摘要:索爾克生物研究所團隊發現,一種名為cBAF的蛋白質復合物可通過“開門或關門”來控制T細胞的命運。
免疫系統通過其復雜的蛋白質、細胞和器官網絡,保護人體免受細菌、病毒或腫瘤等入侵者的侵害。細胞毒性T細胞可以發展成短壽命的效應細胞,殺死我們體內的感染細胞或癌細胞。這些效應細胞中的一小部分在感染后仍然存在,并成為更長壽的記憶細胞。不過,很少有人知道是什么影響了細胞毒性T細胞轉變為效應T細胞和記憶T細胞亞型。
最近,索爾克生物研究所Susan Kaech教授和Diana Hargreaves副教授領導的團隊發現,一種名為cBAF的蛋白質復合物可通過“開門或關門”來控制T細胞的命運。這項研究成果于6月13日發表在《Immunity》雜志上,闡明了T細胞如何對抗和記憶感染,同時為開發更有效的疫苗和癌癥治療方法鋪平了道路。
圖1 研究團隊發現cBAF蛋白質復合物可控制T細胞的命運
共同通訊作者Kaech教授稱:“我們已經展示了T細胞在感染過程中如何轉化為特化的亞型,以及當基因藍圖弄亂時會發生什么。沒有這種基因藍圖,T細胞可能無法解決或記住感染,或發生癌變,就像我們在T細胞淋巴瘤中看到的那樣。”
“在發現cBAF蛋白復合物對于產生不同的T細胞亞型至關重要后,這就帶來了新問題,比如我們能否通過控制這一過程來優化免疫細胞功能用于癌癥治療?”她說。
CD8+ T細胞的分化與染色質重塑有關。染色質是由作為指令的遺傳密碼(DNA)以及調節和保護這些指令的蛋白質和RNA組成的。細胞內染色質的重新排列會暴露或隱藏遺傳密碼的不同部分,從而改變可用的指令。一旦有了指令,轉錄因子就會決定是否讀取以及讀取頻率。
共同第一作者、Kaech實驗室的研究生Bryan McDonald表示:“染色質重塑對于決定細胞的身份至關重要。我們知道,在其他細胞類型中,染色質重塑復合物cBAF在細胞分化中發揮著重要作用。因此,我們也想知道cBAF是否對細胞毒性T細胞分化也很重要。”
cBAF復合物由多個亞基組成,包括ARID1A。為了探索ARID1A在T細胞染色質重塑中的作用,研究團隊分析了小鼠體內帶有和不帶有ARID1A亞基的T細胞。經過一周的病毒感染(為了激發T細胞免疫反應),研究人員開始尋找染色質結構、蛋白質位置和DNA可接近性的變化。
Hargreaves實驗室的研究生Brent Chick表示:“在感染過程中,染色質景觀發生了巨大變化。帶有ARID1A亞基的cBAF復合物在重新排列染色質方面至關重要,讓轉錄因子可以接觸遺傳密碼,指導不同T細胞亞型的發育。”他也是這篇文章的第一作者。
沒有ARID1A,CD8+ T細胞就無法轉化為短壽命、快速響應的效應細胞亞型。不過,ARID1A的缺失并不能阻止CD8+ T細胞轉變成更長壽命的記憶細胞亞型,但是缺乏ARID1A的記憶細胞對病毒再感染的反應不那么有效。最后,駐留于器官(比如肺或小腸)中的記憶T細胞的形成也依賴于ARID1A。沒有ARID1A,組織駐留的記憶T細胞根本無法發育。
圖2 SWI/SNF的缺陷促進了真正的記憶T細胞形成
正如研究團隊所設想的那樣,ARID1A是關鍵角色。而且機制也很清楚了——在感染過程中,帶有ARID1A的cBAF復合物打開不同的染色質“門”,向轉錄因子展示遺傳密碼,然后轉錄因子決定細胞毒性T細胞的命運。這種新機制的建立為研究染色質重塑、遺傳密碼和轉錄因子如何共同促進成功的免疫應答鋪平了道路。
接下來,科學家們計劃使用人類T細胞來檢驗這種機制。此外,他們的目標是了解記憶 T 細胞如何受到這一過程的影響,因為它們是評估癌癥預后的寶貴工具。
參考資料:
[1] Circular RNAs drive oncogenic chromosomal translocations within the MLL recombinome in leukemia
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