《Science | 人CD4+T细胞转录增强子图谱》

  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-07-12
  • 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。

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    • 编译者:李康音
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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-01-29
    • 2024年1月26日,上海交通大学医学院附属仁济医院风湿科沈南教授和Carola G. Vinuesa教授团队在Science杂志上发表了题为The transcriptional factor ZEB2 drives the formation of age-associated B cells的研究论文。 近年来一群具有独特表型的效应B细胞亚群被鉴定出,被称为年龄相关B细胞(Age-associated B cell, ABC),推动了我们对滤泡外B细胞反应的理解,也加深了对效应B细胞反应的认知。这些B细胞高表达CD11c和T-bet分子,由于在年老的雌性小鼠体内被发现,因此得名。ABC在人类和小鼠中均存在,富集自身反应性克隆,发现在自身免疫、慢性感染以及衰老等慢性炎症性状态中积聚,并与自身免疫疾病的发病密切相关。ABC细胞的分化发育与GCB细胞主调控分子Bcl6无关,呈现EF反应的特征(亲和突变频率介于GCB和FoB细胞之间等),同时具有非典型记忆B细胞的特征(在再次抗原刺激后快速分化成浆细胞的能力)。作为独特的B细胞亚群,ABC细胞发育途径背后的调控机制尚不明确,而在自身免疫状态下,ABC的致病性受到何种分子决定也尚不清楚。 该研究利用单细胞测序和Cas9基因编辑技术,筛选出调控人和小鼠ABC细胞分化的关键转录因子ZEB2。在ZEB2遗传缺陷的人类样本和B细胞条件性Zeb2敲除小鼠中,发现ABC细胞的比例和数量减少。B细胞Zeb2缺陷缓解了狼疮模型中ABC介导的自身免疫表型。通过多种高通量测序技术发现,ZEB2能够与Mef2b基因第一个内含子区域的人鼠保守的增强子元件结合,从而抑制Mef2b基因的表达和其介导的GC反应。此外,ZEB2促进了Itgax的表达,并决定了ABC细胞独特的吞噬功能。ZEB2还通过影响JAK-STAT通路调控ABC细胞分化。在狼疮小鼠和自身免疫疾病患者中,采用JAK抑制剂托法替尼治疗能够减少ABC细胞的累积和疾病的活动度。该研究不仅揭示了ZEB2对ABC细胞谱系特化的调控功能和机制,同时发现ZEB2-JAK-STAT调控轴在ABC细胞分化中的关键作用,为ABC细胞介导的自身免疫疾病的治疗提供了新的靶点。