2024年7月5日,RIKEN综合医学中心Yasuhiro Murakawa、Kazuhiko Yamamoto、Chikashi Terao共同通讯在Science发表题为An atlas of transcribed enhancers across helper T cell diversity for decoding human diseases的文章,揭示了人类CD4+T细胞多样性中转录增强子的综合图谱,为破译免疫介导疾病的遗传基础提供了有力的工具。
这项研究从探索人类CD4+T细胞的转录景观开始,通过利用RNA分子5'端独特的“帽签名(cap signature)”,研究人员开发了ReapTEC,一种可以在核苷酸分辨率下同时分析基因表达和增强子活性的方法。该技术应用于近100万个单个CD4+T细胞,产生了mRNA,长非编码RNA和增强子RNA(eRNA)的转录起始位点(TSS)的详细图谱。论文的关键之一是鉴定了62803个在高度多样化的CD4+T细胞类型中具有活性的双向转录的候选增强子(bidirectionally transcribed candidate enhancer, btcEnh)。这些btcEnh表现出比可接近的染色质区域更高程度的细胞类型特异性,表明它们在以细胞特异性方式调节基因表达中起关键作用。这些数据与单细胞染色质谱的整合表明,btcEnh强烈富集了免疫介导疾病的遗传性,突出了作为治疗干预靶标的潜力。
研究人员通过系统地解释与一系列免疫介导疾病相关的遗传变异,进一步证明了他们的图谱的实用性。通过精细染色质接触图将疾病相关的btcEnh与靶基因联系起来,他们揭示了疾病发病机制的潜在分子途径。这种方法不仅可以识别可能导致疾病病理的罕见和未表征的CD4+T细胞类型,还可以揭示这些增强子的进化保守性模式,从而揭示影响免疫反应的进化压力。这项研究的意义超出了免疫学领域,强调了在人类疾病的背景下考虑细胞类型特异性基因调控的重要性。该数据集是一种公共资源,科学界可以利用这些数据集来提高我们对免疫系统的理解,并开发新的诊断和治疗策略。
总之,这项研究代表了免疫遗传学领域的重大进展,为剖析遗传变异,细胞类型多样性和疾病易感性之间复杂的相互作用提供了全面的框架。从这atlas中获得的见解无疑将为对抗免疫介导疾病的未来发现铺平道路。