2020-08-08 13:05 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
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CD8+細胞毒性T細胞（cytotoxic T cell, CTL），在清除胞內菌、病毒等外界病原和腫瘤細胞過程中發揮著重要作用。T細胞受體（T cell receptor, TCR）信號傳導是決定靜息期CD8+ T細胞活化成CD8+ CTL的關鍵。此外，T細胞遷移到達病灶部位也是T細胞成功殺傷病原微生物或腫瘤的關鍵因素。比如，回輸CAR-T細胞的免疫療法在白血病治療中獲得了顯著療效，但是CAR-T細胞浸潤進入實體瘤及其如何在腫瘤內維持殺傷和增殖能力等因素成為限制CAR-T治療實體瘤的瓶頸因素。近年多個實驗室嘗試通過敲除TCR信號中的抑制性分子【1】，期望增強CAR-T細胞在實體瘤中的治療效果。
當TCR識別MHC呈遞的抗原後，關鍵激酶如LCK、FYN、ZAP-70的活化，促進跨膜信號蛋白LAT （linker for activation of T cells）胞內段的多個酪氨酸位點磷酸化，招募GRB2、PLC-γ1、GADS、SLP-76等多種信號分子，進而形成LAT信號複合體（LAT signalosome）【2】。LAT信號複合體隨後啟動下遊多條信號通路，增強CD8+ T細胞的遷移、增殖和殺傷等功能。LAT缺失的CD8+ CTLs不能上調FasL的表達，產生的IFN-γ的減少，殺傷能力減弱【3】。SHP-2、SHIP-1和c-Cbl等能夠影響LAT信號複合體的形成，從而負調控CD8+ T細胞的功能【4】。但是能直接結合LAT並且負調控TCR的信號分子，目前被報導的甚少。
近日，中科院上海生物化學與細胞生物學研究所王紅豔的團隊與上海大學魏濱教授的團隊合作，在PNAS上發表題為LRCH1 deficiency enhances LAT signalosome formation and CD8+ T cell responses against tumors and pathogens的文章。
第一作者劉暢博士（同濟大學附屬第十人民醫院）通過免疫共沉澱聯合蛋白質質譜等實驗，發現LRCH1 (leucine-rich repeat and calponin homology domain-containing protein 1)能夠直接結合LAT，通過兩種機制：（1）降低TCR信號誘導的LAT磷酸化水平，阻斷GRB2與LAT的結合，破壞LAT信號複合體的形成；（2）LRCH1也能促進LAT的內吞；最終抑制CD8+T細胞的增殖和殺傷功能。
構建Lrch1-/-小鼠，發現缺失LRCH1的CD8+ T細胞的增殖速度更快，能產生更多的IFN-γ、Perforin和Granzyme B等效應分子，對靶細胞的殺傷能力增強。RNA-seq結果進一步發現，LRCH1缺失後，許多與CD8+ T細胞的遷移、存活和代謝等相關的基因，如Cxcr3, Bcl2, Hk2和Shmt1等的表達水平上調。尤其在Lrch1-/- CD8+ T細胞中，共刺激分子4-1BB（Tnfrsf9，常用作CAR-T細胞的胞內信號傳導區域）的轉錄水平也顯著升高。動物水平的研究發現，Lrch1-/-小鼠能夠更有效地清除李斯特菌（Listeria monocytogenes）和流感病毒（H1N1和H7N9）。為了進一步檢測LRCH1是否抑制CD8+T細胞清除腫瘤的功能，首先在Rag1-/-小鼠的尾靜脈注射B16-MO5腫瘤細胞（表達OVA257-264抗原），然後過繼性給予能特異性識別OVA257-264抗原的OT1轉基因小鼠的野生型CD8+ CTLs或Lrch1-/-CTLs。野生型CD8+CTLs能降低小鼠肺部腫瘤的形成，但是LRCH1缺失的CTLs更顯著的清除小鼠肺部腫瘤結節數量。進一步的分析發現，Lrch1-/-CTLs治療組的小鼠肺部有更多的CTLs浸潤，Ki-67+增殖的T細胞更多，且產生更高水平的IFN-γ和Granzyme B。最後，利用CRISPR-Cas9技術在包裝了GPC3（glypican-3，該抗原在肝細胞癌中高表達）的人源的T細胞中敲除LRCH1，結果顯示LRCH1缺失的人源CAR-T細胞產生IFN-γ、遷移和增殖的能力稍有增強。協同敲除其同源分子LRCH3可能進一步提高CAR-T細胞的效應功能。
綜上所述，本論文發現在TCR信號通路中，新型信號分子LRCH1能直接結合LAT，阻斷LAT信號複合體形成並促進LAT內吞，從而抑制T細胞活化、增殖和遷移。2017年，王紅豔團隊研究還發現了LRCH1負調控CD4+ T細胞遷移功能（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28028151/）。LRCH1是否能作為促進CAR-T細胞功能的潛在靶點分子，有待在活體模型中進一步的研究。
原文連結：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32727906/
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王紅豔研究員，獲國家基金委傑青、優青、中科院百人計劃、中科院優秀指導老師、上海巾幗建功標兵稱號；獲基金委重點項目、科技部重點/重大項目、中科院先導項目等資助。近年作為通訊作者，在Immunity、Nat Microbiol、J Clin Invest、Cell Research、J Exp Med、PNAS等發表18篇論文。研究方向和團隊介紹見網頁（http://www.sibcb.ac.cn/PI.asp?id=132）。本團隊長期招聘優秀博士後，詳情請聯繫 hongyanwang@sibcb.ac.cn 。
來源：BioArt
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原標題：《【學術前沿】PNAS | 王紅豔/魏濱聯合團隊揭示LRCH1對CD8+和LAT通路的調控機制》
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