CTRAM：I類限制性T細(xì)胞相關(guān)分子，免疫球蛋白超家族（Ig-SF）新成員！

1. 什么是CTRAM？

1.1 CTRAM的結(jié)構(gòu)

CRTAM（Class I-restricted T cell-associated molecule，又稱CD355）是I類限制性T細(xì)胞相關(guān)分子。CRTAM最初被發(fā)現(xiàn)在活化的CD8+T細(xì)胞和NKT細(xì)胞中表達(dá)較高，這些細(xì)胞受I類主要組織相容性復(fù)合物（MHC）的限制，CRTAM因此得名。人的CRTAM全長(zhǎng)有393個(gè)氨基酸，它的胞外區(qū)有兩個(gè)免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域，第一個(gè)是IgV，第二是IgC。CRTAM胞內(nèi)有類-I PDZ（ESIV）結(jié)合基序，能連接到支架蛋白的PDZ區(qū)域。CRTAM的兩個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)域使其被歸類免疫球蛋白超家族（Ig-SF）的一個(gè)新成員。另有報(bào)道CRTAM還與Necl蛋白家族有關(guān)，其氨基酸序列與Necl蛋白相似度約為20%。因此，研究者又將CRTAM歸類為Nectin樣家族的成員 ^[1-3]。

1.2 CTRAM的表達(dá)和功能

CRTAM作為一種新鑒定的在T細(xì)胞激活標(biāo)記物，其在體外激活的iNKT、NK、CD8 T以及CD4 T細(xì)胞表面均表達(dá)。在小鼠中，CRTAM mRNA在脾臟、大腦和睪丸中可檢測(cè)到，在人體中則存在于脾臟、胸腺、腸道、淋巴結(jié)、肺、睪丸、卵巢和結(jié)腸中。研究發(fā)現(xiàn)，CRTAM+CD4 T細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠模型中觀察到的炎癥過程中起到作用。在哮喘患者中檢測(cè)到CRTAM存在于CD4和CD8 T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞以及嗜堿性粒細(xì)胞的細(xì)胞膜上。此外，經(jīng)抗原特異性刺激后，1型糖尿病患者的iNKT細(xì)胞中CRTAM表達(dá)與IFN-γ產(chǎn)生之間存在明顯關(guān)聯(lián)。這些發(fā)現(xiàn)提示，CRTAM表達(dá)細(xì)胞可能參與多種疾病相關(guān)的免疫病理學(xué)過程 ^[4-6]。

圖1. CRTAM的結(jié)構(gòu) ^[1]

2. CRTAM的配體是什么？

Nectin樣分子2（Necl-2）最近被確認(rèn)為CRTAM的結(jié)合伴侶。Necl-2有很多別名，包括TSLC1（tumor suppressor in lung cancer 1）、CADM1（cell adhesion molecule 1）、SynCAM1（synaptic cell adhesion molecule 1）、IgSF4（Immunoglobulin superfamily member 4）、RAI75。Necl-2屬于Nectin家族蛋白成員（Nectin1-4，Necl1-5）。Nectin和necl分子之間通過形成同源或異源的二聚體介導(dǎo)細(xì)胞黏附，他們也可以和免疫分子如DNAM-1（CD226），TIGIT，CD96，CRTAM等互相作用。多個(gè)研究通過細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)、NK細(xì)胞與CD8細(xì)胞相關(guān)的功能實(shí)驗(yàn)鑒定出CRTAM的配體為Nectin家族蛋白Necl-2 ^{[5, 7-8]}。

研究發(fā)現(xiàn)，CRTAM與其配體nectin-like 2（Necl2）的相互作用對(duì)小鼠CD4 T細(xì)胞產(chǎn)生IL-17、IL-22和IFN-γ的高效產(chǎn)生至關(guān)重要，并在CD8 T細(xì)胞和NK細(xì)胞的最佳細(xì)胞毒性中發(fā)揮作用。現(xiàn)有研究揭示，CRTAM與Necl-2的結(jié)合產(chǎn)生不同效應(yīng)，具體取決于淋巴細(xì)胞類型。對(duì)于NK或CD8(+) T細(xì)胞，它促進(jìn)細(xì)胞毒性和IFNγ分泌，有利于免疫監(jiān)視。相反，CRTAM/Necl-2（TSLC1）相互作用會(huì)觸發(fā)激活的Vγ9Vδ2 γδ T細(xì)胞的細(xì)胞死亡，從而促進(jìn)腫瘤免疫逃逸（點(diǎn)擊查看以往CRTAM的配體：Necl-2/CADM1/TSLC1文章報(bào)道） ^{[5, 7-9]}。

圖2. CRTAM與Necl-2的結(jié)合產(chǎn)生不同效應(yīng) ^[9]

3. CRTAM相關(guān)的調(diào)控機(jī)制

越來越多的研究表明，CRTAM是一個(gè)多功能蛋白，在多種免疫過程中發(fā)揮作用。除了與Necl-2相互作用發(fā)揮免疫功能外，在小部分CD4 T細(xì)胞亞群中，CRTAM可與蛋白scrib相互作用，調(diào)節(jié)T細(xì)胞的極性，調(diào)節(jié)γ干擾素和IL-22的分泌 ^[10-12]。此外，Zeb1被發(fā)現(xiàn)是CRTAM的調(diào)控因子。Zeb1抑制CRTAM啟動(dòng)子活性，調(diào)控人T細(xì)胞中的CRTAM水平 ^[13]。當(dāng)CRTAM啟動(dòng)子中的特定元件突變時(shí)，可消除Zeb1介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄抑制 ^[13]。然而，AP-1轉(zhuǎn)錄因子也被證明在人類T CD8淋巴細(xì)胞中調(diào)控CRTAM基因的表達(dá) ^[14]。目前CRTAM介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑尚不十分清楚，多數(shù)研究提示Necl-2和CRTAM相互作用對(duì)免疫過程至關(guān)重要。

研究顯示，CRTAM能增強(qiáng)NK細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力?；罨腘K細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)染了Necl-2的腫瘤細(xì)胞的殺傷效果更顯著。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，使用轉(zhuǎn)染Necl-2的腫瘤細(xì)胞在裸鼠上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，裸鼠會(huì)迅速排斥腫瘤，預(yù)先清除裸鼠的NK細(xì)胞則明顯抑制了排斥作用。體外實(shí)驗(yàn)表明，Necl-2的腫瘤細(xì)胞活化CD8+T細(xì)胞時(shí)，CRTAM表達(dá)增加，刺激后CD8+T細(xì)胞分泌γ干擾素。阻斷CRTAM-Necl-2互動(dòng)會(huì)抑制γ干擾素分泌。此外，Necl-2的抗原遞呈細(xì)胞可刺激CD8+T細(xì)胞分泌IL-22，參與皮膚細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)。CRTAM-Necl-2互動(dòng)調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞淋巴結(jié)停留。CRTAM敲除小鼠對(duì)病毒免疫效果較弱，因其CD8+T細(xì)胞數(shù)量減少 ^[9-11]。

4. CRTAM與疾病相關(guān)的研究

4.1 CRTAM與腸道菌群研究

研究發(fā)現(xiàn)CRTAM存在于腸道內(nèi)的T細(xì)胞中，參與調(diào)控T細(xì)胞在腸道的定位和維持，同時(shí)影響Th17細(xì)胞的分化和功能。CRTAM的缺失影響了腸道菌群的組成，在平衡狀態(tài)下，缺乏CRTAM的小鼠腸道中Firmicutes菌門的相對(duì)豐度增加，而Tenericutes菌門的相對(duì)豐度減少。研究使用野生型和缺乏CRTAM基因的小鼠，在感染或生理鹽水灌胃后觀察小鼠體重、糞便、腸道組織和腸道菌群的變化，以及血液和腸道淋巴結(jié)中Th17細(xì)胞的數(shù)量和功能。結(jié)果顯示，CRTAM促進(jìn)了感染后Th17細(xì)胞的增殖和分化，增強(qiáng)了小鼠對(duì)腸道寄生蟲的抵抗能力 ^[15]。

此外，CRTAM還維持了腸道菌群的平衡，防止了感染后菌群失調(diào)和炎癥反應(yīng)的發(fā)生。與此相反，CRTAM缺失的小鼠在感染后表現(xiàn)出更嚴(yán)重的體重下降、糞便稀釋、腸道損傷和菌群失調(diào)，以及較低水平和功能的Th17細(xì)胞。因此，研究表明CRTAM是一種關(guān)鍵的免疫調(diào)節(jié)分子，其通過促進(jìn)Th17細(xì)胞的成熟發(fā)揮保護(hù)作用，預(yù)防小鼠在腸道寄生蟲感染中引起的菌群失調(diào)和炎癥反應(yīng)，為未來腸道寄生蟲感染的治療提供了新的靶點(diǎn)和策略 ^[15]。

4.2 CRTAM與哮喘研究

研究發(fā)現(xiàn)過敏性哮喘患者的CD4+CRTAM+和CD8+CRTAM+T淋巴細(xì)胞以及CD177+CRTAM+中性粒細(xì)胞的百分比明顯增加，而IL5Rα+CRTAM+嗜酸性粒細(xì)胞的百分比無顯著差異。因此，該研究推測(cè)CRTAM在T細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的表達(dá)可能與過敏性哮喘的支氣管炎癥相關(guān) ^[23]。另有研究指出維生素D水平與編碼CRTAM基因的變異在哮喘發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)中有顯著的相互作用。在兩個(gè)兒童哮喘隊(duì)列（CAMP population和Costa Rican replication population）中進(jìn)行了全基因組互作分析，揭示了三個(gè)與CRTAM相關(guān)的常見變異，其中rs2272094是一種非同義多態(tài)性，其在維生素D水平較低時(shí)與哮喘發(fā)作率的增加相關(guān)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)揭示了維生素D和rs2272094對(duì)CRTAM表達(dá)的影響。該研究結(jié)果在兩個(gè)獨(dú)立人群中得到了驗(yàn)證，揭示了維生素D與CRTAM調(diào)控的CD8+和自然殺傷性T細(xì)胞在哮喘發(fā)作中的重要作用 ^[16]。

4.3 CRTAM與糖尿病研究

CRTAM在活化的iNKT細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞和少量CD4+T細(xì)胞表面得到表達(dá)，并與小鼠CD4+T細(xì)胞的促炎癥表型相關(guān)。研究表明，受到α-半乳糖腦苷刺激的iNKT細(xì)胞可在18小時(shí)內(nèi)表達(dá)CRTAM，這表明iTCR與α-半乳糖腦苷的結(jié)合信號(hào)足以觸發(fā)CRTAM的表達(dá)，而共刺激分子如CD40、CD80和CD86對(duì)CRTAM的表達(dá)并無影響。此外，研究人員還觀察到CRTAM的表達(dá)與健康人和I型糖尿病患者的iNKT細(xì)胞產(chǎn)生干擾素-γ（IFN-γ）的能力有明顯的關(guān)聯(lián)。這表明CRTAM可能在人類iNKT細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ的過程中扮演重要角色，同時(shí)可作為識(shí)別這些炎癥細(xì)胞的標(biāo)志之一 ^[17]。

4.4 CRTAM與癌癥等疾病研究

在小鼠的肺癌模型中，研究者發(fā)現(xiàn)天花粉可通過調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞中TSLC1和CRTAM的表達(dá)來發(fā)揮作用。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用小干擾RNA（siRNA）阻斷TSLC1的表達(dá)可以顯著消除天花粉對(duì)效應(yīng)T細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子分泌的影響。這表明天花粉通過促進(jìn)TSLC1和CRTAM之間的相互作用來增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答 ^[18]；CRTAM在免疫調(diào)節(jié)型三陰性乳腺癌（TNBC）中也具有重要作用。CRTAM可增強(qiáng)免疫炎癥反應(yīng)并促進(jìn)CD8+T細(xì)胞的浸潤(rùn)。其次，CRTAM過表達(dá)能引發(fā)STAT1的磷酸化，并增加干擾素刺激基因的表達(dá) ^[19]。此外，也有報(bào)道提示CRTAM與急性淋巴性白血病 ^[20]、自身免疫脫發(fā) ^[21]、結(jié)核病 ^[22]關(guān)聯(lián)?？傊?，這些研究表明，CRTAM參與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的生物學(xué)行為和免疫應(yīng)答，有望成為多種疾病的免疫研究新的靶點(diǎn)。