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Immunity|调节性T细胞与遗传性自身免疫病

 LifeScienceMed 2020-06-24
导语:2020年06月16日,来自日本大阪大学免疫学前沿研究中心实验免疫学系的Shimon Sakaguchi团队在Cell子刊Molecular Cell期刊上发表了题为“Regulatory T Cell-Specific Epigenomic Region Variants Are a Key Determinant of Susceptibility to Common Autoimmune Diseases”的研究论文:

该研究通过对人Treg和Tconv细胞在初始态和激活态进行全基因组表观遗传学(CpG甲基化、组蛋白修饰)分析发现,与自身免疫病相关的SNPs主要在初始态Treg中的CpG去甲基化区域(demethalated regions,DRs)有富集,而在Treg和Tconv共有的激活诱导的DRs中没有。初始态Treg特异性的DRs主要由Treg细胞特异性的超级增强子SEs诱导,且和初始Treg、效应Treg的转录及其他表观改变密切相关。因此,初始Treg特异性的CpG低甲基化区对于调控Treg细胞特异性的基因转录和表观修饰很重要。该研究提示了nTreg 功能和发育的改变对于常见自身免疫病的重要作用。

背景

nTreg表达特异性表达Foxp3(核内)、CD25及CTLA-4(细胞表面),其对自身免疫耐受和免疫稳态的维持不可或缺。而其特异性表达基因的突变将损害nTreg的功能,引起自身免疫病,如孟德尔遗传性T1D(I型糖尿病)。而人类大部分的自身免疫病也都是多因素、多基因的遗传病。因此,是否特定的遗传变异如SNP,会通过影响nTreg的发育和功能,进而促进自身免疫病的发生,是有待探究的关键问题。
近期GWAS分析表明常见多基因自身免疫病的相关SNPs定位于免疫细胞的增强子区域,如IL2RA、CTLA4的增强子区域。然而这些SNP是否会影响到免疫细胞的发育和功能仍不清楚。
该研究团队前期在小鼠中揭示了发育的nTreg细胞特异性DNA低甲基化和增强子激活的表观改变,且这些改变的缺陷将导致多种自身免疫病。然而,在人类nTreg中是否也有类似表观变化、这种变化对于其功能的影响以及SNP是否位于这些变化区域等问题还没有研究。

关键科学问题

  • 自身免疫病相关的SNP是否影响nTreg细胞的功能?

  • 人类nTreg的表观基因组学变化如何影响其发育和功能?

结果

  • Fig 1: 人类nTreg具有细胞特异性的、激活依赖的CpG低甲基化。

  • Fig 2: 初始Treg细胞特异性的CpG低甲基化与其他转录和表观变化相关。

  • Fig 3: 初始Treg细胞特异性的CpG低甲基化是Treg细胞大多数特征的基本构架。

  • Fig 4: Treg-DRs与Treg-SEs相关。

  • Fig 5: 自身免疫病相关SNP与Treg-SEs和Treg-DRs相关。

  • Fig 6: 位于CTLA4和IL2RA位点的自身免疫病相关SNP与Treg-SEs和Treg-DRs相关。

  • Fig 7: 初始Treg细胞特异性的CpG低甲基化与自身免疫病相关。

讨论

  • Treg-DRs中的SNPs能影响TF结合、染色体可及性、与启动子的loop形成等,从而改变细胞发育和功能。

  • 初始和激活Treg特异性的遗传变异是否能调控自身免疫病中组织滞留Treg和炎症类型特异性Treg?

  • 肿瘤免疫和器官移植中,Treg细胞的表观遗传组学特征与免疫反应的关系?

结论

▎初始Treg细胞特异性DRs富含自身免疫病相关SNP,并且,其特异性基因区域的转录和表观遗传变异影响Treg细胞发育和功能,进而导致自身免疫病。

通讯作者

△ Shimon Sakaguchi

  • 主要经历:

  • 主要研究:

参考资料

  • https://www./profile/Shimon_Sakaguchi

  • http://www.ifrec./en/laboratory/shimon_sakaguchi/

  • http:///member-directory/members/20027341.html

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