巨噬细胞表面身份调控新机制：RAB21通过SIRPA-CD47轴调控吞噬作用的关键发现

本研究针对巨噬细胞表面受体SIRPA/Sirpa的表达调控机制展开深入探索。通过全基因组CRISPR筛选，研究人员发现RAB21/Rab21作为巨噬细胞表面组的关键调控因子，与CCC-WASH复合物协同调控SIRPA表达。研究首次证实QPCTL介导的CD47-SIRPA顺式相互作用，并揭示Rab21缺失导致FcγR表达下调进而影响吞噬功能。该发现为肿瘤免疫治疗和纳米颗粒靶向递送提供了新靶点。

　　

在免疫系统的精密调控网络中，巨噬细胞表面受体扮演着"分子天线"的角色，决定着细胞对外界信号的响应方式。其中，信号调节蛋白α(SIRPA)与CD47组成的"别吃我"信号轴，是维持免疫稳态的关键开关。然而这个经典通路仍存在两大谜团：巨噬细胞自身表达的CD47能否与SIRPA发生顺式(cis)相互作用？哪些因子控制着SIRPA在细胞表面的动态表达？这些问题的解答对开发更安全的CD47靶向疗法至关重要。

来自加拿大多伦多大学医院病童研究所的Adrian Granda Farias团队在《Cell Reports》发表的研究，通过创新性的全基因组CRISPR筛选，不仅揭示了谷氨酰肽环转移酶样蛋白(QPCTL)在CD47-SIRPA顺式相互作用中的关键角色，更发现了RAB21这个全新的巨噬细胞表面组全局调控因子。研究人员运用多重技术手段，包括：1)在五种巨噬细胞模型(RAW264.7、J774A.1、BV-2、THP-1和U-937)中进行全基因组CRISPR-Cas9筛选；2)表面组蛋白质组学分析；3)基于AlphaFold 3的蛋白互作预测；4)原代小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDM)验证实验。这些方法系统解析了从基因表型到分子机制的完整调控网络。

QPCTL contributes to cis CD47-SIRPA interactions
研究人员首先在五种髓系细胞中进行了SIRPA/Sirpa表达调控因子的全基因组筛选。通过独创的"顺式-反式竞争模型"实验设计，发现QPCTL缺失会增强重组CD47(rhCD47)结合，这与CD47敲除表型类似。在HEK293T异源表达系统中，SIRPA的胞外域可显著下调共表达CD47的表面水平。这些结果首次证实QPCTL修饰的CD47能与同细胞表面的SIRPA发生顺式相互作用，为CD47靶向药物的安全性评估提供了新视角。

RAB21/Rab21, CCC complex genes, and WASH complex genes modulate SIRPA/Sirpa
筛选数据揭示了一个令人惊讶的发现：除SIRPA自身外，内溶酶体运输相关基因构成了最显著的调控模块。其中RAB21/Rab21与CCC(COMMD/CCDC22/CCDC93)和WASH复合物成员显示出高度协同性。AlphaFold 3预测显示，GTP结合态的RAB21能与CCC复合物的CCDC22/CCDC93形成稳定互作，这为理解这些因子如何协作调控膜蛋白运输提供了结构基础。

Rab21 depletion alters the macrophage surfaceome
通过表面组学分析，研究发现Rab21缺失导致巨噬细胞表面蛋白组发生广泛重编程。与Sirpa敲除的局部效应不同，Rab21缺失同时下调了促吞噬受体(FcγRI/FcγRIV)和抗吞噬受体(Sirpa/Cd200r)，这种"双重刹车"效应最终表现为吞噬功能整体抑制。在BMDM模型中，Rab21敲除也重现了Sirpa和FcγRI表达下降的表型，证实了这一调控通路的保守性。

RAB21/Rab21 depletion affects phagocytosis of cells and uptake of nanoparticles
功能实验显示，Rab21缺陷细胞对rituximab包被的Ramos细胞吞噬能力显著降低。对纳米颗粒内吞筛选数据的再分析发现，RAB21与CCC-WASH复合物成员同样调控FcγR依赖的金纳米颗粒摄取。这些发现为改善纳米药物递送效率提供了潜在靶点。

这项研究通过多维度解析，首次描绘了巨噬细胞表面身份调控的分子图谱。其中三大发现尤其值得关注：其一，QPCTL-CD47-SIRPA顺式相互作用机制的阐明，提示需要重新评估现有CD47阻断策略对巨噬细胞自身的影响；其二，RAB21-CCC-WASH轴作为膜蛋白运输的"主调控器"，其广泛性调控效应为理解巨噬细胞可塑性提供了新框架；其三，表面组重编程与功能输出的定量关联，为开发精准调控吞噬活性的疗法奠定了基础。这些发现不仅深化了对固有免疫调控的认识，更为肿瘤免疫治疗、自身免疫病干预和纳米药物设计等应用领域开辟了新思路。