《Signal Transduction and Targeted Therapy》：Targeting NFATc1-regulated MTHFD2 one-carbon metabolism to suppress sustained T-cell-mediated inflammation in rheumatoid arthritis
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T细胞是自身免疫及炎症性疾病中炎症反应的核心驱动因素，然而现有疗法对致病性T细胞通路的靶向不足，限制了疾病的持久控制。本研究发现了一条新颖且可药靶的转录-代谢轴，可维持炎症性T细胞应答，其特征为核因子活化T细胞胞质1（Nuclear Factor of Act
T细胞是自身免疫及炎症性疾病中炎症反应的核心驱动因素，然而现有疗法对致病性T细胞通路的靶向不足，限制了疾病的持久控制。本研究发现了一条新颖且可药靶的转录-代谢轴，可维持炎症性T细胞应答，其特征为核因子活化T细胞胞质1（Nuclear Factor of Activated T Cells, Cytoplasmic 1, NFATc1）调控的亚甲基四氢叶酸脱氢酶2（Methylenetetrahydrofolate Dehydrogenase 2, MTHFD2）依赖性一碳（one-carbon, 1C）代谢激活。研究人员证实NFATc1直接结合MTHFD2启动子区，在类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）患者活化的T细胞及实验性关节炎模型中驱动代谢重编程。使用新型小分子TH9619进行MTHFD1/2药理学抑制可降低促炎细胞因子产生、扩增Foxp3+调节性T细胞（Regulatory T cells, Tregs），并在体内保护软骨和骨免受破坏。蛋白质组学分析显示TH9619在RA患者T细胞中引发区别于现行抗叶酸疗法甲氨蝶呤（Methotrexate, MTX）的独特分子应答，尤其在MTX应答不佳者中表现明显。本研究以RA为验证模型，确立NFATc1介导的MTHFD2激活是持续T细胞驱动炎症的关键调控因子，并支持选择性MTHFD1/2抑制作为RA新型机制导向治疗策略。
论文解读：靶向NFATc1–MTHFD2一碳代谢轴抑制类风湿关节炎T细胞持续炎症
《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表的该项研究围绕类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）中T细胞异常活化与持续炎症难以被现有改善病情抗风湿药（Disease-Modifying Antirheumatic Drugs, DMARDs）如甲氨蝶呤（Methotrexate, MTX）完全控制的临床难题展开。RA患者中存在相当比例MTX应答不足或无法耐受者，其根本原因在于现有药物未精准针对致病T细胞的特异性代谢重编程机制。T细胞在RA滑膜中异常活化需依赖一碳（one-carbon, 1C）代谢支持核苷酸合成与表观调控，其中线粒体酶MTHFD2（Methylenetetrahydrofolate Dehydrogenase 2）被认为在活化T细胞中高表达，但其上游转录调控及其在RA慢性T细胞炎症中的具体作用尚未明确。该研究旨在阐明NFATc1（Nuclear Factor of Activated T Cells, Cytoplasmic 1）是否直接转录激活MTHFD2，并评估选择性MTHFD1/2抑制剂TH9619对RA T细胞功能及关节炎表型的干预效果。
主要关键技术方法
研究人员采集初治RA患者、MTX应答者（MTX-R）、MTX不应答者（MTX-IR）及健康供体外周血T细胞进行体外刺激与药理学处理；重新分析公共数据库RA患者滑液与外周血T细胞单细胞及批量RNA测序数据；采用染色质免疫沉淀（Chromatin Immunoprecipitation, ChIP）与siRNA敲低验证NFATc1对MTHFD2的转录调控；以MTHFD2基因敲除（Knockout, KO） Jurkat T细胞确认TH9619靶点特异性；通过数据非依赖采集质谱（Data-Independent Acquisition Mass Spectrometry, DIA-MS）进行T细胞定量蛋白质组学比较TH9619与MTX作用差异；在KRN T细胞过继转移关节炎小鼠模型（KRN T-cell transfer model, KRN-CTM）中经低叶酸饮食干预后腹腔注射TH9619或MTX，评估临床评分、组织学损伤及免疫细胞表型。
研究结果
Hyperactive MTHFD2-dependent one-carbon metabolism occurs in selective RA T-cell subsets（RA选择性T细胞亚群中存在高活性MTHFD2依赖性一碳代谢）
研究人员发现初治及MTX-IR RA患者外周血总T细胞中MTHFD2 mRNA显著高于健康供体与MTX-R，MTHFD1无差异；胞内及分泌甲酸（formate）水平升高。公共数据库再分析显示MTHFD2在RA滑液T细胞中较外周血显著上调，且高表达于滑液中富集的增殖性CD4+T细胞、CXCL13high外周辅助T细胞（Peripheral helper T cells, Tph）及Treg亚群，证实MTHFD2关联的一碳代谢在致关节炎T细胞中特异激活。
Dysregulated one-carbon metabolism marks RA patients with poor treatment response（一碳代谢失调可标志RA治疗应答不佳患者）
基线全血基因表达分析示TCZ不应答者MTHFD2上调，MTX与IFX不应答者MTHFD2下调；免疫荧光显示初治与MTX-IR患者T细胞MTHFD2及MTHFD1蛋白高于健康供体与MTX-R，提示MTHFD2持续高表达与炎症未被控制相关，正常化与有效疾病控制伴行，具潜在预测价值。
MTHFD1/2 inhibition suppresses pathogenic T-cell activity and overcomes anti-folate resistance ex vivo（MTHFD1/2抑制在体外抑制致病T细胞活性并可克服抗叶酸耐药）
TH9619（1 μM）在初治RA T细胞中降低NF-κB亚基1（NFKB1）mRNA及TNF、CXCL10等NF-κB靶基因，减少细胞活力与增殖，提升Treg内Foxp3与GATA3表达；在MTX-IR T细胞中仍抑制NFKB1、TNF并降低磷酸化NF-κB p65，而MTX无效。MTHFD2 KO Jurkat细胞对TH9619无响应，证实作用经MTHFD2依赖性一碳代谢介导。
MTHFD1/2 inhibition rewires the RA T-cell proteome（MTHFD1/2抑制重塑RA T细胞蛋白质组并与经典抗叶酸治疗效应不同）
定量蛋白质组学示TH9619与MTX均调节TCR信号与mRNA加工，但MTX在MTX-IR T细胞中诱导应激与凋亡相关蛋白（含S100A8/A9），TH9619则降低存活细胞比例并差异化调节ATIC与RELA等。二者整体蛋白表达谱显著分离，表明TH9619引发不同于MTX的免疫调节模式，尤在MTX-IR背景下。
MTHFD1/2i TH9619 ameliorates inflammation and protects against cartilage and bone damage in vivo（MTHFD1/2抑制剂TH9619在体内缓解炎症并保护软骨与骨免受损害）
KRN-CTM模型中小鼠经TH9619（10、30、90 mg/kg）治疗后临床关节评分下降，组织学示软骨破坏、炎症浸润及骨吸收减轻，血清IL-6、TNFα、MCP-1降低。脾Treg频率与Foxp3表达增加，生发中心B细胞部分减少；MTX降低抗GPI自身抗体但对Treg影响不显著且引起多谱系免疫细胞扰动，TH9619免疫扰动更局限。
NFATc1 modulates MTHFD2 via promoter binding in RA T cells（NFATc1通过启动子结合调控RA T细胞中MTHFD2表达）
RA患者T细胞核NFATc1蛋白升高并与MTHFD2共上调。ChIP证实NFATc1富集于MTHFD2启动子近端区域（loc1）；siRNA敲低NFATc1降低MTHFD2、NFKB1、IL6、TNF表达，削弱T细胞增殖与活化（Ki67、CD25），提升抗炎细胞因子IL-4与IL-10分泌。TH9619下调NFATc1与MTHFD2 mRNA并减少NFATc1在MTHFD2启动子的结合。证实NFATc1→MTHFD2为RA致病T细胞中连接活化信号与代谢重编程的关键转录-代谢轴。
讨论与结论翻译
本研究定义了RA中NFATc1直接结合并激活MTHFD2、维持致病T细胞一碳代谢的疾病特异性转录-代谢回路。新型小分子TH9619选择性抑制MTHFD1/2，在RA T细胞中（含MTX不应答者）抑制NF-κB驱动程序并扩增Treg相关标志物，在小鼠关节炎模型中减轻炎症与关节结构破坏且免疫扰动谱窄于MTX。MTHFD2基线表达可区分治疗应答类型，初治与MTX-IR中持续高MTHFD2提示代谢活跃炎症状态，支持其作为精准医疗候选生物标志物。综上，NFATc1调控的MTHFD2激活是RA致病T细胞代谢的关键驱动因素，选择性MTHFD1/2药理学抑制可减弱自身免疫炎症并维持免疫平衡，为RA及其他T细胞驱动自身免疫病提供新型靶向代谢治疗策略。
