8月8日，上海交通大学医学院上海市免疫学研究所李华兵研究员团队在PNAS杂志在线发表了题为RNA m6A demethylase ALKBH5 regulates the development of γδ T cells的研究论文，该研究表明在胸腺T细胞早期发育过程中，m6A去甲基转移酶ALKBH5从前体T细胞发育成为γδT vsαβT细胞的命运选择过程中发挥了重要调控作用。
γδT细胞是一类主要存在于在粘膜组织中的T细胞亚群，在免疫监测、组织稳态及感染免疫等方面发挥重要作用。尽管γδT细胞和αβT细胞都起源于共同的胸腺T祖细胞，但有关γδT细胞发育和分化的调节机制仍知之甚少。N6-甲基腺嘌呤（N6-Methyladenosine, m6A）RNA修饰是存在于真核生物mRNA表观遗传修饰中的最普遍化学修饰之一，广泛参与机体的多种生理和病理过程。上海市免疫学研究所李华兵研究员团队致力于RNA表观遗传调控对免疫细胞发育、稳态和功能的研究，近年来陆续阐明了m6A在各类免疫细胞发育、稳态、分化和功能维持中的重要作用和分子机制1,2,3,4,5,6，但m6A修饰在胸腺T细胞早期发育和T细胞命运选择决定中的作用仍然未知。
本项研究中，研究团队发现胸腺T淋巴细胞中m6A去甲基酶ALKBH5缺失（ALKBH5fl/flLckCre）可特异性诱导γδT细胞的扩增，但并不影响αβT细胞的发育和功能，从而增强对胃肠道鼠伤寒沙门菌感染的保护。为了证明对小鼠伤寒沙门菌感染的保护来自于增加的γδT细胞，研究团队利用TCRδ-/-; ALKBH5fl/flLckCre小鼠模型删除γδT细胞而保留αβT细胞，结果显示保护作用消失。在ALKBH5fl/fl；CD4Cre小鼠感染模型实验中也未发现敲除ALKBH5的αβT细胞能够起到保护作用，进一步排除了ALKBH5fl/flLckCre感染模型实验中ALKBH5在αβT细胞的功能。流式分析发现，ALKBH5fl/flLckCre小鼠胸腺T淋巴细胞中ALKBH5的缺失显著增加了双阴性（DN）阶段（特别是DN2和DN3阶段）中γδT前体各个亚群细胞的比例和数量。同时，体内BrdU实验揭示ALKBH5敲除自胚胎~E14.5时期开始即可显著促进γδT前体细胞的增殖能力。
Notch信号参与调节T淋巴细胞的发育和功能维持7，Notch受体与配体的相互作用参与了T淋巴细胞分化过程中细胞命运的决定8,9,10,11。在人类中，Jagged1主要诱导αβT细胞分化，而Jagged2介导的Notch3激活主要促进γδT细胞的发育，并通过阻碍TCRβ形成抑制αβT细胞的分化9。为了阐明m6A调控γδT细胞增殖的分子机制，研究团队结合先前T细胞中m6A-RIP-Seq数据，通过质谱分析、RNA-seq分析、m6A-RIP-PCR、RNA decay等实验，证实了ALKBH5缺失增加胸腺T前体细胞中m6A RNA修饰的丰度，并通过促进Notch信号关键靶基因Jagged1和Notch2 mRNA的降解来促进γδT前体细胞的增殖（见图1）。随后，研究团队进一步构建了Jagged1fl/flLckCre小鼠模型，验证了Jagged1信号缺失与ALKBH5敲除的表型一致，均促进γδT前体细胞的增殖，从而增加了成熟γδT的数量，进而可以更好的保护小鼠免受胃肠道鼠伤寒沙门菌的感染。
综上，该研究表明ALKBH5介导的m6A mRNA修饰通过调节Jagged1/Notch2信号通路在胸腺T细胞早期发育和T细胞命运选择决定中发挥了重要的检查点作用，加深了我们对m6A在特定微环境和免疫细胞中生理学功能的理解，揭示了前体T细胞早期发育过程中的RNA表观遗传学调控机制。
图1. m6A/ALKBH5通过靶向调控Jagged1/Notch2信号通路，在γδT细胞早期发育中发挥重要调控作用
上海交通大学医学院上海市免疫学研究所博士后丁陈波和余志斌，及耶鲁大学医学院博士生徐昊为本论文的共同第一作者，上海交通大学医学院-上海市免疫学研究所李华兵研究员、耶鲁大学医学院Richard Flavell院士、上海交通大学医学院附属瑞金医院胡伟国教授为该文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点项目、面上项目以及科技部国家重点研发计划等项目的资助。
