葡萄球菌肠毒素样蛋白W（SElW）的生物学活性与TCR结合位点分析揭示其作为新型抗肿瘤靶点的治疗潜力

这篇研究通过PCR检测、重组蛋白表达及突变分析，系统评估了金黄色葡萄球菌肠毒素样蛋白W（SElW）的基因分布、稳定性、抗肿瘤活性及其与T细胞受体（TCR）的关键结合位点。研究发现SElW在986株中国流行克隆中100%携带，其热稳定性显著但易被消化酶降解；体外实验证实其通过C88/C98位点结合TCR并激活T细胞增殖，显著抑制MCF-7和AGS肿瘤细胞生长（IC50达10?5 μg/mL），为开发靶向抗感染和抗肿瘤疗法提供了新思路。

　　

引言

金黄色葡萄球菌（S. aureus）作为一种机会性致病菌，通过分泌包括葡萄球菌超级抗原（SAg）在内的多种毒力因子参与感染过程。其中，葡萄球菌肠毒素样蛋白W（SElW）是一种新发现的SAg，与 epidemic clone CC398 的免疫逃逸密切相关。尽管其基因分布广泛，但中国流行菌株中SElW的生物学特性及TCR结合机制尚未明确。本研究旨在填补这一空白，并探索其抗肿瘤应用的潜在价值。

材料与方法

研究团队对986株中国来源的S. aureus（涵盖16省份9种食物基质及临床、健康人群和猪源样本）进行全基因组分析，通过PCR和测序检测selw基因。重组SElW（rSElW）蛋白经大肠杆菌表达纯化后，评估其热稳定性（100°C处理0-10小时）及对胃蛋白酶/胰酶的耐受性。抗肿瘤实验采用CCK-8法检测rSElW激活的人外周血单核细胞（PBMCs）对MCF-7、AGS和A549细胞的抑制作用。通过分子对接预测的TCR结合位点（Y18、N19、W55、C88、C98）构建丙氨酸突变体，比较其促T细胞增殖及IL-2、IFN-γ、TNF-α分泌能力。

结果

基因分布与多态性

selw基因在所有测试菌株中均被检出，且存在19种亚型。69.1%菌株携带完整selw开放阅读框，30.9%因提前终止密码子产生截短蛋白，主要分布于CC5、CC6等克隆系。

蛋白表达与稳定性

HPLC-MS/MS和Western blot证实SElW在菌体内表达，但培养上清中含量极低。rSElW在100°C下稳定4小时，但0.5小时内被胃蛋白酶/胰酶完全降解。

抗肿瘤活性

rSElW显著抑制MCF-7（IC₅₀=1.9×10^?5 μg/mL）和AGS细胞增殖（IC₅₀=8.1×10^?5 μg/mL），但对A549效果较弱（IC₅₀=1878 μg/mL）。

TCR结合机制

突变体C88A和C98A的T细胞增殖指数及细胞因子分泌（IL-2、IFN-γ、TNF-α）较野生型显著降低（p<0.0001），表明β-抓取结构域中的二硫环（C88-C98）是SElW超级抗原活性的关键位点。

讨论

SElW的高保守性和广泛分布提示其在S. aureus致病中的核心作用。不同于传统肠毒素，其低催吐特性（未发表数据）与强抗肿瘤效应（80% TGI率）使其成为理想的治疗候选。C98位点对TCR结合的贡献大于C88，这一发现为设计靶向拮抗剂提供了精确分子基础。未来需进一步验证其在动物模型中的抗肿瘤效果及与MHC-II的协同作用机制。

伦理声明

本研究经中国疾控中心传染病所伦理委员会批准（ICDC-2023003），所有人类样本数据经匿名化处理，动物实验符合2018-002号伦理审查要求。