人类遗传变异揭示FCRL3作为耶尔森菌的淋巴细胞受体及其在感染与免疫中的关键作用

这篇研究通过细胞全基因组关联分析（GWAS）发现Fc受体样蛋白3（FCRL3）的错义变异rs2282284（N721S）显著调控鼠疫耶尔森菌（Yersinia pestis）对宿主细胞的侵袭。研究证实FCRL家族蛋白能直接结合细菌并在附着位点聚集，其免疫球蛋白样结构域和ITAM/ITIM样基序介导了SYK激酶依赖的内化过程。该发现不仅揭示了鼠疫杆菌劫持淋巴细胞受体的新机制，还发现该变异与慢性丙型肝炎风险相关，为感染免疫研究提供了新视角。

　　

引言

鼠疫耶尔森菌（Yersinia pestis）作为历史上最致命传染病黑死病的病原体，其宿主入侵机制尚未完全阐明。既往研究多聚焦于吞噬细胞（如中性粒细胞、树突细胞）的感染过程，而对淋巴系细胞（特别是B细胞）的感染机制知之甚少。本研究通过高通量体外易感性测试（Hi-HOST）平台，对近千株淋巴母细胞系（LCLs）进行细胞GWAS分析，首次发现FCRL3（Fc受体样蛋白3）是介导鼠疫杆菌入侵淋巴细胞的关键受体。

研究结果

细胞GWAS揭示FCRL3的功能变异

通过改良的庆大霉素保护试验结合流式细胞术，研究人员在961株多族群LCLs中检测到细菌侵袭率的显著遗传变异（遗传力h²
=0.19）。GWAS分析发现位于1号染色体FCRL3基因的错义SNP rs2282284（N721S）达到基因组显著水平（p=9×10^-8
），其C等位基因可降低细菌侵袭。值得注意的是，该基因在B细胞中特异性高表达，且感染后表达量进一步上调1.19倍（p=0.0019）。

FCRL3介导细菌附着与侵袭的分子机制

在非吞噬性HeLa细胞中过表达FCRL3，可显著增加鼠疫杆菌的附着（GFP^low
群体）和侵袭（GFP^high
群体）。共聚焦显微镜显示，FLAG标记的FCRL3特异性聚集于细菌附着位点，而LAMP1⁺
的耶尔森菌容纳空泡（YCV）内则未见聚集。CRISPR敲除LCLs中的FCRL3可部分抑制侵袭，表明该受体在天然免疫环境中具有功能冗余性。

FCRL家族的功能冗余与结构基础

跨膜型FCRL成员（FCRL1/3-6）的系统分析显示，含Ig样结构域1（IgLD-1）的FCRL3/5能同时促进附着和侵袭，而仅含IgLD-2的FCRL4/6仅促进附着。关键发现包括：

1. 删除IgLD-1使侵袭率降低60%，而将该结构域插入无功能的FCRL1可重建侵袭活性
2. ITAM基序（Y₆₅₀
   -Y₆₆₂
   ）和ITIM样基序（Y₇₂₂
   ）的酪氨酸突变会破坏SYK激酶招募，其中Y722F突变与rs2282284（N721S）表型相似
3. 时间进程实验证实SYK在感染1小时内被招募至细菌附着位点

直接结合验证与临床关联

通过纯化FCRL5胞外域（含COMP5AP-AviTag-9xHis标签）的体外结合实验，证实鼠疫杆菌能特异性结合FCRL蛋白（结合率38.8%，较对照组高4.6倍，p=0.014）。表型-全基因组关联分析（PheWAS）发现rs2282284-C等位基因可降低慢性丙型肝炎风险（p=9.6×10^-5
），共定位分析（PP4=0.78）提示两种感染表型可能共享因果变异。

讨论

本研究首次揭示鼠疫杆菌通过劫持FCRL家族受体建立淋巴细胞内生存 niche 的进化策略。在体温升高诱导III型分泌系统（T3SS）激活前，FCRL介导的B细胞侵袭可能帮助细菌逃避早期免疫清除。值得注意的是，rs2282284在非洲人群中的等位基因频率达11%，但其低频状态（全球MAF=6%）提示可能存在免疫平衡选择——该变异虽能抵抗感染，但可能影响B细胞受体（BCR）的抑制功能。与FCRL3表达量相关的SNP rs3761959在自身免疫病（如Graves病、类风湿关节炎）中的显著关联，进一步凸显该基因家族在感染与免疫中的枢纽地位。