C10ORF99(GPR15L)通过GPR15非依赖机制增加结肠炎及结肠炎相关癌症易感性:揭示肠道屏障修复与T细胞迁移的双重调控

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Mucosal Immunology 7.6

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  本研究针对炎症性肠病(IBD)治疗靶点GPR15及其配体C10ORF99的未明确功能展开探索。研究人员通过构建基因敲除小鼠模型,首次证实C10ORF99是介导T细胞向大肠迁移的GPR15非冗余配体,同时发现其通过GPR15非依赖途径抑制肠上皮增殖,加剧DSS诱导的结肠炎及结肠炎相关癌症(CAC)。该研究为IBD治疗提供了新靶点,并揭示肠道屏障修复与免疫调控的交叉机制,发表于《Mucosal Immunology》。

  

炎症性肠病(IBD)是全球范围内发病率持续上升的慢性炎症性疾病,其中溃疡性结肠炎(UC)的特征性病变集中于大肠黏膜。尽管现有生物制剂如抗TNF抗体已应用于临床,但仍有大量患者治疗无效。GPR15作为大肠特异性T细胞归巢受体,其配体C10ORF99(又称GPR15L)在皮肤炎症中的作用已被报道,但二者在肠道稳态中的作用机制尚不明确。更关键的是,既往研究未能区分C10ORF99的GPR15依赖与非依赖功能,这严重制约了其作为治疗靶标的开发潜力。

美国托马斯杰斐逊大学(Thomas Jefferson University)微生物与免疫学系的研究团队通过多维度实验揭示了C10ORF99的双重功能。首先通过RNA测序筛选出大肠内皮特异性表达的C10ORF99,β-抑制素报告实验和Transwell迁移实验证实其特异性激活GPR15的能力。利用竞争性T细胞归巢实验,研究人员首次在体内证明C10ORF99缺失导致GPR15+ T细胞向大肠迁移减少,与GPR15敲除表型一致。更具突破性的发现是,在GPR15/C10ORF99双敲除(DKO)小鼠中,DSS诱导的结肠炎严重程度显著低于GPR15单敲除(SKO)小鼠,表现为体重无下降、结肠隐窝结构完整且通透性未增加。这种保护作用与上皮增殖加速相关:EdU标记实验显示DKO小鼠隐窝基底细胞增殖率提高,48小时脉冲追踪实验中EdU+细胞迁移距离更长。类器官培养实验进一步证实,C10ORF99缺失使LGR5+肠道干细胞形成的类器官直径增大,而添加重组C10ORF99可逆转该表型,说明其抑制增殖的作用具有细胞自主性。在AOM/DSS结肠癌模型中,DKO小鼠肿瘤数量减少且高级别腺瘤比例降低,提示C10ORF99通过促进炎症微环境加剧癌变。

关键技术包括:1)构建C10ORF99基因敲除与GPR15/C10ORF99双敲除小鼠模型;2)采用RNA测序筛选内皮特异性配体;3)β-抑制素报告系统验证配体-受体互作;4)竞争性T细胞归巢实验;5)DSS/TNBS结肠炎模型与AOM/DSS结肠癌模型;6)类器官培养与EdU脉冲追踪技术。

研究结果部分:

C10ORF99是大肠中GPR15的非冗余配体

通过比较大肠、小肠和淋巴结内皮细胞转录组,发现仅C10ORF99符合大肠特异性表达标准(>4倍差异)。体内竞争性归巢实验显示,GPR15+ T细胞在C10ORF99杂合小鼠中迁移效率是对照组的10倍,而在C10ORF99敲除小鼠中该优势消失。

C10ORF99缺失通过GPR15非依赖途径抵抗结肠炎

DKO小鼠在DSS处理后体重保持稳定,结肠长度缩短程度轻于SKO小鼠,且隐窝结构完整。这种保护作用与上皮增殖加速相关,而TNBS(免疫介导结肠炎)模型中未观察到差异,说明C10ORF99主要影响上皮修复而非免疫应答。

C10ORF99抑制肠上皮干细胞增殖

DKO小鼠大肠隐窝长度增加,EdU+细胞数量增多。类器官实验证实该表型不依赖微生物群或免疫细胞,重组C10ORF99可抑制敲除类器官的生长。

C10ORF99加剧结肠炎相关癌症

AOM/DSS模型中,SKO小鼠肿瘤数量是DKO的2倍,且高级别腺瘤占比更高,表明C10ORF99通过促进炎症-癌变转化驱动肿瘤发生。

讨论部分强调:该研究首次解析C10ORF99的双重功能——既作为GPR15配体调控T细胞迁移,又独立抑制上皮修复。这为IBD治疗提供新思路:靶向C10ORF99可同时阻断致病性T细胞浸润并加速屏障修复。值得注意的是,人类GPR15+ T细胞以效应T细胞为主,与小鼠以调节性T细胞(Treg)为主的分布不同,提示物种差异需在临床转化中充分考虑。未来需探索C10ORF99调控干细胞静息的分子机制,以及在非炎症性结肠癌模型中的作用。

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