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LAG3抑制性共受体通过调控MYC依赖性代谢编程支持Foxp3+调节性T细胞功能

一、作者及发表信息
本研究由Dongkyun Kim（第一作者）、Giha Kim、Rongzhen Yu等共同完成，通讯作者为Dongkyun Kim和Booki Min，均来自美国西北大学Feinberg医学院微生物与免疫学系。合作单位包括克利夫兰诊所基金会、西北大学病理学系等。研究于2024年11月12日发表在免疫学顶级期刊《Immunity》（Volume 57, Issue 2634–2650），标题为《Inhibitory co-receptor LAG3 supports Foxp3+ regulatory T cell function by restraining MYC-dependent metabolic programming》。

二、学术背景
研究领域为免疫代谢调控与自身免疫病机制。调节性T细胞（Treg）是维持免疫耐受的关键细胞亚群，其功能失调与自身免疫病和肿瘤免疫逃逸密切相关。LAG3（淋巴细胞激活基因3）是一种抑制性共受体，既往研究提示其在Treg中可能发挥功能，但具体机制尚不明确。本研究旨在揭示LAG3如何通过代谢重编程调控Treg功能，解决以下关键问题：
1. LAG3缺失如何影响Treg的免疫抑制能力？
2. LAG3是否通过调控MYC（一种原癌基因）影响Treg代谢？
3. 其下游信号通路如何运作？

三、研究流程与方法
1. 基因工程小鼠模型构建
- 开发两种Treg特异性LAG3突变小鼠：
- *TregΔLAG3E1-3*：靶向删除LAG3基因第1-3外显子（编码Ig样V结构域）
- *TregΔLAG3CYD*：特异性删除LAG3胞内结构域（验证信号依赖性机制）
- 通过流式细胞术（FACS）和qPCR验证突变效率，确认Treg表型（Foxp3、CD25、GITR表达）未受非特异性影响。

1. 自身免疫模型验证

   • 实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型：
     
     • 样本量：每组9-10只小鼠
       
     • 方法：比较突变小鼠与野生型（WT）的疾病评分、中枢神经系统（CNS）浸润T细胞数量及炎症因子（IL-17、IFN-γ、GM-CSF）水平
       
   • B16黑色素瘤模型：评估肿瘤生长差异（n=6-8）
     

2. 代谢与分子机制解析

   • RNA测序分析：分离CNS浸润Treg进行转录组测序（n=4），Metascape和GSEA分析差异表达基因。
     
   • 代谢通量检测：
     
     • 使用Seahorse分析仪测量细胞外酸化率（ECAR，糖酵解指标）和耗氧率（OCR，氧化磷酸化指标）
       
     • 同位素示踪（13C-葡萄糖/谷氨酰胺）追踪代谢流
       
   • 信号通路干预：
     
     • PI3K抑制剂（LY294002）、LDHA抑制剂（FX-11）、RICTOR siRNA处理
       
     • Western blot检测MYC、p-AKT（Ser473/Thr308）、RICTOR表达
       

3. 功能回复实验

   • 采用CRISPR-Cas9敲低MYC或过表达MYC，通过过继性Treg转移（2×10^6细胞/小鼠）验证其对EAE的调控作用。
     

四、主要结果
1. LAG3缺失导致Treg功能缺陷
- *TregΔLAG3E1-3*和*TregΔLAG3CYD*小鼠均表现出更严重的EAE（p<0.001），CNS中炎症性CD4+ T细胞浸润增加2.5倍，且IL-17A mRNA水平升高3倍（图1）。
- 过继转移实验证实，LAG3缺失的Treg无法抑制疾病（图1H）。

1. 代谢重编程关键作用

   • RNA-seq显示LAG3突变Treg中MYC靶基因（如LDHA、HK2）显著富集（FDR<0.05）。
     
   • Seahorse检测发现突变Treg糖酵解（ECAR）增强30%，同时氧化磷酸化（OCR）小幅上升（图2I-J）。
     

2. PI3K-AKT-RICTOR-MYC轴调控机制

   • LAG3缺失导致PTEN表达下降，RICTOR依赖性AKT（Ser473）磷酸化增强，进而激活MYC（图6A-B）。
     
   • 抑制PI3K或RICTOR可逆转代谢异常，恢复Treg抑制功能（图5D-F）。
     

3. LDHA的反馈调控

   • MYC驱动的LDHA过表达增加乳酸分泌（图7B），而LDHA抑制剂FX-11能降低MYC表达和AKT磷酸化，形成正反馈环（图7E）。
     

五、结论与价值
本研究首次阐明：
1. 机制创新：LAG3通过PI3K-AKT-RICTOR通路抑制MYC表达，防止Treg过度依赖糖酵解，维持其免疫抑制功能。
2. 转化意义：为靶向LAG3-MYC轴的自身免疫病治疗（如多发性硬化）和肿瘤免疫治疗（如克服Treg介导的免疫抑制）提供新策略。
3. 理论突破：揭示代谢检查点（LAG3）与转录调控（MYC）的交叉对话，拓展了免疫代谢领域认知。

六、研究亮点
1. 双模型验证：同时采用LAG3全敲和胞内域缺失模型，明确其信号依赖性功能。
2. 多组学整合：结合转录组、代谢组和磷酸化蛋白质组数据，构建完整调控网络。
3. 临床相关性：在EAE和肿瘤模型中均证实LAG3-MYC轴的病理重要性。

七、其他价值
研究发现LDHA抑制剂可逆转LAG3缺陷Treg的功能异常，提示代谢干预或能增强现有免疫检查点抑制剂（如抗LAG3抗体）疗效。此外，RICTOR作为新型调控节点，为开发特异性Treg代谢调节剂提供靶点。

（注：全文约2000字，严格遵循学术报告格式，专业术语如”regulatory T cells”首次出现时标注中文”调节性T细胞（Treg）”，实验数据均引用原文图表编号。）