在一項新的研究中，英國牛津大學肯尼迪風濕病研究所的Mike Dustin教授和他的研究團隊解釋了信息如何在免疫突觸中傳遞。這項研究可能對未來的疫苗開發和免疫療法開發產生影響。相關研究結果于2023年2月2日在線發表在PNAS期刊上，論文標題為“Clathrin mediates both internalization and vesicular release of triggered T cell receptor at the immunological synapse”。
這項新的研究始于論文第一作者Audun Kvalvaag對網格蛋白（clathrin）的興趣，這種蛋白因它將膽固醇和鐵等物質帶入細胞以獲取營養的作用而廣為人知，此外，它還可產生從細胞中釋放的較小信息包，即稱為外泌體的囊泡。他們確定了網格蛋白在免疫突觸中的新作用。
Kvalvaag說，“通過使用最先進的顯微鏡工具，包括在肯尼迪研究所定制的eTIRF-SIM，我們發現網格蛋白是一種常見的支架，用于將信息從T細胞推送到抗原呈遞細胞（antigen presenting cell, APC），并將信息從APC拉入T細胞。”
“囊泡形式的信息通過我們稱之為網格蛋白和ESCRT介導的細胞胞吐作用（clathrin- and ESCRT-mediated ectocytosis, CEME）直接從T細胞的質膜上推送出去，而T細胞從APC拉出囊泡是基于網格蛋白介導的細胞內吞作用（clathrin-mediated endocytosis, CME）過程。選擇囊泡移動的方向是由不同的銜接蛋白---分別稱為HRS和EPN1---控制的。”
免疫突觸是適應性免疫系統的十字路口，通過它，輔助性T細胞指示B細胞誘導抗體的產生，或者殺傷性T細胞抓住受感染和癌細胞以消滅它們。
在激活過程中，T細胞受體（TCR）附著在肽-MHC（peptide–MHC, pMHC）復合物上，啟動T細胞激活和TCR泛素化。Dustin和他的同事們提出了這樣的觀點：泛素化的TCR可以被T細胞胞吐，并在胞外囊泡中被推向抗原呈遞細胞，但這如何與之前觀察到的T細胞將pMHC從抗原呈遞細胞拉入T細胞的情況相協調是一個謎。
HRS和EPN1與網格蛋白在TCR微簇上共定位。圖片來自PNAS, 2023, doi:10.1073/pnas.2211368120。
這項新的研究發現，網格蛋白實際上通過免疫突觸的雙向膜交換來控制這兩個過程。運動方向的選擇由將TCR和clathrin連接在一起的銜接蛋白協調，以實現胞吐作用或內吞作用。
在第一種情況下，網格蛋白被HRS招募到TCR微簇，以啟動CEME對TCR的釋放。隨后，EPN1將網格蛋白招募到剩余的TCR-pMHC簇上，以使與網格蛋白結合的pMHC從抗原呈遞細胞中實現轉胞吞作用（trans-endocytosis）。
Michael說，“根據這一信息，我們也許能夠對T細胞進行基因改造，使得它們在十字路口成為更好的溝通者，這對疫苗接種和癌癥免疫療法有影響。”（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
Audun Kvalvaag et al. Clathrin mediates both internalization and vesicular release of triggered T cell receptor at the immunological synapse. PNAS, 2023, doi:10.1073/pnas.2211368120.
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