T细胞磷酸酶TCPTP、PTPN22与SHP1在TCR信号反馈调控中的独特作用机制解析

这篇研究通过CRISPR/Cas9基因编辑和质谱技术，揭示了T细胞磷酸酶TCPTP、PTPN22和SHP1在维持T细胞磷酸酪氨酸（pY）稳态中的非冗余功能。研究发现，PTPN22和SHP1缺失对全局pY丰度具有相反调控作用，而TCPTP通过Erk1/2正反馈通路间接参与TCR信号调控，为理解自身免疫疾病中磷酸酶失调机制提供了新视角。

　　

引言

T细胞激活是免疫应答的核心环节，其失调常导致自身免疫疾病。TCR信号起始于Lck激酶的磷酸化位点Lck^Y394，而TCPTP、PTPN22和SHP1等磷酸酶通过去磷酸化调控其活性。尽管这些磷酸酶长期被认为功能冗余，但其在TCR信号反馈中的特异性作用仍不明确。

结果

磷酸酶敲除对TCR信号蛋白的影响

通过CRISPR/Cas9构建Jurkat T细胞的TCPTP、PTPN22和SHP1敲除株（J.TCPTP-、J.PTPN22-、J.SHP1-），发现表面CD3ε和CD45表达与野生型相似，但TCRα表达存在差异。蛋白质组学分析显示，PTPN22敲除显著降低KEGG TCR信号通路蛋白丰度，而SHP1敲除广泛影响非TCR蛋白（如TUBA4A上调）。

磷酸酶对pY稳态的差异化调控

pY质谱分析揭示：

• PTPN22敲除：全局pY水平显著升高，但TCR刺激响应性减弱，如CD3δ^Y160和Zap70^Y492磷酸化降低。

• SHP1敲除：基础pY水平下降，但TCR刺激后pY诱导增强，如PLCγ1^Y783磷酸化显著升高。

• TCPTP敲除：pY水平轻微升高，且对MEK抑制剂U0126的敏感性降低，提示其参与Erk1/2-Lck正反馈环路。

Erk正反馈中的TCPTP作用

U0126处理野生型细胞导致全局pY丢失，而J.TCPTP-细胞在刺激后pY恢复能力最强，且非经典位点（如Lck^Y209和Itk^Y273）磷酸化显著上调，表明TCPTP通过SH2域邻近位点调控信号转导网络。

讨论

磷酸酶的疾病关联与治疗潜力

• TCPTP：其缺失通过PLCγ1通路增强TCR信号，可能成为MAPK抑制剂耐药性的关键因素。

• PTPN22：作为TCR信号主要负调控因子，其突变与多种自身免疫病相关，且抑制后可提升抗癌免疫响应。

• SHP1：通过ITIM招募（如PD-1）抑制TCR信号，其失调与关节炎和癌症免疫逃逸密切相关。

结论

三种磷酸酶在TCR信号中扮演独特角色：PTPN22是核心负调控因子，SHP1通过抑制负反馈适配体（如PAG1）增强信号，而TCPTP是Erk正反馈的关键介质。该研究为靶向磷酸酶的免疫疗法设计提供了分子基础。

（注：全文数据均基于Jurkat模型，结论需在原发性T细胞中进一步验证。）