《Nature Communications》：Immune-induced TCR-like antibodies regulate specific T cell response in mice
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研究人员发现，在针对多种抗原的辅助T细胞反应中，会产生特异性识别抗原肽-MHC II类复合物的抗体。这些被称为“免疫诱导的TCR样抗体”（iTabs）的抗体能够特异性抑制T细胞受体（TCR）对呈递特异性抗原肽的MHC II类分子的识别。研究表明，用含有侧翼残基的肽段免疫可诱导iTabs，而缺乏侧翼残基的肽段则不能。更重要的是，利用可诱导iTabs的肽段进行免疫或直接使用iTab治疗，能够抑制小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎模型的自身免疫疾病发展。这项研究为利用特异性肽段抑制抗原特异性辅助T细胞反应，从而潜在地控制自身免疫疾病，提供了一种新策略。
在免疫系统的精密调控网络中，针对特定抗原的T细胞反应调节对于防止过度免疫反应至关重要。然而，这种特异性免疫调节背后的分子机制长期以来并不明确。特别是，在自身免疫疾病和过敏中，如何精准地关闭那些攻击自身组织或对无害物质反应过度的T细胞，一直是免疫治疗领域的核心挑战。传统方法往往缺乏特异性，可能导致整体免疫抑制，带来感染风险。因此，发现一种能够像T细胞受体（TCR）一样精确识别“抗原肽-主要组织相容性复合体II类分子（MHC-II）”复合物，并以此调控特定T细胞反应的天然机制，具有重大的科学和临床意义。
为了解决这个问题，由Hiroshi Kawasaki-Hashimoto、Ryoji Yanagawa、Kaho Harada、Masanori Kawakami、Kazuki T. Matsui、Kazuki Sato、Takuya Kato、Masanori Ohtsuka、Fuminori Sugihara、Masanori Matsumoto、Koji Okamoto、Norimitsu Kadowaki、Shinji Takai、Toshihiko Oka、Junichi Takagi、Kouhei Tsumoto、Takumi Maruhashi、Keishi Fujio、Kazuhisa Nakayama、Yasushi Okuno、Tadamitsu Kishimoto、Hidde L. Ploegh、Shimon Sakaguchi和Hisashi Arase组成的研究团队开展了一项深入研究。他们发现，在针对多种抗原的辅助T细胞反应中，体内会自然产生一类特殊的抗体。这些抗体能够像TCR一样，特异性识别并结合“抗原肽-MHC-II”复合物，因此被命名为“免疫诱导的TCR样抗体”（immune-induced TCR-like antibodies, iTabs）。进一步研究表明，iTabs的产生依赖于抗原肽的侧翼残基（flanking residues, FR），其功能是抑制特定T细胞的活化，从而在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型中有效缓解疾病症状。这项研究成果为开发抗原特异性的免疫调控疗法提供了全新的概念和潜在途径，论文发表在《Nature Communications》上。
为开展这项研究，作者运用了多种关键技术方法。研究使用了B10.A、BALB/c、C57BL/6、SJL/J等多种品系的小鼠进行免疫实验。关键技术包括：利用流式细胞术分析血清抗体与肽段脉冲的抗原提呈细胞的结合能力；构建并利用表达特定TCR的NFAT-GFP报告细胞系来检测T细胞活化的抑制情况；通过杂交瘤技术制备了单克隆iTab（如抗HEL的11-72和抗PLP的2036）；采用抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）实验评估iTab对抗原提呈细胞的清除能力；运用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析MHC-II结合肽组；最后，通过冷冻电子显微镜（cryo-EM）解析了MHC-II–HEL肽–iTab Fab三元复合物的高分辨率结构，揭示了其精确的结合界面。
研究结果
用蛋白抗原免疫可诱导针对肽-MHC-II复合物的抗体
研究人员用鸡卵清溶菌酶（HEL）蛋白免疫B10.A小鼠，发现其血清抗体能识别结合了含有C末端侧翼残基（FR）的HEL肽段（如HEL48–70）的MHC-II表达细胞，但不能识别仅含核心T细胞表位（HEL48–61）的肽段。这些抗体被称为免疫诱导的TCR样抗体（iTabs）。iTabs的产生依赖于CD4+T细胞的帮助，并且能够剂量依赖性地阻断模拟TCR的3A9 TCR-Fc融合蛋白与HEL肽-MHC-II复合物的结合，显示出MHC限制性的识别特性。
肽的侧翼残基是iTab产生所必需的
研究表明，用含有C末端FR的HEL肽段（FR+HEL）免疫可诱导iTabs，而用不含FR的肽段（FR–HEL）免疫则不能。对于曼氏血吸虫抗原Sm-P40，其iTab的产生则需要N末端的FR。通过构建FR交换的嵌合肽段实验，证明FR本身足以驱动iTab的产生，但具体需要N端还是C端FR则因抗原而异。此外，在抗原提呈细胞中，依赖于恒定链（Ii）和H2-M分子的正常抗原加工过程所自然呈递的、含有FR的肽段，能够被iTabs所识别。
iTabs抑制抗原特异性辅助T细胞反应
由FR+HEL肽免疫诱导的iTabs或单克隆抗HEL iTab（11-72）能够抑制3A9 TCR报告细胞的活化。在体内，用抗HEL iTab处理的小鼠，其T细胞的IL-2产生减少，针对HEL的迟发型超敏反应（DTH）也减弱。iTabs还能通过Fc介导的效应功能，在体外和体内诱导对抗原提呈细胞的杀伤。有趣的是，即使用TCR识别位点发生突变（Y53A/L56A）的FR+HEL肽进行免疫，也能诱导出iTabs，并且这些iTabs能抑制后续针对野生型HEL肽的T细胞反应。
MHC-II–HEL肽–iTab Fab三元复合物的整体结构
通过冷冻电镜解析了MHC-II–HEL肽–iTab（11-72）Fab三元复合物的结构，分辨率达3.09 ?。结构显示，iTab的Fab片段结合在MHC-II的肽段结合槽上，其中HEL肽的C末端FR（特别是W62和W63）与Fab有广泛接触，同时Fab也与MHC-II的α链和β链发生相互作用。埋藏表面积计算表明，W62和W63贡献了约51%的肽-Fab界面，凸显了C末端WW基序对结合的关键作用。突变分析证实，MHC-II上的Y60/β、Y65/β以及iTab上的多个酪氨酸残基对结合至关重要。
iTabs抑制自身免疫的发展
在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型中，用含有FR的蛋白脂质蛋白肽（FR+PLP）免疫可诱导抗PLP的iTabs，而用不含FR的肽（FR–PLP）则不能。单克隆抗PLP iTab（2036）能够阻断多数致病性TCR的活化。用抗PLP iTab治疗EAE小鼠，或预先用可诱导iTabs但不会激活致病TCR的突变FR+PLP肽（H147K）免疫小鼠，都能显著减轻EAE的严重程度，延缓疾病发生。
结论与讨论
本研究首次揭示，在针对普通蛋白抗原的免疫反应中，机体会天然产生一类具有调节功能的抗体——免疫诱导的TCR样抗体（iTabs）。iTabs的核心特征在于其产生严格依赖于抗原肽的侧翼残基（FR），其功能是像TCR一样特异性识别“肽-MHC-II”复合物，并通过空间位阻阻断TCR识别或通过Fc效应功能清除抗原提呈细胞，从而抑制特定CD4+T细胞的反应。结构生物学研究清晰地展示了iTabs如何同时识别肽的FR和MHC-II分子，阐明了其高特异性的结构基础。
这项研究的发现具有多重重要意义。首先，它揭示了一个先前未被重视的适应性免疫调节组分，为理解免疫反应（尤其是收缩/消退期）的内在调控机制提供了新视角。其次，它明确了抗原肽侧翼残基在塑造体液免疫识别中的关键作用，解释了为何使用最小化肽段的研究可能忽略了这一重要现象。最重要的是，该研究为开发抗原特异性的免疫调控策略提供了全新的概念框架和实用途径。通过设计含有特定侧翼残基的免疫原，可以有目的地诱导产生针对特定“肽-MHC”复合物的抑制性抗体，从而精准调控在自身免疫病、过敏等疾病中错误的T细胞反应，避免全身性免疫抑制带来的副作用。尽管将这一策略应用于人类面临HLA（人类白细胞抗原）多态性等挑战，但本研究建立的概念为未来治疗过度免疫反应性疾病开辟了新的可能方向。
