意得辑国际科研发表学院

导读

近日，厦门大学的陈兰芬教授、周大旺教授课题组合作，发现了Hippo通路转录共激活因子TAZ在调控Foxp3与RORγt平衡起到重要作用，这一工作发表在Nature Immunology 封面[1]，引起了广泛关注，让我们籍此机会，聊一聊文章背后的免疫调节热点和T细胞分化：

免疫调节对维护身体机能稳定很重要，免疫系统通过一系列调节机制，将免疫应答维持在最适当的水平。如果免疫应答不足，则无法应对病原微生物感染，以及抑制肿瘤；如果免疫应答过强，则会引起自身免疫病和过敏。

Th17/Treg 平衡

随着研究的深入，人们发现免疫调节机制中的一个关键节点是免疫促进性的 Th17 细胞和免疫抑制性的 Treg 细胞之间的平衡，这一平衡被破坏，是引起自身免疫性疾病和/或炎性疾病的主要因素。

来自 Fasching 2017 DOI: 10.3390/molecules22010134

可以用「相生相克」来形容 Th17 和 Treg 之间的关系，它们都来自于 CD4+幼稚 T 细胞。细胞因子 TGF-β诱导幼稚 T 细胞分化成 Treg 细胞，而 TGF-β和一些促炎因子如 IL-6，IL-21 协同作用时，会使幼稚 T 细胞分化成 Th17 细胞。

从机理上，TGF-β驱动下游转录因子 Smad2 和 Smad3 去诱导表达转录因子 Foxp3，后者对于 Treg 的产生至关重要。另一方面，IL-6 激活 JAK 激酶和转录因子 STAT3 和 STAT5 的级联反应，诱导转录因子 RORγt 表达，后者对于 IL-17 分泌至关重要，成为 Th17 细胞的核心特征。

Foxp3 可以抑制 RORγt 表达，而另一方面，诱导 Th17 分化的 IL-6 通过抑制 Foxp3 信号而使 RORγt 表达上调。围绕 Foxp3 与 RORγt 调节机制的研究不但是学术上的热点，更为自身免疫病等疾病的治疗提供关键靶点信息。

众多信号通路参与到了Foxp3和RORγt平衡的调控中。而在这次Nature Immunology封面文章中（下面简称封面文），Hippo通路成为新发现的调控Th17/Treg平衡的路径[1,即封面文]：

Hippo 通路 TAZ 的调节作用

Hippo信号通路在肿瘤抑制中的研究已很全面，MST1/2是该通路核心组件之一，其磷酸化最终导致TAZ降解或隔离[2]。也就是说，MST1/2是TAZ的负调控开关。

反之，当 Hippo 信号关闭时，TAZ 被转运到细胞核中，和 TEAD 家族转录因子组成转录复合体，起始促增殖基因的转录：

来自 Avruch 2012 DOI: 10.1016/j.semcdb.2012.07.002

而在T细胞分化领域，Hippo信号通路的研究研究之前集中在MST1/2缺失导致免疫缺陷方面[3,4,5]。封面文在此基础上系统地研究了Hippo通路各蛋白在T细胞分化过程中的转录和表达，发现TAZ在Th17和Treg中显著上调，而在Th1和Th2中无明显改变，显示TAZ在Th17/Treg平衡中有重要作用，另外TEAD1在Treg中也有上调：

当敲除了 Hippo 通路蛋白，CyTOF 数据显示的 Th17/Treg 数量对比发生了改变：TAZ 缺失导致 Th17 数量减少，Treg 数量上升。而其上游负调控因子 MST1/2 缺失后，两类细胞变化趋势正好相反。

TAZ与Th17分化相关性在病人样本中也得到证实，对自身免疫病病人外周血记忆T细胞进行分析，TAZ与Th17关键因子RORγt的表达正相关，从而加强了Th17诱导的自身免疫性疾病的进展。

封面文进一步深入研究了相关蛋白互作，为找到发生互作的具体结构域，作者在 293T 细胞中表达互作蛋白的各重要区段，突变重要位点，随后进行 IP 实验。并且用 SIM 超高分辨率显微镜下的互作蛋白与 TAZ 的共定位来帮助对互作关系进行验证。

蛋白互作分析进一步结合 Th17 分化能力的流式分析、Foxp3 蛋白乙酰化和泛素化分析， TAZ 与几个转录因子的相互作用及其对应的功能得以阐明（值得注意的是，在 T 细胞分化实验中，选用了高品质的 TGF-β和 IL-6，得到了漂亮结果）：

Foxp3 之前有文献报道，乙酰转移酶 Tip60 和 p300 通过对 Foxp3 乙酰化，抑制了 Foxp3 泛素化后在蛋白酶体中降解。本文发现 TAZ 的卷曲螺旋（CC）结构域可以和 Tip60 中的锌指结构域相互作用。这时矛盾来了，与 Tip60 的结合中，TAZ 和 Foxp3 是竞争性的，TAZ「打败」Foxp3，导致 Foxp3 的乙酰化减少，促进 Foxp3 泛素化降解，从而抑制 Treg 分化通路。

RORγt 报告基因检测等实验表明，TAZ 对 RORγt 的有两个方面作用，一方面 TAZ 是 RORγt 的关键共激活因子，可以促进后者的转录活性。另一方面，TAZ 通过抑制 Foxp3 活性而激活 RORγt：

TEAD 这一家族的转录因子，是 TAZ 的老相识，在这里 TEAD1 的作用却是对 TAZ 功能负调控。它和 TAZ 的结合能力更强，能破坏 TAZ 同 RORγt 或 Foxp3 的相互作用，抑制 TAZ 或 RORγt 介导的 IL-17A 启动子活性。TEAD1 还可以破坏 TAZ 结合 Tip60，促进 Foxp3 的乙酰化水平和稳定。TAZ（S51A）突变体蛋白因为失去了 TEAD1 结合能力，可以免受 TEAD1 的抑制作用影响。
 

作者为我们呈现了 Hippo 通路在 T 细胞分化领域精彩的打开方式，让 TAZ 和 TEAD1 在 Foxp3/RORγt 平衡中的重要作用得以阐明。我们要恭喜陈兰芬、周大旺教授伉俪等文章的作者们！

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参考文献：

[1] Geng, et al., (2017).  Nat. Immunol. (DOI: doi:10.1038/ni.3748)

[2] Avruch, et al., (2012).Cell Dev. Biol. 23, 770–784. (DOI: 10.1016/ semcdb.2012.07.002)

[3] Abdollahpour, et al. (2012). Blood 119, 3450–3457. (DOI: 10.1182/blood-2011-09-378158)

[4] Nehme, et al. (2012). Blood 119, 3458–3468. (DOI: 10.1182/blood-2011-09-378364)

[5] Du, et al. (2014). J. Immunol.192, 1525–1535. (DOI: 10.4049/jimmunol.1301060)