摘要:索尔克生物研究所团队发现,一种名为cBAF的蛋白质复合物可通过“开门或关门”来控制T细胞的命运。
免疫系统通过其复杂的蛋白质、细胞和器官网络,保护人体免受细菌、病毒或肿瘤等入侵者的侵害。细胞毒性T细胞可以发展成短寿命的效应细胞,杀死我们体内的感染细胞或癌细胞。这些效应细胞中的一小部分在感染后仍然存在,并成为更长寿的记忆细胞。不过,很少有人知道是什么影响了细胞毒性T细胞转变为效应T细胞和记忆T细胞亚型。
最近,索尔克生物研究所Susan Kaech教授和Diana Hargreaves副教授领导的团队发现,一种名为cBAF的蛋白质复合物可通过“开门或关门”来控制T细胞的命运。这项研究成果于6月13日发表在《Immunity》杂志上,阐明了T细胞如何对抗和记忆感染,同时为开发更有效的疫苗和癌症治疗方法铺平了道路。
图1 研究团队发现cBAF蛋白质复合物可控制T细胞的命运
共同通讯作者Kaech教授称:“我们已经展示了T细胞在感染过程中如何转化为特化的亚型,以及当基因蓝图弄乱时会发生什么。没有这种基因蓝图,T细胞可能无法解决或记住感染,或发生癌变,就像我们在T细胞淋巴瘤中看到的那样。”
“在发现cBAF蛋白复合物对于产生不同的T细胞亚型至关重要后,这就带来了新问题,比如我们能否通过控制这一过程来优化免疫细胞功能用于癌症治疗?”她说。
CD8+ T细胞的分化与染色质重塑有关。染色质是由作为指令的遗传密码(DNA)以及调节和保护这些指令的蛋白质和RNA组成的。细胞内染色质的重新排列会暴露或隐藏遗传密码的不同部分,从而改变可用的指令。一旦有了指令,转录因子就会决定是否读取以及读取频率。
共同第一作者、Kaech实验室的研究生Bryan McDonald表示:“染色质重塑对于决定细胞的身份至关重要。我们知道,在其他细胞类型中,染色质重塑复合物cBAF在细胞分化中发挥着重要作用。因此,我们也想知道cBAF是否对细胞毒性T细胞分化也很重要。”
cBAF复合物由多个亚基组成,包括ARID1A。为了探索ARID1A在T细胞染色质重塑中的作用,研究团队分析了小鼠体内带有和不带有ARID1A亚基的T细胞。经过一周的病毒感染(为了激发T细胞免疫反应),研究人员开始寻找染色质结构、蛋白质位置和DNA可接近性的变化。
Hargreaves实验室的研究生Brent Chick表示:“在感染过程中,染色质景观发生了巨大变化。带有ARID1A亚基的cBAF复合物在重新排列染色质方面至关重要,让转录因子可以接触遗传密码,指导不同T细胞亚型的发育。”他也是这篇文章的第一作者。
没有ARID1A,CD8+ T细胞就无法转化为短寿命、快速响应的效应细胞亚型。不过,ARID1A的缺失并不能阻止CD8+ T细胞转变成更长寿命的记忆细胞亚型,但是缺乏ARID1A的记忆细胞对病毒再感染的反应不那么有效。最后,驻留于器官(比如肺或小肠)中的记忆T细胞的形成也依赖于ARID1A。没有ARID1A,组织驻留的记忆T细胞根本无法发育。
图2 SWI/SNF的缺陷促进了真正的记忆T细胞形成
正如研究团队所设想的那样,ARID1A是关键角色。而且机制也很清楚了——在感染过程中,带有ARID1A的cBAF复合物打开不同的染色质“门”,向转录因子展示遗传密码,然后转录因子决定细胞毒性T细胞的命运。这种新机制的建立为研究染色质重塑、遗传密码和转录因子如何共同促进成功的免疫应答铺平了道路。
接下来,科学家们计划使用人类T细胞来检验这种机制。此外,他们的目标是了解记忆 T 细胞如何受到这一过程的影响,因为它们是评估癌症预后的宝贵工具。
参考资料:
[1] Circular RNAs drive oncogenic chromosomal translocations within the MLL recombinome in leukemia
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