FTO 介导的 m6A 修饰调控 CD8+T 细胞命运：开启免疫治疗新视野

《Cell Death & Disease》：FTO controls CD8+ T cell survival and effector response by modulating m6A methylation of Fas

在免疫领域，CD8+T 细胞免疫应答的转录后调控机制不明。西安交通大学研究人员聚焦 FTO 介导的 m6A 修饰开展研究。发现 FTO 缺失导致 CD8+T 细胞凋亡增加，明确了相关调控机制。该研究为理解 CD8+T 细胞免疫功能提供新视角，助力免疫治疗研究。

　　在人体的免疫系统中，CD8⁺T 细胞（细胞毒性 T 淋巴细胞，能够特异性杀伤靶细胞，在免疫防御中发挥关键作用）就像一群训练有素的 “卫士”，时刻守护着机体的健康，抵御病原体的入侵和肿瘤细胞的生长。然而，这些 “卫士” 的免疫应答调控机制却十分复杂，尤其是转录后调控层面，仍存在诸多未解之谜。RNA 修饰作为一种重要的转录后调控方式，其中 m⁶A 修饰（N6 - 甲基腺苷修饰，是真核细胞中最常见、最丰富的 RNA 修饰）在各类生物过程中发挥着关键作用，可它对 CD8⁺T 细胞免疫应答的影响却知之甚少。FTO（脂肪量和肥胖相关蛋白）作为一种关键的 m⁶A 去甲基化酶，此前在免疫细胞功能调节方面的研究也较为有限，其在 T 细胞中的直接调控作用更是模糊不清。因此，深入探究 FTO 介导的 m⁶A 修饰对 CD8⁺T 细胞免疫应答的影响，成为了免疫学领域亟待解决的关键问题，这对于理解免疫防御机制、开发新型免疫治疗策略意义重大。

为了攻克这一难题，西安交通大学的研究人员勇挑重担，开展了一系列深入且严谨的研究。他们的研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上，为该领域带来了新的曙光。

研究人员主要运用了基因编辑技术、细胞实验技术、测序技术等。通过构建 T 细胞特异性 Fto 基因敲除（KO）小鼠模型（将 Fto 小鼠与 CD4-Cre 转基因小鼠杂交，部分再与 OT-1 转基因小鼠杂交），为研究 FTO 在 CD8⁺T 细胞中的功能提供了关键工具；进行细胞体外刺激实验、体内感染实验，观察细胞的激活、增殖、凋亡等情况；利用 RNA 测序（RNA-seq）和 m⁶A 甲基化 RNA 免疫沉淀测序（MeRIP-seq）技术，分析基因表达变化和 m⁶A 修饰情况。

FTO 是急性感染期间效应 CD8⁺T 细胞应答所必需的：研究人员构建 T 细胞特异性 Fto 基因敲除小鼠，包括 Fto^fl/flCD4-Cre⁺(OT-1⁺)（KO）和 Fto^fl/flCD4-Cre^-(OT-1⁺)（WT）小鼠。在体内急性感染模型中，将 WT 和 KO 小鼠的初始 CD8⁺T 细胞分别或共同转移到 WT 受体小鼠体内，再感染表达卵清蛋白（OVA）的单核细胞增生李斯特菌（LM-OVA）。结果显示，接受 KO CD8⁺T 细胞转移的小鼠脾脏和肝脏中的细菌菌落数显著增加，KO CD8⁺T 细胞在感染后的免疫应答明显减弱，细胞扩张减少。这表明 FTO 对 CD8⁺T 细胞在急性感染期间的免疫应答至关重要。

FTO 缺乏影响免疫应答期间 CD8⁺T 细胞的存活：研究人员在体外刺激模型和体内共转移模型中，检测 WT 和 FTO 缺陷型 CD8⁺T 细胞的激活、增殖和细胞死亡情况。发现 FTO 缺失对 CD8⁺T 细胞的激活和增殖影响有限，但会导致抗原刺激后细胞大量死亡，且死亡细胞主要为早期凋亡细胞。这说明 FTO 缺失主要影响 CD8⁺T 细胞在免疫应答过程中的存活。

FTO 缺乏导致 CD8⁺T 细胞凋亡增加：研究人员使用不同细胞死亡途径的小分子抑制剂处理 WT 和 FTO KO CD8⁺T 细胞，发现只有凋亡抑制剂 Z-VAD 能显著恢复 KO CD8⁺T 细胞的凋亡水平。通过 RNA-seq 分析，发现 FTO KO CD8⁺T 细胞中与细胞凋亡相关的基因显著富集。进一步研究证实，FTO 缺失导致抗凋亡蛋白 Bcl-2 表达降低，促凋亡蛋白 cleaved caspase-3 表达升高。由此表明，FTO 缺失导致的 CD8⁺T 细胞减少主要是由于细胞凋亡增加。

FTO 通过对 Fas 的 m⁶A 修饰调节 CD8⁺T 细胞的存活：研究人员对 WT 和 FTO KO CD8⁺T 细胞进行 MeRIP-seq 分析，发现 FTO 缺失导致 Fas mRNA 的 m⁶A 修饰水平显著升高。Fas 表达在 FTO KO CD8⁺T 细胞中明显上调，阻断 Fas 信号通路可减轻细胞死亡。在直接感染模型中，FTO KO 小鼠的 CD8⁺T 细胞数量减少，凋亡和 Fas 表达增加。这一系列实验表明，FTO 直接调节 Fas mRNA 的 m⁶A 修饰，FTO 缺失导致 Fas 表达上调，进而促进细胞凋亡。

Fas mRNA 上增加的 m⁶A 甲基化增强了其稳定性：研究人员检测 WT 和 FTO KO CD8⁺T 细胞中 Fas mRNA 的表达和稳定性。发现 FTO KO CD8⁺T 细胞中 Fas mRNA 表达增加，且其稳定性增强。通过使用转录抑制剂放线菌素 D（ActD）进行 RNA 降解实验，以及蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺（CHX）和蛋白酶体抑制剂 MG132 处理细胞，进一步证实 FTO 缺失通过增强 Fas mRNA 的 m⁶A 甲基化和稳定性来促进 Fas 表达。

FTO 调节 Fas 表达依赖于 m⁶A 阅读器 IGF2BP3：研究人员分析 Fas mRNA 上的 m⁶A 甲基化位点，构建 Fas 野生型和突变型质粒。将其转染到 WT 和 FTO KO CD8⁺T 细胞中，发现突变 Fas 的 m⁶A 甲基化位点 1 和 2 可降低 FTO KO CD8⁺T 细胞中 Fas 的表达和细胞凋亡水平。研究还发现，在 FTO KO CD8⁺T 细胞中，IGF2BP3 表达增强，且敲低 Igf2bp3 可显著降低 Fas 表达和细胞凋亡。这表明 FTO 介导的 m⁶A 甲基化通过依赖于 m⁶A 阅读器蛋白 IGF2BP3 来调节 Fas 表达。

综合以上研究，研究人员揭示了 FTO 在维持 CD8⁺T 细胞在急性感染期间的存活、扩张和免疫功能方面不可或缺。FTO 缺失导致 CD8⁺T 细胞中 Fas mRNA 的 m⁶A 修饰增加，依赖 IGF2BP3 增强 Fas mRNA 稳定性，从而使 Fas 表达上调，最终引发细胞凋亡。该研究为理解 RNA 介导的表观遗传调控在 CD8⁺T 细胞免疫应答中的作用提供了新的视角，为基于 T 细胞的免疫治疗临床开发提供了潜在的理论依据和新的靶点，在免疫学和医学领域具有重要的理论和实践意义。