学术研究报告：具核梭杆菌Fap2蛋白通过结合TIGIT抑制免疫细胞对肿瘤的攻击

一、主要作者及发表信息
本研究由Chamutal Gur（第一作者）、Ofer Mandelboim和Gilad Bachrach（共同通讯作者）领衔，联合来自以色列希伯来大学Hadassah医学院、维也纳医科大学、美国哈佛大学公共卫生学院等13家机构的团队共同完成，于2015年2月17日发表于期刊*Immunity*（Volume 42, Issue 2, Pages 344–355）。

二、学术背景
研究领域：肿瘤免疫逃逸与微生物-宿主互作。
科学问题：具核梭杆菌（*Fusobacterium nucleatum*）在结直肠癌等肿瘤中富集，但其是否通过免疫调节促进肿瘤进展尚不明确。
背景知识：
1. 具核梭杆菌：一种口腔厌氧革兰氏阴性菌，与早产、结直肠癌和类风湿性关节炎相关。
2. TIGIT（T cell immunoglobulin and ITIM domain）：一种抑制性免疫受体，表达于所有人类NK细胞和部分T细胞，通过结合PVR/Nectin2传递抑制信号。
3. 肿瘤免疫逃逸：肿瘤通过调控免疫检查点分子逃避免疫攻击，但细菌是否参与此过程未知。
研究目标：揭示具核梭杆菌是否通过TIGIT抑制免疫细胞活性，从而帮助肿瘤逃逸。

三、研究流程与方法
1. 具核梭杆菌与肿瘤细胞结合及NK细胞功能抑制
- 研究对象：人类肿瘤细胞系（721.221、K562、RKO）及原代NK细胞。
- 方法：
- 荧光标记具核梭杆菌（ATCC 23726和49256）与肿瘤细胞共孵育，流式细胞术检测结合率。
- 扫描电镜观察NK细胞与细菌-肿瘤复合物的相互作用。
- 放射性同位素（35S）标记肿瘤细胞，检测NK细胞杀伤效率。
- 关键发现：具核梭杆菌结合所有测试的肿瘤细胞，并显著抑制NK细胞毒性（p<0.05），而大肠杆菌（UPEC）无此效应。

1. 具核梭杆菌与TIGIT的相互作用验证

   • 实验设计：
     
     • 构建BW报告细胞系，表达人源TIGIT-小鼠CD3ζ嵌合蛋白（BW hTIGIT），通过IL-2分泌检测结合活性。
       
     • 对比小鼠TIGIT（mTIGIT）及NKp30（阴性对照）的报告系统。
       
   • 结果：具核梭杆菌激活BW hTIGIT（p<0.001），但不激活mTIGIT或NKp30，表明其特异性结合人源TIGIT。
     

2. TIGIT介导的免疫抑制机制解析

   • 模型构建：
     
     • 在TIGIT阴性的YTS ECO细胞中表达hTIGIT（YTS hTIGIT）。
       
     • 使用TIGIT截断突变体（stop 190/231）验证ITIM/ITT信号基序的作用。
       
   • 结果：
     
     • 具核梭杆菌通过TIGIT抑制YTS细胞毒性（p<0.05），且依赖ITIM/ITT基序。
       
     • 抗TIGIT抗体#4可阻断PVR-TIGIT相互作用，但不影响细菌-TIGIT结合，提示二者结合表位不同。
       

3. Fap2蛋白的鉴定与功能验证

   • 突变体筛选：通过转座子突变库筛选出2株丧失抑制能力的突变体（K50、D22），测序发现插入位点位于*Fap2*基因。
     
   • 结合实验：
     
     • ELISA和免疫印迹证实TIGIT-ig融合蛋白结合野生型具核梭杆菌，但不结合Fap2突变体。
       
     • 外膜囊泡实验显示TIGIT仅与野生型菌株的Fap2蛋白结合。
       

4. 临床样本验证与T细胞抑制

   • 肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）分析：
     
     • 免疫荧光显示结肠癌TILs高表达TIGIT。
       
     • 黑色素瘤来源的TILs（如TIL #14）的细胞毒性被具核梭杆菌以Fap2依赖性方式抑制（p<0.05）。
       
   • 外周血T细胞实验：具核梭杆菌抑制CMV特异性T细胞的IFN-γ分泌（p<0.005），且与细菌血凝活性正相关。
     

四、主要结果与逻辑关联
1. 具核梭杆菌普遍抑制免疫细胞活性：通过结合肿瘤细胞并激活TIGIT信号，抑制NK和T细胞功能。
2. Fap2-TIGIT互作是关键机制：Fap2缺失突变体丧失抑制能力，且血凝活性与抑制强度相关。
3. 临床相关性：结肠癌TILs高表达TIGIT，提示该通路在人体肿瘤微环境中的潜在作用。

五、研究结论与价值
1. 科学意义：首次揭示细菌通过直接结合免疫检查点分子（TIGIT）帮助肿瘤逃逸，拓展了“肿瘤-微生物-免疫”三方互作的认知。
2. 应用潜力：靶向Fap2-TIGIT通路或可增强肿瘤免疫治疗疗效，尤其在具核梭杆菌富集的癌症中。

六、研究亮点
1. 创新发现：
- 细菌蛋白（Fap2）作为免疫检查点配体的全新角色。
- 揭示血凝活性与免疫抑制的关联性。
2. 方法学创新：
- 构建BW hTIGIT报告系统用于细菌-受体互作检测。
- 结合转座子突变与功能筛选鉴定关键毒力因子。

七、其他价值
研究提示具核梭杆菌可能通过类似机制影响其他TIGIT高表达疾病（如自身免疫病），为后续研究提供方向。