近日,清華大學生命學院、生命中心、免疫學研究所劉萬裡教授團隊,協同來自國內臨床免疫學和基礎免疫學領域的多位合作者(北京大學人民醫院風濕免疫科栗佔國教授團隊、重慶醫科大學附兒童醫院趙曉東教授團隊、北京大學深圳醫院風濕免疫科王慶文教授團隊、清華大學醫學院張敬仁教授團隊),經過多年通力合作攻關,提出瞬時感受器電位離子通道香草素受體家族分子TRPV2,可作為離子通道型的B細胞抗原受體增強型輔受體(activating BCR co- receptor as exemplified by CD19-CD21-CD81 complex),增強BCR跨膜訊號傳導和B細胞免疫活化功能的新模型,並發現TRPV2的表達量與疫苗免疫效果和自體免疫疾病發展呈正相關,提示其在生理病理方面具有重要價值。
研究發現TRPV2是在B淋巴細胞中唯一高水準表現的TRPV家族成員,且在IgG-BCR型記憶性B細胞中的表現量最高,對於B細胞的免疫活化和功能至關重要。在生理方面,揭示TRPV2的表達量與流感特異性抗體生成水平呈顯著正相關,並且在B細胞缺失TRPV2小鼠中抗原特異性抗體產生顯著缺陷,揭示了TRPV2在免疫反應和抗體生成中的關鍵調控作用;此外,研究也發現TRPV2在新生兒、老年族群的表現量普遍較低,為這類族群免疫力低下提供了新的解釋,並為針對性地提升疫苗保護效果開闢了新途徑。在病理層面,研究發現B細胞中TRPV2的表現量與系統性紅斑狼瘡病人(成年及兒童)的疾病發展呈顯著正相關。
針對病人群組的更精細的B細胞亞群分析揭示,在系統性紅斑狼瘡病人和健康志願者中,TPRV2表達量在Naïve B細胞亞群沒有差別,而只有在記憶性B細胞亞群呈現極大差異;更重要的是經過臨床藥物治療(例如類固醇、環磷酰胺、硫唑嘌呤、黴酚酸酯、羥氯喹、甲氨蝶呤、鈣調磷酸酶抑製劑等)後,TRPV2表達量顯著下降,這項發現不僅為治療自體免疫疾病開闢了新的標靶和治療策略,更凸顯了TRPV2作為自體免疫疾病進展和預後的生物標記的潛力。在機轉方面,發現TRPV2主要透過陽離子通道孔結構域及N端-ANK結構域調控B細胞的膜電位及細胞骨架重塑來調控B細胞的活化。綜上,該研究不僅闡明了TRPV2在調控B細胞活化及功能中的關鍵作用,也為未來提高疫苗效能、開發新的治療標靶和生物標記來治療自體免疫疾病奠定了堅實的科學基礎。
抗體應答對於人類健康至關重要。 B細胞受體(BCR)透過免疫突觸內的協調性調控網絡對抗原進行辨識並啟動B細胞的活化程序。已有的研究證實BCR可以有效地辨識抗原的多種化學和物理特徵,這些超凡的辨識能力表明,存在多重複雜的機制來調節B細胞的活化和功能。在完成首要步驟的抗原和BCR結合後,B細胞會迅速啟動陽離子流動應答,重塑一系列脂質和膜近端訊號分子之間的靜電相互作用。
因此,跨膜離子微流動對於B細胞的活化至關重要,陽離子通道在這過程中扮演關鍵調節角色。瞬時感受器電位離子通道香草素受體家族(TRPV)作為非選擇性陽離子通道,參與響應許多內源性和環境刺激,介導多種細胞類型的陽離子流入和膜去極化反應,在傷害感知、表皮分化和溫度感知方面發揮著重要作用。然而,TRPV通道在B細胞活化和隨後的抗體反應中的功能知之甚少,因此探究TRPV通道在B細胞活化中功能和調控的機制有望為B細胞信號轉導、免疫療法及新型藥物開發提供新的思路和方向。
綜上所述,該研究報告TRPV2在B細胞中的高水平表達與流感抗體的生成以及系統性紅斑狼瘡患者的病情顯著相關,闡明TRPV2主要透過調節膜區離子流動和細胞骨架的重塑來影響B細胞的活化。缺乏TRPV2的B細胞在免疫突觸形成過程中,細胞骨架重組和下游訊號傳導方面表現出顯著缺陷。該研究不僅揭示了TRPV2在B細胞免疫反應中的重要性,也為未來提高疫苗效能、開發自體免疫疾病的新型治療標靶和生物標記奠定了堅實的科學基礎。
TRPV2離子通道透過調控陽離子流及細胞骨架調控B細胞活化與功能
相關研究成果以「離子通道TRPV2增強B細胞活化與功能」(Ion channel TRPV2 is critical in enhancing B cell activation and function)為題,2月14日發表在《實驗醫學雜誌》( Journal of Experimental Medicine, JEM )上。
劉萬裡為論文第一通訊作者,栗佔國、趙曉東、王慶文、張敬仁為共同通訊作者。清華大學劉萬裡團隊博士後李翠峰、2012級已畢業博士生趙萌、2022級在讀博士生劉曉航、2017級已畢業博士生李雨欣和北京大學深圳醫院許碧華醫生、重慶醫科大學附屬兒童醫院週麗娜醫生、北京大學人民醫院風濕免疫科孫曉麟研究員為論文共同第一作者。
論文連結:
https://doi.org/10.1084/jem.20221042
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