克罗恩病相关 LACC1 基因变异如何影响 T 细胞功能与疾病发生？

为探究克罗恩病（CD）相关基因变异机制，研究人员聚焦 LACC1 基因，发现其启动子变异影响 T 细胞功能，为 CD 研究提供新视角。

　　

炎症性肠病研究新突破：LACC1 基因变异与 T 细胞功能关联揭示

炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease，IBD），包括克罗恩病（Crohn’s Disease，CD）和溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis，UC），一直是困扰全球众多患者的健康难题。近年来，全基因组关联研究（Genome Wide Association Studies，GWAS）虽已发现超过 200 个与 IBD 相关的遗传位点，但多数情况下，受影响的细胞类型、具体致病基因及变异作用机制仍是谜团。就拿 CD 来说，一个位于代谢基因 laccase domain containing 1（LACC1）附近的位点备受关注，此前研究发现该位点与 T 淋巴细胞中 LACC1 表达降低有关，可其影响基因表达的具体机制，以及和 T 细胞功能、炎症性疾病之间的内在联系，却无人知晓。在这样的背景下，来自拉霍亚免疫学研究所（La Jolla Institute for Immunology）等机构的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Nature Communications》上，为解开 CD 发病机制的谜团带来了新曙光。

研究人员为了深入剖析这一复杂的生物学过程，运用了多种关键技术方法。他们从健康志愿者中采集外周血单个核细胞（PBMC），分离出 na?ve CD4⁺ T 细胞等多种细胞类型。借助 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，对 LACC1 基因启动子区域的表达数量性状位点（eQTL）进行编辑，以此探究其对基因表达的影响。通过定量 PCR 技术检测 LACC1 成熟 mRNA 和前体 mRNA（pre - mRNA）的表达水平，还利用 RNA 测序（RNA - seq）分析基因表达谱的变化。此外，运用细胞代谢分析技术，如 Seahorse 细胞代谢分析，检测细胞的氧气消耗率（OCR）和细胞外酸化率（ECAR），以评估细胞代谢状态。

研究结果

1. 疾病风险等位基因降低 T 细胞 LACC1 表达：研究发现，LACC1 位点的 CD 风险等位基因处于复杂的单倍型块中，其中非编码 CD 风险变异 rs9567293 - C 与 LACC1 在 T 细胞中的表达密切相关。通过对杂合子供体 na?ve CD4⁺ T 细胞的研究证实，疾病风险 eQTLs 与较低的 pre - mRNA 转录或积累相关，即该风险等位基因会导致 LACC1 在 CD4⁺ T 细胞中的表达降低。
2. 启动子区域序列影响 LACC1 表达：研究人员利用 CRISPR/Cas9 技术对 LACC1 启动子区域的 eQTLs 进行编辑，发现靶向 eQTL A（rs12868462）或 B（rs3816311）可降低 LACC1 mRNA 表达，表明这两个位点所在区域含有影响 LACC1 表达的功能性 eQTLs。
3. LACC1 对小鼠结肠炎影响有限：在小鼠实验中，虽然 Lacc1 基因敲除的巨噬细胞在受到脂多糖（LPS）刺激时，炎症细胞因子分泌增加，但 Lacc1 基因缺陷对 CD4⁺ T 细胞诱导的结肠炎发病机制并无显著影响，在 DSS 诱导的结肠炎模型中也未观察到 LACC1 依赖的疾病严重程度差异。不过，Lacc1 基因缺陷会损害体外诱导调节性 T 细胞（Treg）的分化。
4. 敲低 LACC1 影响人 CD4⁺ T 细胞代谢和功能：在人 CD4⁺ T 细胞中，利用慢病毒 shRNA 系统敲低 LACC1 表达后，细胞的代谢过程发生改变，脂肪酸代谢相关基因表达下调，线粒体功能受到影响，OCR 降低。同时，T 细胞功能也受到影响，细胞增殖增加，Treg 细胞分化受损，IL - 10 表达减少，抑制功能减弱。

研究结论与意义

这项研究首次明确了 LACC1 基因启动子区域的变异通过影响 T 细胞代谢和功能，进而与结肠炎的发生相关。研究表明，LACC1 启动子区域的 eQTLs，如 rs12868462 和 rs3816311，可调节 LACC1 在 CD4⁺ T 细胞中的表达。LACC1 表达降低会导致细胞代谢变化，包括脂肪酸代谢和线粒体功能改变，同时影响 T 细胞的增殖和 Treg 细胞的分化及功能。这些发现为理解 CD 的发病机制提供了新的分子机制，揭示了 LACC1 基因在 T 细胞中的重要作用，为未来开发针对 CD 等炎症性肠病的精准治疗策略提供了潜在的分子靶点。不过，研究也存在一定局限性，如未在人群水平量化不同基因型对疾病风险的相对贡献，且研究结果在不同种族群体中的适用性有待进一步验证。但总体而言，该研究成果为炎症性肠病领域的研究开辟了新方向，具有重要的理论和实践意义。