EFNB1

引言 转录调节因子ZFP318在生发中心(GC)存在的记忆B细胞前体和记忆B细胞(MBCs)中被诱导表达。 2024年6月17日，清华大学祁海团队在Immunity 在线发表题为“High recallability of memory B cells requires ZFP318-dependent transcriptional regulation of mitochondrial function”的研究论文，该研究发现第一个专门维持记忆B细胞再应答能力的关键调控因子ZFP318。 记忆B细胞(MBCs)在疫苗诱导的传染性疾病保护性免疫中发挥关键作用。在标准的初级强化疫苗方案中，初级免疫导致MBCs的发展，在强化后，MBCs被重新激活以产生长寿命的浆细胞(llpc)，以维持较长时间的血清抗体滴度。一些重新激活的MBCs参与次级生发中心(GC)反应，并且通过二级多样化和选择，它们可能导致识别病原体变体的抗体和可以广泛中和突变病毒的抗体的出现。因此，成功的启动-增强疫苗依赖于在启动期间开发的高质量功能性MBCs。 广泛的研究致力于了解脑脊膜细胞是如何发展的，以及脑脊膜细胞亚群如何在再应答反应中优先产生继发性脑脊膜细胞或脑脊膜细胞。然而，大量输入MBCs的过用性转移似乎不足以产生供体衍生的GCs或PCs的稳健输出，与通常在记忆T细胞中观察到的情况形成鲜明对比。一种令人不安的可能性是，一些抗原特异性MBCs可能不具有内在再应答性，也就是说，能够被相同的抗原重新激活以参与生产反应。 模式图（Credit: Immunity） 已有研究报道过GC内存前体的识别。通过细胞周期报告系统测量，达到G0期的13-15个GC光区B细胞可以在功能上重建二次应答并表达类似于造血干细胞的转录组GC光区细胞的Ephrin-B1+ S1PR2lo或CCR6+部分富含表达类似MBCs转录组的细胞。使用不同的方法，这些研究报告了GC记忆前体非常相似的转录组学特征。据推测，对MBC特别重要但对GC功能不重要的基因的表达在前体阶段就已经增加了。在寻找这些基因的过程中，研究人员注意到GC记忆前体增加了Zfp318的表达，Zfp318是一种编码转录调节因子的基因，在幼稚B细胞中对精子发生和免疫球蛋白D (IgD)表达至关重要。ZFP318通过抑制IgD重链编码序列上游转录终止位点的识别来促进IgD表达。然而，根据定义，IgD不通过GC内存前体和MBCs表达。 该研究使用条件ZFP318荧光报告细胞(也可以消融表达ZFP318的细胞)，发现表达ZFP318的MBCs中富含GC来源的细胞。虽然表达zfp318的MBC仅占抗原特异性MBC室的少数，但它们的消融严重损害了回忆反应。Zfp318的缺失没有改变主要反应的大小，但显著降低了MBC在回忆中的参与程度。CD40连接促进Zfp318的表达，而B细胞受体(BCR)信号传导则受到抑制。强制表达ZFP318增强了MBCs的回忆性能，否则反应较差。缺乏zfp318的MBCs表达较少的线粒体基因，线粒体结构受损，易受再激活诱导的细胞死亡的影响。表达zfp318的MBCs的丰度，而不是抗原特异性MBCs的数量，与初强化疫苗的效力相关。因此，ZFP318控制着MBC的再应答，代表了体液免疫记忆的质量检查点。 参考文献 https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/immunity/abstract/S1074-7613(24)00276-0 责编|探索君 排版|探索君 文章来源|“iNature” End 往期精选 围观 一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版） 热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？ 热文 Nature | 2024年值得关注的七项技术 热文 Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望 热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述

*仅供医学专业人士阅读参考正常食管是如何发展成食管癌的？病变过程大致可分成3步。首先得从慢性炎症（INF）开始，历经癌前病变（包括低级别上皮内瘤变LGIN和高级别上皮内瘤变HGIN），最后进展为侵袭性食管癌。既往的一项高风险人群研究显示，约31%的LGIN病例和74%的HGIN病例最终会发展为食管癌。尽管我们知道食管癌病变的大致过程，但这一过程背后的机制又是什么呢？这些正常食管上皮细胞又是受到什么驱动，一步步变成癌症的呢？此前，中国医学科学院肿瘤医院林东昕、吴晨课题组曾在《癌细胞》上发表了一篇研究，揭示了癌前病变早期出现的TP53基因双等位缺失，或是食管癌前病变走向癌变的关键。这一结果无疑为食管癌演变机制的探索打开了新的突破口。近期，他们再次发文，利用空间和单细胞转录组学分析技术，对小鼠和人类不同病理阶段的食管鳞癌样本进行分析后发现，上皮细胞膜受体EFNB1和其配体EPHB4之间异常的相互作用会加速细胞周期和上皮-间充质转化（EMT），最终促进食管鳞癌进展。进一步，他们发现，EFNB1和EPHB4之间异常的相互作用是由于TP53突变/基因缺失引发ΔNP63过表达导致的。研究发表在《信号转导与靶向治疗》上。论文首页截图EMT是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程，它是上皮来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程。在食管鳞癌的发展过程中，上皮细胞会随疾病的严重程度而逐渐发生改变。因此，研究人员推测，EMT很可能推动了食管鳞癌的发生和发展。为了观察食管鳞癌的发生发展过程中上皮细胞的变化情况，研究人员对小鼠进行化学致癌物处理，并利用Visium空间转录组测序，对不同时间点获取的五种不同组织样本（正常组织NOR、INF、LGIN、HGIN以及ESCC）进行分析。鉴于小鼠食管鳞癌发生在上皮中，研究人员选取了来自粘膜和粘膜下的977个点位。聚类后，除了常见的四个转录组（基底上层、基底层、黏膜基层和黏膜下层）区域外，研究人员还发现了一个特殊的高表达癌症相关基因的转录组区域，并命名为EDR。EDR出现在INF阶段，会随着病变程度的增加而逐渐扩大。空间转录组分析此外，在疾病进展过程中，研究人员观察到，基底层上皮细胞中与Notch1相关的受体-配体相互作用逐渐减弱，而Ephrin/Eph酪氨酸激酶受体家族成员尤其是EFNB1-EPHB4相互作用在逐渐增强。结合免疫荧光染色，研究人员发现，EFNB1-EPHB4相互作用信号位于基底层上皮细胞膜上，且该信号会随着疾病进展逐渐加强。更重要的是，以上现象均可在人类食管鳞癌组织样本中复现。随后利用人类食管鳞癌单细胞转录组数据集，研究人员发现，与EFNB1-EPHB4相互作用相关的基因和上皮细胞增殖、迁移、细胞周期调节以及EMT进程有关。为了进一步验证EFNB1-EPHB4相互作用对上皮细胞的影响，研究人员在人类正常食管上皮细胞和人类ESCC细胞系中敲除了EFNB1或EPHB4，结果发现细胞增殖明显被抑制了，相反，当EFNB1或EPHB4过表达时，细胞增殖速度则变快了。敲除了EFNB1或EPHB4对细胞增殖的影响同样，研究人员还观察了EFNB1或EPHB4敲低和过表达对细胞周期和EMT的影响，结果发现，EFNB1或EPHB4敲低延迟了S期和G0/1细胞周期以及EMT进程，相反，EFNB1或EPHB4过表达则会加速S期和G0/1细胞周期以及EMT进程。已知，细胞周期和MET进程受SRC/ERK/AKT信号通路调控，利用重组人源EFNB1（处理后显著提高了SRC、ERK和AKT的磷酸化水平）和EPHB4受体抑制剂（处理后显著降低了SRC、ERK和AKT的磷酸化水平），研究人员证实，EFNB1-EPHB4相互作用可通过激活下SRC/ERK/AKT信号通路，来实现调控细胞周期和EMT进程。EFNB1-EPHB4相互作用对细胞周期和EMT进程的影响进一步的功能分析显示，TP53突变或等位基因的缺失导致的功能障碍才是一切的幕后推手，因为TP53突变或等位基因缺失会导致TP63/∆NP63出现扩增/过表达，进而导致EFNB1-EPHB4的相互作用增强，加速了细胞周期和EMT进程，最终促进食管鳞癌进展。研究机制图总之，研究利用空间转录组测序，首次揭示了EFNB1-EPHB4异常的相互作用在食管鳞癌发展和进展中的重要作用，这一发现也为开发食管鳞癌早诊早治措施提供了新的方向。参考文献：[1]Chen, L., Zhu, S., Liu, T. et al. Aberrant epithelial cell interaction promotes esophageal squamous-cell carcinoma development and progression. Sig Transduct Target Ther 8, 453 (2023). 本文作者丨张金旭

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Rainbow 导读： 食管癌是全球最常见的消化系统恶性肿瘤之一，包括食管腺癌和鳞状细胞癌（ESCC）两种组织学类型。 12月15日，中国医学科学院北京协和医学院林东昕院士团队在期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》上在线发表题为“Aberrant epithelial cell interaction promotes esophageal squamous-cell carcinoma development and progression”的研究论文， 研究结果首次揭示了TP53-TP63/∆NP63-EFNB1-EPHB4信号通路在ESCC发展和进展中的重要作用。 https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41392-023-01710-2 研究背景 01 食管癌是全球最常见的消化系统恶性肿瘤之一，包括食管腺癌和鳞状细胞癌（ESCC）两种组织学类型。ESCC的发展经历了慢性炎症（INF）、癌前病变（包括低级别上皮内瘤变（LGIN）和高级别上皮内瘤变（HGIN）），最终发展为浸润性ESCC。 一项先前的前瞻性研究报告称，31%的低级别上皮内瘤变（LGIN）病例和74%的高级别上皮内瘤变（HGIN）病例发展为鳞状细胞癌（ESCC），大多数HGIN病例在诊断后3年内进展为ESCC。然而，从正常到恶性表型转化的分子机制仍然大部分未知，这妨碍了对可能最终进展为ESCC癌前病变的认识。由于食管鳞状细胞癌（ESCC）的预后在很大程度上取决于肿瘤分期，早期病变经内窥镜或手术治疗后的5年生存率相对较高，因此了解癌前病变如何演变为浸润性食管鳞状细胞癌对于早期检测、诊断和治疗具有基本意义。 在食管鳞状细胞癌（ESCC）的发展过程中，上皮组织结构经历了破坏性的变化。在LGIN阶段，上皮细胞失去细胞极性，异型细胞与非异型细胞呈现出明显的边界；在HGIN阶段，增殖性异型细胞突破基底膜；而在浸润性癌阶段，恶性细胞侵袭黏膜下层和固有层。然而，尽管已经认识到逐渐发展的组织病理变化，但目前尚未阐明驱动疾病上皮细胞增殖和侵袭的原位分子机制和细胞间信号传导。最近发展起来的空间转录组分析技术将原位基因表达与组织空间成像相结合，为研究人员提供了一种革命性的方法，用于分析ESCC进展过程中与组织破坏相关的分子变化。 研究发现 02 在本研究中，研究人员对来自小鼠和人类多阶段食管鳞状细胞癌（ESCC）样本进行了空间转录组和功能分析，通过研究时空基因表达模式和细胞间相互作用，研究人员证明了异常的上皮细胞通过EFNB1-EPHB4触发下游SRC/ERK/AKT信号传导的EMT和细胞周期。异常的上皮细胞相互作用始于早期癌前病变的基底层，并扩展到整个上皮层，随着癌症的发展和进展而加强。功能分析揭示，由于TP53突变导致的ΔNP63过度表达是引起异常EFNB1-EPHB4相互作用的罪魁祸首，是人类ESCC肿瘤发生的原因。 研究结果为TP53-TP63/ΔNP63-EFNB1-EPHB4轴在上皮癌形成中的EMT和细胞增殖作用提供了新的启示。 研究结果 03 综上所述， 研究结果首次揭示了TP53-TP63/∆NP63-EFNB1-EPHB4信号通路在ESCC发展和进展中的重要作用。 参考资料： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41392-023-01710-2 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 北京｜12月19日-20日 ▶第四届单细胞测序技术应用研讨会暨单细胞&空间组学研讨会（日程稍后公布） 点击对应文字 查看详情