主要组织相容性复合物(MHC)是脊椎动物体内与免疫功能密切相关的一组基因群,在人类中称为人白细胞抗原(HLA)。HLA表达于几乎所有有核细胞表面,其产物参与抗原递呈和T细胞激活,是免疫应答的关键分子。HLA具有两大功能:与NK细胞表面的抑制性受体结合,抑制NK细胞活化;以及递呈抗原,其中HLA I类分子递呈内源性抗原,在病毒清除中起核心作用。
选择性剪接存在于大多数基因中,超过90%的人类基因存在此现象。MHC I类分子在不同物种中均会发生选择性剪接,产生新的剪接异构体。此前,中国科学院昆明动物研究所郑永唐团队在猕猴中发现了一种缺失第4外显子的MHC IA剪接异构体(MHC IA-sv1),该异构体缺少α3结构域,糖基化模式和蛋白降解速度与全长分子不同,并能与MHC IA形成异源二聚体,抑制泛素化,增强蛋白稳定性。然而,人类中是否存在类似异构体及其功能尚不清楚。
为探讨HLA剪接异构体在免疫调控和病毒免疫中的功能,张喜鹤博士等在郑永唐研究员指导下,发现HLA-A11存在新的剪接异构体,即第4外显子缺失的HLA-A11svE4。研究表明,HLA-A11svE4表达于细胞表面,不与β2微球蛋白结合,既能形成同源二聚体,也能与HLA-A11形成异源二聚体。功能上,HLA-A11svE4可抑制NK细胞的活化和对靶细胞的杀伤,同时仍具有抗原递呈能力。在HIV-1感染者与正常人的对照实验中,HIV-1可显著上调HLA-AsvE4的表达。研究提出全新假说:HIV-1通过上调HLA-A11svE4,使其与NK细胞表面的抑制性受体KIR3DL2结合,抑制NK细胞活化,从而保护感染HIV-1的靶细胞。此外,HBV、HSV和CMV体外感染也能上调HLA-A11svE4表达,提示该机制可能适用于其他病毒感染。
该研究获国际同行高度认可,认为其开创了异构体与疾病调控的新领域,是HLA经典功能的重要补充。研究成果发表于《免疫学杂志》,并获国家自然科学基金资助。
图注:HLA-AsvE4抑制NK细胞的活化。(A)正常情况下,HLA分子识别NK细胞表面的抑制性受体,抑制NK细胞活化。(B)HIV等病毒感染下调HLA分子,NK细胞因缺乏配体而活化。(C)病毒感染虽下调全长HLA-A11,但上调HLA-A11svE4,后者抑制NK细胞活化,保护HIV感染细胞免受杀伤。
