嗜乳脂蛋白3A1与Vγ9Vδ2+ T细胞受体的CDR2δ环结合

《Cell Reports》：Butyrophilin 3A1 engages the CDR2δ loop of the Vγ9Vδ2+ T cell receptor

　　

Vγ9Vδ2⁺ T细胞对磷酸抗原（pAg）的识别在抗病原体和抗肿瘤免疫中发挥关键作用。嗜乳脂蛋白（BTN）家族分子已成为γδ T细胞的重要调控因子；然而，其潜在机制仍不清楚。本研究在无细胞试验中证实了BTN3A1与Vγ9Vδ2⁺ T细胞受体（TCR）之间存在相互作用，确认BTN3A1是Vγ9Vδ2⁺ TCR的直接配体。此外，固定的重组BTN2A1与BTN3A1胞外域足以激活Vδ2⁺ T细胞。最后，研究人员发现胞内pAg积累能够以BTN3A1依赖性方式调节Vγ9Vδ2⁺ TCR的结合，表明TCR与BTN3A1的结合在pAg识别中发挥重要作用。这些数据证实，BTN3A1与BTN2A1协同构成Vγ9Vδ2⁺ TCR的直接配体，提供了pAg识别所需的关键相互作用。

Vγ9Vδ2⁺ T细胞是人体外周血中最丰富的γδ T细胞亚群，通过其T细胞受体（TCR）识别非肽类磷酸抗原（pAg），在抗感染和抗肿瘤免疫中发挥关键作用。pAg包括微生物来源的(E)-4-羟基-3-甲基-丁-2-烯基焦磷酸（HMBPP）和宿主来源的异戊烯焦磷酸（IPP）。既往研究已知嗜乳脂蛋白（BTN）家族成员BTN2A1和BTN3A1参与pAg感知，其中BTN2A1通过Vγ9链结合TCR，但BTN3A1是否直接与Vγ9Vδ2⁺ TCR结合一直存在争议，有观点认为可能存在未知接头蛋白介导信号。为明确这一问题，研究人员开展本研究，旨在验证BTN2A1和BTN3A1是否构成激活Vγ9Vδ2⁺ T细胞的最小信号单位，并鉴定BTN3A1与TCR的直接结合位点。该研究发表在《Cell Reports》。

研究人员采用了重组蛋白表达与四聚体染色、流式细胞术、表面等离子体共振（SPR）、等温滴定量热法（ITC）和CRISPR-Cas9基因编辑等关键技术。人外周血单个核细胞（PBMC）来自澳大利亚红十字会血液服务处健康供者。研究利用可溶性BTN2A1-BTN3A1复合物四聚体染色表达野生型或突变型TCR的细胞，通过SPR和ITC测量分子间亲和力，并借助CRISPR-Cas9同源定向修复在原代Vγ9Vδ2⁺ T细胞中引入点突变，以验证CDR2δ残基的功能相关性。

研究结果如下。

**BTN2A1和BTN3A1是激活Vγ9Vδ2⁺ T细胞的必要且充分条件**
研究人员将纯化扩增的Vδ2⁺ T细胞与包被的重组BTN2A1和BTN3A1胞外域共培养。单独BTN2A1或BTN3A1均不能诱导明显活化，但两者联合可剂量依赖地刺激CD25表达、CD107a脱颗粒、颗粒酶A/B、颗粒溶素、穿孔素和干扰素γ（IFN-γ）分泌，并引起CD3ε下调。亮氨酸拉链连接的BTN2A1-BTN3A1复合物进一步增强活化效力，使半数激活浓度（IC50）降低约5倍。用TCR信号抑制剂达沙替尼预处理可完全消除该活化，证明该过程依赖TCR信号。这证实BTN2A1和BTN3A1共同构成激活Vγ9Vδ2⁺ T细胞的最小信号单位。

**CDR2δ调节与BTN2A1和BTN3A1胞外域的结合**
研究人员使用可溶性BTN2A1-BTN3A1复合物四聚体染色表达野生型G115 Vγ9Vδ2⁺ TCR或含CDR2δ突变的TCR的HEK293T细胞。结果显示BTN2A1单独仅依赖Vγ9链上的His85γ残基结合，而BTN2A1-BTN3A1复合物结合同时依赖Vγ9和Vδ2链。CDR2δ中的Glu52δ-Ala突变降低复合物四聚体染色，而Lys53δ-Ala突变增强染色。SPR实验表明，与野生型TCR相比，Lys53δ-Ala突变使TCR与BTN2A1-BTN3A1复合物的亲和力从KD=79 μM提高到46 μM，Glu52δ-Ala突变则降至140