T细胞受体衔接蛋白TRAT1通过PI3K/STAT通路调控Th17与调节性T细胞应答的新机制

本研究针对T细胞受体相关跨膜衔接蛋白1(TRAT1)在人类CD4+ T细胞亚群中的功能机制展开深入探索。通过CRISPR/Cas9基因编辑、逆转录病毒过表达及单细胞测序等技术，发现TRAT1通过调控PI3K/AKT和STAT6信号通路，双向调节效应T细胞活化与调节性T细胞(Treg)的免疫抑制功能。该研究不仅揭示了TRAT1在自身免疫病和移植排斥中的病理意义，更为细胞免疫治疗提供了新的靶点策略。

　　

在免疫系统的精密调控网络中，T细胞受体（TCR）信号传导的精细调控一直是免疫学研究的核心课题。当T细胞通过TCR识别抗原后，一系列衔接蛋白会参与信号的转导与调制，最终决定T细胞的命运——是加速增殖发挥攻击效应，还是抑制免疫反应维持自身耐受。然而，对于其中一些关键的衔接蛋白，如T细胞受体相关跨膜衔接蛋白1（TRAT1，也称TRIM），其在人CD4⁺ T细胞不同亚群，特别是辅助性T细胞（Th）和调节性T细胞（Treg）中的具体功能仍不明确。此前研究多基于小鼠模型，且表型轻微，难以直接推及人类免疫疾病语境。为此，Tobias Frey、Ralf Schmidt与Klaus G. Schmetterer团队在《Cell Communication and Signaling》上发表论文，系统揭示了TRAT1通过PI3K和STAT依赖的机制调控人类Th17和Treg细胞应答的全新作用模式。

为全面解析TRAT1的功能，研究者整合多种前沿技术：利用CRISPR/Cas9在原代人类CD4⁺ T细胞中敲除TRAT1；通过逆转录/慢病毒载体实现TRAT1在Treg中的过表达；采用RNA测序和磷酸化蛋白分析揭示信号通路变化；借助多因子检测与流式细胞术评估细胞因子分泌与表面标志物；并建立基于人脾脏类器官的异体排斥模型，评估CAR-Treg的功能。样本来源包括健康捐献者外周血单核细胞及公开数据库中的GvHD和SLE患者单细胞测序数据。

TRAT1在Treg中低表达且受FOXP3调控

研究人员首先发现，与效应T细胞（Teff）相比，天然来源的胸腺Treg（tTreg）、TGF-β诱导的Treg（iTreg）以及FOXP3转基因Treg中TRAT1蛋白表达水平显著降低。这种低表达状态依赖于Treg的关键转录因子FOXP3，因为在外周血Teff中过表达FOXP3可直接抑制TRAT1的表达。激活后，Teff中TRAT1迅速上调，而Treg中仅轻微上升，且绝对水平仍较低。进一步地，通过多参数流式分析，团队证明TRAT1与FOXP3联用可显著提升在混合细胞群中区分活化Teff与Treg的准确性，提示TRAT1有潜力作为Treg的身份标记物。

TRAT1调控Teff中PI3K信号与IL-17生产

通过CRISPR/Cas9技术敲除TRAT1后，CD4⁺ Teff显示PI3K信号通路活性增强，表现为AKT（Thr308）磷酸化水平上升、增殖能力增强以及CD25、CD40L、CD71等活化标志物表达上调。然而出乎意料的是，尽管Teff整体呈现过度活化状态，其IL-17A的产生却显著下降。这一表型在Th17极化条件下尤为明显。机制研究表明，TRAT1缺失导致STAT6活性异常升高，而使用STAT6小分子抑制剂可逆转IL-17分泌缺陷，证明TRAT1-STAT6轴是Th17细胞功能的关键负调机制。

疾病状态下TRAT1表达失调

研究团队分析了来自移植物抗宿主病（GvHD）和系统性红斑狼疮（SLE）患者的单细胞RNA测序数据，发现皮肤浸润CD4⁺ T细胞中TRAT1表达显著升高，尤其在Th17细胞群中最为明显。在SLE患者外周血CD4⁺ T细胞中，TRAT1与其它TCR衔接分子（如LAT、LAX等）均呈现上调，但彼此间相关性较弱，说明在不同免疫疾病背景下，TRAT1可能独立参与信号网络的重新编程。

TRAT1增强Treg对CD4⁺ T细胞抑制功能并调控表面分子表达

在Treg中过表达TRAT1可显著提升其对CD4⁺ 应答T细胞的抑制能力，并上调TGF-β相关抑制分子LAP和GARP的表达。相反，敲低TRAT1则削弱Treg的抑制功能，证实即便低水平表达的TRAT1仍是Treg免疫抑制功能的必需因子。有趣的是，TRAT1的过表达导致CD39分子下调，进而削弱Treg对CD8⁺ T细胞的抑制作用。这种差异性调控提示TRAT1可能作为“功能开关”，精细调整Treg对不同靶细胞的抑制偏好。

TRAT1调控CAR-Treg在类器官模型中的功能

最后，研究利用人脾脏类器官构建HLA-A2特异性异体免疫反应模型，评估TRAT1对CAR-Treg功能的影响。结果显示，过表达TRAT1（包括PI3K结合位点突变的Y79F变体）的CAR-Treg显著抑制CD4⁺ T细胞应答和抗体产生，但对CD8⁺ T细胞活性抑制较弱，与二维实验结果一致。该模型首次证实TRAT1在三维模拟环境下仍保持其对Treg功能的调控能力，具有临床转化潜力。

本研究系统阐明了TRAT1作为TCR信号网络中的关键调制器，在人类Teff和Treg中扮演双重角色：一方面通过抑制PI3K和STAT6信号约束Teff过度活化及IL-17分泌；另一方面则正向调控Treg的抑制分子表达及其对CD4⁺ T细胞的功能抑制。这些发现不仅深化了对T细胞信号转导的理解，也为自身免疫疾病和移植排斥的免疫治疗提供了新的分子靶点。尤其值得关注的是，TRAT1调控的差异性效应（如对CD4⁺与CD8⁺ T细胞抑制的分离）为设计更精准的Treg疗法奠定理论基础。该研究凸显了人类免疫学研究与小鼠模型之间存在显著差异，强调在人类细胞及类器官模型中开展功能验证的必要性。