7月30日，中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）王紅艷研究組與上海大學(xué)魏濱團隊合作，在國際學(xué)術(shù)期刊Proc Natl Acad Sci USA上在線發(fā)表題為“LRCH1 deficiency enhances LAT signalosome formation and CD8+ T cell responses against tumors and pathogens”的研究成果。
CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞（cytotoxic T cell, CTL），在清除胞內(nèi)菌、病毒等外界病原和腫瘤細(xì)胞過程中發(fā)揮著重要作用。T細(xì)胞受體（TCR）信號是促進(jìn)靜息期CD8+ T細(xì)胞活化成CD8+ CTL，并遷移到達(dá)病灶部位的關(guān)鍵因素。其中，CAR-T細(xì)胞浸潤進(jìn)入實體瘤及其在腫瘤內(nèi)維持殺傷和增殖等因素成為限制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，期望增強CAR-T細(xì)胞在實體瘤中的治療效果。當(dāng)TCR識別MHC呈遞的抗原后，關(guān)鍵激酶如LCK、ZAP-70等活化，增強跨膜信號蛋白LAT （linker for activation of T cells）胞內(nèi)段的多個酪氨酸位點磷酸化，招募GRB2、PLC-γ1、SLP-76等多種信號分子，形成LAT信號復(fù)合體（LAT signalosome）。LAT信號復(fù)合體隨后啟動下游多條信號通路，增強CD8+ T細(xì)胞的遷移、增殖和殺傷等功能。LAT缺失的CD8+CTLs不能上調(diào)FasL的表達(dá)，降低IFN-γ的產(chǎn)生，減弱殺傷能力。前人報道SHP-2、SHIP-1和c-Cbl等能夠影響LAT信號復(fù)合體的形成，從而負(fù)調(diào)控CD8+ T細(xì)胞的功能。但是能直接結(jié)合LAT并且負(fù)調(diào)控TCR的信號分子，目前被報道的甚少。
王紅艷研究組徐曉燕和韓磊等人2017年發(fā)表在J Exp Med的文章（
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28028151/）揭示信號分子LRCH1(leucine-rich repeat and calponin homology domain-containing protein 1)負(fù)調(diào)控趨化因子誘導(dǎo)T細(xì)胞的遷移功能。在本研究中，劉暢等人利用蛋白質(zhì)質(zhì)譜等技術(shù)，發(fā)現(xiàn)LRCH1直接結(jié)合LAT，抑制CD8+ T細(xì)胞的抗感染抗腫瘤的功能。這與LRCH1降低TCR信號誘導(dǎo)的LAT磷酸化水平，阻斷GRB2與LAT的結(jié)合，破壞LAT信號復(fù)合體的形成；并且LRCH1促進(jìn)LAT的內(nèi)吞的分子機制相關(guān)。LRCH1缺失CD8+ T細(xì)胞的增殖速度更快，產(chǎn)生更多的IFN-γ、Perforin和Granzyme B等效應(yīng)分子，對靶細(xì)胞的殺傷能力增強。RNA-seq結(jié)果提示LRCH1缺失后，許多與CD8+ T細(xì)胞的遷移、存活和代謝相關(guān)的基因上調(diào)表達(dá)，包括共刺激分子4-1BB（Tnfrsf9，常用來作為CAR-T細(xì)胞的胞內(nèi)信號傳導(dǎo)區(qū)域）的轉(zhuǎn)錄水平也顯著升高。在動物體內(nèi)的研究發(fā)現(xiàn)：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）。研究人員進(jìn)一步在Rag1-/-小鼠的尾靜脈注射B16-MO5腫瘤細(xì)胞（表達(dá)OVA257-264抗原），然后過繼性給予能特異性識別OVA257-264抗原的野生型OT1-Tg CTLs或Lrch1-/- OT1-Tg CTLs。LRCH1缺失的CTLs更顯著地阻斷小鼠肺部腫瘤結(jié)節(jié)數(shù)量，這與Lrch1-/- CTLs治療組小鼠肺部有更多的CTLs浸潤和增殖，并產(chǎn)生更高水平的IFN-γ和Granzyme B相關(guān)。最后，研究人員利用CRISPR-Cas9技術(shù)在包裝了GPC3（glypican-3，該抗原在肝細(xì)胞癌中高表達(dá)）的人源CAR-T細(xì)胞中敲除LRCH1，結(jié)果顯示LRCH1缺失的人源CAR-T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ、遷移和增殖能力稍有增強。新型信號分子LRCH1能否作為促進(jìn)CAR-T細(xì)胞功能的潛在靶點分子，有待在活體腫瘤模型中進(jìn)一步的研究。
此研究工作與上海大學(xué)魏濱教授的團隊合作共同完成。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所陳化蘭院士、上海腫瘤研究所李宗海研究員參與合作研究。該研究獲國家自然科學(xué)基金委、科技部等經(jīng)費支持。研究得到分子細(xì)胞卓越中心動物實驗技術(shù)平臺、細(xì)胞分析技術(shù)平臺、分子生物學(xué)技術(shù)平臺、上海浦東蛋白質(zhì)設(shè)施質(zhì)譜中心的大力支持。
