編輯丨王多魚
排版丨水成文
T 細胞根據(jù)其表面的T 細胞受體(TCR)可分為αβ T 細胞和γδ T 細胞,αβ T 細胞的激活依賴于通過 αβ T 細胞受體識別由主要組織相容性復合體(MHC)或 MHC 樣分子呈遞的抗原肽,γδ T 細胞則對多種非肽類二磷酸代謝物,即所謂的磷酸抗原(Phosphoantigen,pAg)作出反應。γδ T 細胞對 pAg 的識別不依賴于 MHC。
Vγ9Vδ2 T 細胞是人類循環(huán) γδ T 細胞中數(shù)量最多的亞群。Vγ9Vδ2 T 細胞通過產(chǎn)生細胞毒性反應和細胞因子反應以及調(diào)節(jié)靶細胞的吞噬作用,在對微生物感染和細胞腫瘤發(fā)生的免疫反應中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
Vγ9Vδ2 T 細胞通過 Vγ9Vδ2 TCR 識別腫瘤和微生物產(chǎn)生的胞內(nèi) pAg 誘導組裝嗜乳脂蛋白(Butyrophilin,BTN)受體復合物(包括BTN2A1、BTN3A1、BTN3A2和BTN3A)激活免疫反應,這種“inside-out”(由內(nèi)而外)的免疫激活是 Vγ9Vδ2 T細胞 所特有的。BTN 家族蛋白通過胞內(nèi) B30.2 結(jié)構(gòu)域感知 pAg 并通過其胞外 IgV 結(jié)構(gòu)域募集并激活 Vγ9Vδ2 T 細胞,然而,由于缺乏完整的 BTN 以及 pAg 誘導的 BTN 與 Vγ9Vδ2 TCR 復合體的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),腫瘤等細胞胞內(nèi) pAg 信號如何通過 BTN 復合物由胞內(nèi)傳遞至胞外并激活 Vγ9Vδ2 TCR,目前仍不得而知。
2025 年 5 月 5 日,哈爾濱工業(yè)大學/西湖大學黃志偉教授團隊(朱玉威、高文博、鄭建林、白葉、田昕雨和黃滕錦為論文共同第一作者 ),在 Cell 子刊Immunity上發(fā)表題為:Phosphoantigen-induced inside-out stabilization of butyrophilin receptor complexes drives dimerization-dependent γδ TCR activation 的研究論文。
該研究通過解析磷酸抗原結(jié)合狀態(tài)下嗜乳脂蛋白(BTN)家族以及 BTN-γδ TCR 復合物的高分辨三維結(jié)構(gòu)以及生化實驗揭示了 BTN 家族復合物的組裝和活性調(diào)控,以及配體誘導的 BTN 由內(nèi)而外傳導信號激活 γδ TCR 的分子機制,為開發(fā)靶向 γδ T 細胞的新型免疫療法提供精確的結(jié)構(gòu)模板和理論指導,對自身免疫疾病以及對腫瘤疾病的治療具有重要意義。

感染細胞或癌細胞產(chǎn)生的磷酸抗原(pAg)會促使由嗜乳脂蛋白(BTN)家族成員 BTN3A1 和 BTN2A1 組成的膜受體復合物的組裝,從而激活 γδ T 細胞。BTN3A2 或 BTN3A3 與 BTN3A1 形成異源二聚體,其對 γδ T 細胞受體的刺激活性高于 BTN3A1 同源二聚體。
冷凍電鏡(Cryo-EM)結(jié)構(gòu)顯示,磷酸抗原(pAg)誘導的 BTN2A1-BTN3A1 異源四聚體具有 2:2 的化學計量比,其通過胞內(nèi) B30.2 結(jié)構(gòu)域與胞外 IgV 結(jié)構(gòu)域之間的相互作用得以穩(wěn)定。BTN3A2 或 BTN3A3 與 BTN3A1 形成異源二聚體,與 BTN2A1 一起形成由 pAg 誘導的四聚體復合物。然而,在這種相互作用中,BTN3A1 異源二聚體比 BTN3A1 同源二聚體更穩(wěn)定。
冷凍電鏡結(jié)構(gòu)顯示,BTN2A1-BTN3A1-BTN3A2 能夠結(jié)合兩個 γδ TCR 胞外結(jié)構(gòu)域,其中一個被夾在 BTN2A1 和 BTN3A2 的 IgV 結(jié)構(gòu)域之間,而另一個則與復合物中游離的 BTN2A1 IgV 相互作用,這一點得到了功能數(shù)據(jù)的證實。
該研究的核心發(fā)現(xiàn):
磷酸抗原(pAg)觸發(fā)了由內(nèi)而外的嗜乳脂蛋白(BTN)受體復合物的組裝;
BTN3A1 異源二聚體的 HD 結(jié)構(gòu)比 BTN3A1 同源二聚體的更穩(wěn)定;
γδ TCR 的胞外域表現(xiàn)出顯著的靈活性;
BTN 受體復合物誘導 Vγ9Vδ2 TCR 二聚化。

總的來說,這些研究結(jié)果共同揭示了配體誘導的 BTN 受體復合物由內(nèi)而外的穩(wěn)定化機制,從而實現(xiàn) γδ TCR 的二聚體激活。
論文鏈接:
https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(25)00175-X
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