্যে Merck, Pfizer এবং Mitobridge-এর জন্য পরামর্শ করেছে; এবং Incyte Corp., CalitheraBiosciences, এবং Tempest Therapeutics থেকে গবেষণা সহায়তা পেয়েছে। জেডিআর হলেন রেজ থেরাপিউটিকস, টোরান, সেরিয়েন থেরাপিউটিকস এবং ফার্বার পার্টনার এবং অ্যাজিওস ফার্মাসিউটিক্যালস, কদমন ফার্মাসিউটিক্যালস, ব্যান্টাম ফার্মাসিউটিক্যালস, কলোরাডো রিসার্চ পার্টনারস, রাফায়েলহোল্ডিংস, ব্যায়ার ইনস্টিটিউট এবং ফার্বার পার্টনারের একজন উপদেষ্টা এবং স্টকহোল্ডার; তিনি ফাইজার এবং রাফায়েল থেকে পরামর্শমূলক ফি এবং গবেষণা তহবিল পেয়েছেন এবং প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির পেটেন্টের উদ্ভাবক। AMC, PF, এবং TB হল Sitryx থেরাপিউটিকসের কর্মচারী।

অন্তর্ভুক্তি এবং বৈচিত্র্য

আমরা মানবেতর বিষয় নির্বাচনের ক্ষেত্রে যৌন ভারসাম্য নিশ্চিত করার জন্য কাজ করেছি। এই গবেষণাপত্রের এক বা একাধিক লেখক বিজ্ঞানে একটি নিম্নবর্ণিত জাতিগত সংখ্যালঘু হিসেবে স্ব-পরিচয় দিয়েছেন। এই কাজের জন্য বৈজ্ঞানিকভাবে প্রাসঙ্গিক রেফারেন্স উদ্ধৃত করার সময়, আমরা আমাদের রেফারেন্স তালিকায় লিঙ্গ ভারসাম্য উন্নীত করার জন্য সক্রিয়ভাবে কাজ করেছি। এই গবেষণাপত্রের লেখক তালিকায় সেই স্থান থেকে অবদানকারীদের অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে যেখানে গবেষণাটি পরিচালিত হয়েছিল যারা তথ্য সংগ্রহ, নকশা, বিশ্লেষণ এবং/অথবা কাজের ব্যাখ্যায় অংশ নিয়েছিলেন।

তথ্যসূত্র

Anderson, GR, Winter, PS, Lin, KH, Nussbaum, DP, Cakir, M., Stein, EM, Soderquist, RS, Crawford, L., Leeds, JC, Newcomb, R., et al. (2017)। কেআরএএস মিউট্যান্ট ক্যান্সারে থেরাপিউটিক সহযোগিতার একটি ল্যান্ডস্কেপ টিউমার বিবর্তন নিয়ন্ত্রণের নীতিগুলি প্রকাশ করে। সেল প্রতিনিধি 20, 999–1015।

Aune, TM, Crooke, PS, 3rd, Patrick, AE, Tossberg, JT, Olsen, NJ, এবং Spurlock, CF, 3য় (2017)। অটোইমিউনিতে দীর্ঘ নন-কোডিং RNA-এর প্রকাশ এবং বর্ধক ফাংশন এবং অটোইমিউন রোগের ঝুঁকি জেনেটিক রূপের সাথে সংযোগ। জে. অটোইমিউন। 81, 99-109।

Bantug, GR, Galluzzi, L., Kroemer, G., and Hess, C. (2018)। স্বাস্থ্য এবং রোগে টি সেল বিপাকের বর্ণালী। নাট. রেভ. ইমিউনল। 18, 19-34। Ben-Sahra, I., Hoxhaj, G., Ricoult, SJH, Asara, JM, and Manning, BD (2016)। mTORC1 মাইটোকন্ড্রিয়াল টেট্রাহাইড্রোফোলেট চক্র নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে পিউরিন সংশ্লেষণকে প্ররোচিত করে। বিজ্ঞান 351, 728-733।

ব্রাউন, পিএম, প্র্যাট, এজি, এবং আইজ্যাকস, জেডি (2016)। রিউমাটয়েড আর্থ্রাইটিসে মেথোট্রেক্সেটের ক্রিয়াকলাপের প্রক্রিয়া এবং বায়োমার্কারের সন্ধান। নাট. রেভ. রিউমাটল। 12, 731-742।

Buck, MD, O'Sullivan, D., and Pearce, EL (2015)। টি সেল বিপাক অনাক্রম্যতা চালায়। J. Exp. মেড. 212, 1345-1360।

Cantor, JR, Abu-Remaileh, M., Kanarek, N., Freinkman, E., Gao, X., Louissaint, A., Jr., Lewis, CA, and Sabatini, DM (2017)। ফিজিওলজিক মিডিয়াম সেলুলার মেটাবলিজম রিওয়াইয়ার করে এবং ইউরিক অ্যাসিডকে ইউএমপি সিন্থেসের এন্ডোজেনাস ইনহিবিটার হিসেবে প্রকাশ করে। সেল 169, 258–272.e17।

ক্রনস্টাইন, বিএন, এবং অউন, টিএম (2020)। প্রদাহজনক আর্থ্রাইটিসে মেথোট্রেক্সেট এবং এর কার্যপ্রণালী। নাট. রেভ. রিউমাটল। 16, 145-154।

Dembitz, V., Tomic, B., Kodvanj, I., Simon, JA, Bedalov, A., এবং Visnjic, D. (2019)। রাইবোনিউক্লিওসাইড এআইসিএআর পাইরিমিডিন হ্রাসের মাধ্যমে ATR/Chk1 সক্রিয় করে মাইলয়েড লিউকেমিয়ার পার্থক্যকে প্ররোচিত করে। জে. বিওল। কেম। 294, 15257-15270।

Dendrou, CA, Fugger, L., এবং Friese, MA (2015)। একাধিক স্ক্লেরোসিসের ইমিউনোপ্যাথলজি। নাট. রেভ. ইমিউনল। 15, 545-558।

Ducker, GS, and Rabinowitz, JD (2017)। স্বাস্থ্য ও রোগে এক-কার্বন বিপাক। সেল মেটাব। 25, 27-42।

Ducker, GS, Chen, L., Morscher, RJ, Ghergurovich, JM, Esposito, M., Teng, X., Kang, Y., এবং Rabinowitz, JD (2016)। সাইটোসোলিক ওয়ান কার্বন ফ্লাক্সের রিভার্সাল মাইটোকন্ড্রিয়াল ফোলেট পাথওয়ের ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। সেল মেটাব। 23, 1140-1153।

ইমানুয়েল, এন., রাগুনাথন, এস., শান, কিউ., ওয়াং, এফ., জিয়ানাকাউ, এ., হুসার, এন., জিন, জি., মায়ার্স, জে., আব্রাহাম, আরটি, এবং উনসাল-কাকমাজ, কে (2017)। পিউরিন নিউক্লিওটাইড প্রাপ্যতা Rheb GTPase এর মাধ্যমে mTORC1 কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে। কোষের প্রতিনিধি 19, 2665–2680।

Farber, S., ডায়মন্ড, LK, Mercer, RD, Sylvester, RF, এবং Wolff, JA (1948)। ফলিক অ্যাসিড প্রতিপক্ষ, 4-অ্যামিনোপটেরয়ল-গ্লুটামিক অ্যাসিড দ্বারা উত্পাদিত শিশুদের মধ্যে তীব্র লিউকেমিয়ায় সাময়িক ক্ষমা। N. ইংরেজি জে মেড 238, 787-793।

ফিল্ড, এমএস, কামিনিনা, ই., ওয়াটকিন্স, ডি., রোজেনব্ল্যাট, ডিএস, এবং স্টোভার, পিজে (2015)। গুরুতর সম্মিলিত ইমিউনোডেফিসিয়েন্সির বিপাকীয় এবং পুষ্টির নির্ধারকগুলির নতুন অন্তর্দৃষ্টি। বিরল ডিস। 3, e1112479।

Fuseini, H., Yung, JA, Cephus, JY, Zhang, J., Goleniewska, K., Polosukhin, VV, Peebles, RS, Jr., এবং Newcomb, DC (2018)। টেস্টোস্টেরন হাউস ডাস্ট মাইট-প্ররোচিত টাইপ 2 এবং IL-17A-মধ্যস্থ শ্বাসনালীর প্রদাহ হ্রাস করে। জে. ইমিউনল। 201, 1843-1854।

গোবিন্দরাজু, ভি., ইয়াং, কে., এবং মডসলে, এএ (2000)। প্রোটন এনএমআর রাসায়নিক পরিবর্তন এবং ব্রেন মেটাবোলাইটের জন্য কাপলিং কনস্ট্যান্ট। এনএমআর বায়োমেড। 13, 129-153।

গ্রীন, এনএইচ, গালভান, ডিএল, বাদল, এসএস, চ্যাং, বিএইচ, লেব্লিউ, ভিএস, লং, জে., জোনাশ, ই., এবং দানেশ, এফআর (2019)। MTHFD2 রেনাল সেল কার্সিনোমাতে বিপাকীয় রিপ্রোগ্রামিংয়ের সাথে আরএনএ মিথিলেশনকে লিঙ্ক করে। অনকোজিন 38, 6211–6225।

Gustafsson, R., Jemth, A.-S., Gustafsson, NMS, F€ arnega˚rdh, K., Loseva, O., Wiita, E., Bonagas, N., Dahllund, L., Llona-Minguez, S., H€ aggblad, M., et al. (2017)। একটি সাবস্ট্রেট-ভিত্তিক ইনহিবিটর সহ কমপ্লেক্সে উদীয়মান ক্যান্সার লক্ষ্য MTHFD2 এর স্ফটিক কাঠামো। ক্যান্সার রেস. 77, 937-948।

Gustafsson Sheppard, N., Jarl, L., Mahadessian, D., Strittmatter, L., Schmidt, A., Madhusudan, N., Tegne'r, J., Lundberg, EK, Asplund, A., Jain, M. ., এবং Nilsson, R. (2015)। ফোলেট-কাপল্ড এনজাইম MTHFD2 একটি পারমাণবিক প্রোটিন এবং কোষের বিস্তারকে উৎসাহিত করে। বিজ্ঞান রিপ্র. 5, 15029।

Hoxhaj, G., Hughes-Hallett, J., Timson, RC, Ilagan, E., Yuan, M., Asara, JM, Ben-Sahra, I., and Manning, BD (2017)। mTORC1 সিগন্যালিং নেটওয়ার্ক সেলুলার পিউরিন নিউক্লিওটাইড স্তরের পরিবর্তনগুলি অনুভব করে। কোষের প্রতিনিধি 21, 1331-1346।

Johnson, MO, Wolf, MM, Madden, MZ, Andrejeva, G., Sugiura, A., Contreras, DC, Maseda, D., Liberti, MV, Paz, K., Kishton, RJ, et al. (2018)। গ্লুটামিনেজ-নির্ভর বিপাক দ্বারা Th17 এবং Th1 কোষের পার্থক্যের স্বতন্ত্র নিয়ন্ত্রণ। সেল 175, 1780-1795.e19।

Ju, H.-Q., Lu, Y.-X., Chen, D.-L., Zuo, Z.-X., Liu, Z.-X., Wu, Q.-N., Mo, H.-Y., Wang, Z.-X., Wang, D.-S., Pu, H.-Y., et al. (2019)। কোলোরেক্টাল ক্যান্সারে MTHFD2 নিষেধ দ্বারা রেডক্স হোমিওস্ট্যাসিসের মড্যুলেশন: মেকানিজম এবং থেরাপিউটিক ইমপ্লিকেশন। J. Natl. ক্যান্সার ইনস্টিটিউট 111, 584-596।

Kawai, J., Toki, T., Ota, M., Inoue, H., Takata, Y., Asahi, T., Suzuki, M., Shimada, T., Ono, K., Suzuki, K., ইত্যাদি (2019)। ভিভো অ্যান্টিটিউমার অ্যাক্টিভিটি সহ একটি শক্তিশালী, নির্বাচনী, এবং মৌখিকভাবে উপলব্ধ MTHFD2 ইনহিবিটর (DS18561882) আবিষ্কার। জে মেড কেম। 62, 10204–10220।

Kim, J., Yang, G., Kim, Y., Kim, J., and Ha, J. (2016)। এএমপিকে অ্যাক্টিভেটর: ক্রিয়া এবং শারীরবৃত্তীয় ক্রিয়াকলাপগুলির প্রক্রিয়া। মেয়াদ। মোল. মেড. 48, e224।

Koufaris, C., Gallage, S., Yang, T., Lau, C.-H., Valbuena, GN, এবং Keun, HC (2016)। MCF-7 স্তন ক্যান্সার কোষে MTHFD2 দমন গ্লাইকোলাইসিস, এক্সোজেনাস গ্লাইসিনের উপর নির্ভরতা এবং ফোলেট হ্রাসের সংবেদনশীলতা বাড়ায়। J. Proteome Res. 15, 2618-2625।

Li, W., Xu, H., Xiao, T., Cong, L., Love, MI, Zhang, F., Irizarry, RA, Liu, JS, Brown, M., and Liu, XS (2014)। MAGeCK জিনোম-স্কেল CRISPR/Cas9 নকআউট স্ক্রীন থেকে প্রয়োজনীয় জিনগুলির শক্তিশালী সনাক্তকরণ সক্ষম করে। জিনোম বায়োল। 15, 554।

Ma, EH, Bantug, G., Griss, T., Condotta, S., Johnson, RM, Samborska, B., Mainolfifi, N., Suri, V., Guak, H., Balmer, ML, et al. (2017)। সেরিন ইফেক্টর টি সেল সম্প্রসারণের জন্য একটি অপরিহার্য মেটাবোলাইট। সেল মেটাব। 25, 345-357।

Macintyre, AN, Gerriets, VA, Nichols, AG, Michalek, RD, Rudolph, MC, Deoliveira, D., Anderson, SM, Abel, DE, Chen, BJ, Hale, LP, et al. (2014)। গ্লুকোজ ট্রান্সপোর্টার গ্লুট1 সিডি 4 টি সেল অ্যাক্টিভেশন এবং ইফেক্টর ফাংশনের জন্য বেছে বেছে অপরিহার্য। সেল মেটাব। 20, 61-72।

Michalek, RD, Gerriets, VA, Jacobs, SR, Macintyre, AN, MacIver, NJ, Mason, EF, Sullivan, SA, Nichols, AG, এবং Rathmell, JC (2011)। কাটিং এজ: স্বতন্ত্র গ্লাইকোলাইটিক এবং লিপিড অক্সিডেটিভ মেটাবলিক প্রোগ্রাম ইফেক্টর এবং নিয়ন্ত্রক CD4 প্লাস টি সেল উপসেটের জন্য অপরিহার্য। জে. ইমিউনল। 186, 3299–3303।

নাকায়া, এম., জিয়াও, ওয়াই., ঝাউ, এক্স., চ্যাং, জে.-এইচ., চ্যাং, এম., চেং, এক্স., ব্লনস্কা, এম., লিন, এক্স., এবং সান, এস.-সি. . (2014)। প্রদাহজনক টি কোষের প্রতিক্রিয়াগুলি অ্যামিনো অ্যাসিড ট্রান্সপোর্টার ASCT2 গ্লুটামিন গ্রহণের সুবিধা এবং mTORC1 কাইনেস অ্যাক্টিভেশনের উপর নির্ভর করে। অনাক্রম্যতা 40, 692-705।

নিলসন, আর., জৈন, এম., মধুসূধন, এন., শেপার্ড, এনজি, স্ট্রিটম্যাটার, এল., ক্যামফ, সি., হুয়াং, জে., অ্যাসপ্লুন্ড, এ., এবং মুথা, ভিকে (2014)৷ বিপাকীয় এনজাইম এক্সপ্রেশন MTHFD2 এবং ক্যান্সারে মাইটোকন্ড্রিয়াল ফোলেট পথের জন্য একটি মূল ভূমিকা হাইলাইট করে। নাট. কমুন 5, 3128।

Palmer, LD, Maloney, KN, Boyd, KL, Goleniewska, AK, Toki, S., Maxwell, CN, Chazin, WJ, Peebles, RS, Jr., Newcomb, DC, and Skaar, EP (2019)। সহজাত ইমিউন প্রোটিন S100A9 টি-হেল্পার সেল টাইপ 2-মধ্যস্থ অ্যালার্জিক এয়ারওয়ে প্রদাহ থেকে রক্ষা করে। আমি জে. রেসপির। সেল মোল। বায়োল 61, 459-468।

Pikman, Y., Puissant, A., Alexe, G., Furman, A., Chen, LM, Frumm, SM, Ross, L., Fenouille, N., Bassil, CF, Lewis, CA, et al. (2016)। তীব্র মাইলয়েড লিউকেমিয়াতে MTHFD2 লক্ষ্য করা। J. Exp. মেড. 213, 1285-1306।

Que´me´ neur, L., Gerland, L.-M., Flacher, M., Ffrench, M., Revillard, J.-P., এবং Genestier, L. (2003)। পিউরিন এবং পাইরিমিডিন নিউক্লিওটাইড দ্বারা কোষ চক্র, বিস্তার, এবং প্রাথমিক টি লিম্ফোসাইটের টিকে থাকার পার্থক্য নিয়ন্ত্রণ। জে. ইমিউনল। 170, 4986–4995।

Que´me´ neur, L., Beloeil, L., Michallet, M.-C., Angelov, G., Tomkowiak, M., Revillard, J.-P., এবং Marvel, J. (2004)। ডি নভো নিউক্লিওটাইড জৈব সংশ্লেষণের সীমাবদ্ধতা ক্লোনাল সম্প্রসারণ এবং ইফেক্টর এবং মেমরি CD8 T কোষের পার্থক্যে হস্তক্ষেপ করে। জে. ইমিউনল। 173, 4945–4952।

Rae, C., and Mairs, RJ (2019)। AICAR দ্বারা AMPK সক্রিয়করণ প্রোস্টেট ক্যান্সার কোষকে রেডিওথেরাপিতে সংবেদনশীল করে। অনকোটার্গেট 10, 749-759।

রন-হারেল, এন., স্যান্টোস, ডি., ঘেরগুরোভিচ, জেএম, সেজ, পিটি, রেড্ডি, এ., লোভিচ, এসবি, ডিফোর, এন., স্যাটারস্ট্রম, এফকে, শেফার, এম., স্পিনেলি, জেবি, এট আল। (2016)। মাইটোকন্ড্রিয়াল বায়োজেনেসিস এবং প্রোটিওম রিমডেলিং টি সেল অ্যাক্টিভেশনের জন্য এক-কার্বন বিপাককে উন্নীত করে। সেল মেটাব। 24, 104-117।

Shahi, SK, Freedman, SN, Murra, AC, Zarei, K., Sompallae, R., Gibson Corley, KN, Karandikar, NJ, Murray, JA, and Mangalam, AK (2019)। প্রিভোটেলা হিস্টিকোলা, একটি হিউম্যান গাট কমেনসাল, মাল্টিপল স্ক্লেরোসিসের একটি প্রাণী মডেলে কোপ্যাক্সোনের মতো শক্তিশালী। সামনে। ইমিউনল। 10, 462।

শালেম, ও., সানজানা, এনই, হার্টেনিয়ান, ই., শি, এক্স., স্কট, ডিএ, মিকেলসন, টি., হেকল, ডি., এবার্ট, বিএল, রুট, ডিই, ডয়েঞ্চ, জেজি, এবং ঝাং, এফ। (2014)। মানব কোষে জিনোম-স্কেল CRISPR-Cas9 নকআউট স্ক্রীনিং। বিজ্ঞান 343, 84-87।

শর্মা, ইউ., এবং র্যান্ডো, ওজে (2017)। এপিজেনোমে বিপাকীয় ইনপুট। সেল মেটাব। 25, 544-558।

Shi, LZ, Wang, R., Huang, G., Vogel, P., Neale, G., Green, DR, এবং Chi, H. (2011)৷ HIF1alpha-নির্ভর গ্লাইকোলাইটিক পাথওয়ে T H17 এবং Treg কোষের পার্থক্যের জন্য একটি বিপাকীয় চেকপয়েন্ট সাজায়। J. Exp. মেড. 208, 1367-1376।

Shin, M., Momb, J., and Appling, DR (2017)। হিউম্যান মাইটোকন্ড্রিয়াল MTHFD2 হল একটি ডুয়াল রেডক্স কোফ্যাক্টর-নির্দিষ্ট মিথাইলনেটেট্রাহাইড্রোফোলেট ডিহাইড্রোজেনেস/ মিথাইলটেট্রাহাইড্রোফোলেট সাইক্লোহাইড্রোলেস। ক্যান্সার মেটাব। 5, 11।

Skene, PJ, and Henikoff, S. (2017)। ডিএনএ বাইন্ডিং সাইটগুলির উচ্চ-রেজোলিউশন ম্যাপিংয়ের জন্য একটি দক্ষ লক্ষ্যযুক্ত নিউক্লিজ কৌশল। eLife 6, e21856।

Su, C.-C., Hsieh, K.-L., Liu, P.-L., Yeh, H.-C., Huang, S.-P., Fang, S.-H., চেং, W.-C., Huang, K.-H., Chiu, F.-Y., Lin, I.-L., et al. (2019)। AICAR অ্যাপোপটোসিসকে প্ররোচিত করে এবং একটি AMPK/mTOR-নির্ভর পথের মাধ্যমে প্রোস্টেট ক্যান্সার কোষে স্থানান্তর এবং আক্রমণকে বাধা দেয়। int. জে. মো. বিজ্ঞান 20, 1647।

Su, X., Wellen, KE, and Rabinowitz, JD (2016)। মিথাইলেশন এবং অ্যাসিটাইলেশনের বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণ। কার মতামত কেম। বায়োল 30, 52-60।

Tan, H., Yang, K., Li, Y., Shaw, TI, Wang, Y., Blanco, DB, Wang, X., Cho, J.-H., Wang, H., Rankin, S. , et al. (2017)। ইন্টিগ্রেটিভ প্রোটিওমিক্স এবং ফসফোপ্রোটোমিক্স প্রোফাইলিং টি সেল অ্যাক্টিভেশনের অন্তর্নিহিত ডায়নামিক সিগন্যালিং নেটওয়ার্ক এবং বায়োএনার্জেটিক্স পাথওয়েগুলি প্রকাশ করে। অনাক্রম্যতা 46, 488-503।

Toffalini, F., Kallin, A., Vandenberghe, P., Pierre, P., Michaux, L., Cools, J., and Demoulin, J.-B. (2009)। ফিউশন প্রোটিন TEL-PDGFR এবং FIP1L1-PDGFR সর্বব্যাপী এবং অবক্ষয় থেকে রক্ষা পায়। হেমাটোলজিকা 94, 1085-1093।

Wan, X., Wang, C., Huang, Z., Zhou, D., Xiang, S., Qi, Q., Chen, X., Arbely, E., Liu, C.-Y., Du, P., এবং Yu, W. (2020)। সিসপ্ল্যাটিন কোলোরেক্টাল ক্যান্সার কোষে সেলুলার রেডক্স ভারসাম্যকে ব্যাহত করতে SIRT3-ডিসিটাইলেশন MTHFD2 কে বাধা দেয়। সেল ডেথ ডিস। 11, 649।

Wang, L., Xing, X., Chen, L., Yang, L., Su, X., Rabitz, H., Lu, W., এবং Rabinowitz, JD (2019)। লক্ষ্যহীন এলসি-এমএস মেটাবোলোমিক্সের জন্য পিক টীকা এবং যাচাইকরণ ইঞ্জিন। পায়ুপথ। কেম। 91, 1838-1846।

Yang, M., এবং Vousden, KH (2016)। ক্যান্সারে সেরিন এবং এক-কার্বন বিপাক। নাট. রেভ. ক্যান্সার 16, 650-662।

Yue, L., Pei, Y., Zhong, L., Yang, H., Wang, Y., Zhang, W., Chen, N., Zhu, Q., Gao, J., Zhi, M., ইত্যাদি (2020)। Mthfd2 মাউস স্টেম সেলের প্লুরিপোটেন্সি বজায় রাখতে মাইটোকন্ড্রিয়াল ফাংশন এবং ডিএনএ মেরামত মডিউল করে। স্টেম সেল রিপোর্ট 15, 529-545।

Zhu, Z., এবং Leung, GKK (2020)। একটি বিপাকীয় এনজাইমের চেয়ে বেশি: অ্যান্টিক্যান্সার থেরাপির জন্য একটি অভিনব লক্ষ্য হিসাবে MTHFD2? সামনে। অনকল। 10, 658।

স্টার★পদ্ধতি

মূল সম্পদ টেবিল

সম্পদ প্রাপ্যতা

লিড যোগাযোগ

রিসোর্স এবং রিএজেন্টগুলির জন্য আরও তথ্য এবং অনুরোধ লিড কন্টাক্ট, ডঃ জেফরি রাথমেল (jeff.rathmell@vumc.org) দ্বারা উপযুক্ত MTA সম্পূর্ণ করার পরে নির্দেশিত করা উচিত এবং তা পূরণ করা হবে।

উপকরণ প্রাপ্যতা

এই গবেষণায় উত্পন্ন প্লাজমিড এবং মাউস লাইন অনুরোধের ভিত্তিতে উপযুক্ত এমটিএ সম্পূর্ণ করার পরে উপলব্ধ করা হবে।

ডেটা এবং কোড উপলব্ধতা

CUT&RUN সিকোয়েন্সিং ডেটা জিওতে জমা করা হয়েছে এবং প্রকাশের তারিখ (GSE180356) হিসাবে সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ। এই কাগজে রিপোর্ট করা মাইক্রোস্কোপি ডেটা এবং মূল ওয়েস্টার্ন ব্লট ইমেজগুলি অনুরোধের ভিত্তিতে প্রধান যোগাযোগ দ্বারা ভাগ করা হবে। এই কাগজে রিপোর্ট করা ডেটা পুনঃবিশ্লেষণ করার জন্য প্রয়োজনীয় যেকোন অতিরিক্ত তথ্য অনুরোধের ভিত্তিতে প্রধান যোগাযোগ থেকে পাওয়া যায়।

অনাক্রম্যতা জন্য Cistanches ক্লিক করুন