来源:丁香学术

曹雪涛院士团队在免疫学领域取得了多项重要研究成果,主要集中在免疫调控机制、肿瘤免疫治疗和天然免疫识别等方面。团队发现了多种新型免疫调控分子和信号通路,揭示了树突状细胞、巨噬细胞等免疫细胞在抗肿瘤和抗感染免疫中的关键作用。

此外,团队在肿瘤微环境调控、免疫检查点分子功能以及表观遗传修饰对免疫应答的影响等方面也有重要突破,为免疫治疗和疫苗研发提供了新的理论基础和潜在靶点。这些成果显著推动了免疫学领域的发展,并在国际学术界产生了广泛影响。下面由丁香学术为大家分享曹雪涛院士团队 2025 年的最新研究成果。

第一篇

生物分子凝聚体是通过液-液相分离形成的无膜细胞器。先天免疫对于宿主抵抗感染至关重要,但病原体也拥有逃避宿主防御的复杂机制。生物分子凝聚体的形成在宿主-病原体相互作用中成为一种关键的生物物理机制,对调节免疫反应和病原体在宿主内的生命周期起着至关重要的作用。

2025 年 1 月,曹雪涛团队与同济大学陈坤团队在Trends in Immunology发表了题为「Biomolecular condensates: phasing in regulated host–pathogen interactions」的综述文章。

在该综述中,研究人员总结了近期对生物分子凝聚体如何重塑膜结合细胞器、影响感染诱导的细胞死亡、被病原体劫持以生存,以及如何调节哺乳动物先天免疫的新认识。讨论了宿主-病原体相互作用和感染性疾病中生物分子凝聚体形成失调的含义,并提出了针对此类感染开发潜在治疗方法的未来方向。


图 1(来源:【7】)

该综述首先介绍了生物分子凝聚体的形成原理和调控机制,是通过液-液相分离(Liquid-Liquid Phase Separation, LLPS)形成的无膜细胞器。这一过程主要依赖于分子间的多价相互作用。生物分子凝聚体的形成和动态变化受到多种因素的调控,包括支架分子的性质和浓度、支架蛋白的翻译后修饰(如泛素化、磷酸化、SUMO 化等)、以及细胞内微环境的化学或物理条件(如温度、pH 值、离子浓度和小分子代谢产物等)。

其次介绍生物分子凝聚体在宿主-病原体相互作用中的角色

1. 重塑膜结合细胞器:参与调节自噬体的形成和功能;影响线粒体的功能和抗病毒信号传导;参与内质网功能的调节和囊泡运输,进而影响病原体的感染和复制。

2. 影响感染诱导的细胞死亡:生物分子凝聚体在调节感染诱导的细胞死亡(如凋亡、坏死性凋亡和焦亡)中起着重要作用。病原体可以通过影响生物分子凝聚体的形成来逃避或促进细胞死亡,从而有利于其生存和复制。

3. 被病原体劫持以生存:病原体可以利用生物分子凝聚体来逃避宿主的免疫应答,还可以通过影响生物分子凝聚体的动态变化来适应宿主环境,提高其生存能力。

4. 调节哺乳动物先天免疫:生物分子凝聚体参与调节先天免疫信号传导途径,如 TLR-NF-κB 信号、RIG-I/MDA5-MAVS 信号和 cGAS-STING 信号等。

最后总结了生物分子凝聚体形成失调的含义与未来研究方向。强调该失调还可能与其他人类疾病(如神经退行性疾病、癌症等)的发生和发展有关。进一步探讨生物分子凝聚体在宿主-病原体相互作用中的具体分子机制和调控途径。研究针对生物分子凝聚体的干预策略,为开发针对感染性疾病的潜在治疗方法提供新的思路和目标。

第二篇

嵌合抗原受体(CAR)修饰的自然杀伤(NK)细胞过继转移是一种革命性的治疗策略,为恶性血液病患者带来了显著的临床改善。然而,在实体瘤治疗中,CAR-NK 细胞的疗效受到免疫抑制性肿瘤微环境(TME)的显著限制,主要表现为细胞耗竭、浸润能力受损以及持久性不足。

实体瘤的 TME 往往具有恶劣的代谢环境,如缺氧、必需氨基酸和葡萄糖的缺乏,这可能导致过继免疫细胞的衰老和内源性免疫的衰竭。此外,TME 的免疫抑制特性,包括免疫刺激性细胞因子的缺乏,也使得实体肿瘤细胞能够通过削弱其细胞毒性和降低其持久性来逃避 CAR-NK 细胞介导的肿瘤清除。因此,如何改善 CAR-NK 细胞在 TME 中的功能,成为癌症免疫治疗领域亟待解决的问题。

2025 年 3 月 3 日,曹雪涛团队联合刘秋燕、郭猛团队在国际知名期刊在Signal Transduction and Targeted Therapy上发表了题为「Neoleukin-2/15-armored CAR-NK cells sustain superior therapeutic efficacy in solid tumors via c-Myc/NRF1 activation」的研究性文章。该研究揭示,通过 Neo-2/15 优化 CAR-NK 细胞的代谢功能,能够显著增强其在代谢不良的肿瘤微环境(TME)中的活性。


图 2(来源:【4】)

研究团队设计了一种新型的间皮素特异性 CAR-NK 细胞,使其能够分泌新型白细胞介素-2/15(Neo-2/15)。Neo-2/15 作为一种 IL-2Rβγ 激动剂,能够有效抵抗 TME 内的免疫抑制极化。经过 Neo-2/15 修饰的 CAR-NK 细胞在 TME 内表现出更强的细胞毒性、更少的衰竭和更长的持续时间。这种增强作用使得 CAR-NK 细胞在胰腺癌和卵巢癌治疗中表现出更优越的抗肿瘤活性。

其具体机制是 Neo-2/15 为 CAR-NK 细胞提供了持续增强的 IL-2 受体下游信号传导,促进 c-Myc 和核呼吸因子 1(NRF1)的表达。这种上调对于维持 CAR-NK 细胞的线粒体适应性和代谢韧性至关重要,最终导致细胞毒性增加和在 TME 内的显著持久性。NRF1 的上调是 Neo-2/15 诱导的增强效应的关键,也是抵抗 TME 免疫抑制极化的重要机制。实验表明,NRF1 的过表达显著增强了 CAR-NK 细胞的抗肿瘤效果,无论是在体外还是体内实验中,均表现为 ATP 产量的增加。

总之该研究揭示了 Neo-2/15 通过激活 c-Myc 和 NRF1 信号通路,增强 CAR-NK 细胞在 TME 中的功能,为理解 CAR-NK 细胞在实体瘤治疗中的代谢和免疫机制提供了新的视角。这一发现为利用代谢修饰策略提升 NK 细胞活性、对抗实体瘤免疫抑制提供了潜在的通用解决方案,有望为实体瘤治疗开辟新的路径。

第三篇

免疫代谢在免疫和炎症的调节中至关重要,但预防异常激活诱导的免疫病理的机制尚不清楚。2025 年 1 月 6 日,免疫与炎症全国重点实验室王品团队,联合曹雪涛团队、免疫与炎症全国重点实验室于益芝团队作为通讯作者在Cell Research上发表了题为 「Nonenzymatic lysine D-lactylation induced by glyoxalase II substrate SLG dampens inflammatory immune responses 」的研究性文章。

该研究旨在探索免疫细胞中的代谢分子如何影响免疫反应和炎症过程。主要揭示了乙二醛酶 II(GLO2)底物 S-D-乳酰谷胱甘肽(SLG)诱导的非酶促赖氨酸-D-乳酸化修饰(lysine D-lactylation)在抑制炎症反应中的重要作用。


图 3 (来源:【1】)

免疫代谢是免疫学和代谢学交叉领域的一个重要研究方向,它关注免疫细胞在应对外来病原体或自身异常细胞时如何调整其代谢状态以支持免疫应答。近年来,越来越多的证据表明,免疫细胞的代谢状态不仅影响其功能活性,还在很大程度上决定了免疫应答的强度和持续时间。免疫代谢在免疫和炎症的调节中发挥着至关重要的作用,对于维持机体免疫稳态和防止炎症性疾病的发生具有重要意义。

乙二醛酶系统是哺乳动物体内的一个酶网络,负责解毒活性代谢物,如糖酵解最常见的副产物甲基乙二醛(MGO)。乙二醛酶 II(GLO2)是该系统中的一个关键酶,它催化 S-D-乳酰谷胱甘肽(SLG)产生 D-乳酸。然而,关于乙二醛酶系统,尤其是 GLO2 及其底物 SLG 在免疫激活和炎症调节中的作用,目前尚不清楚。

该团队的最新成果揭示了在先天免疫激活过程中,糖酵解分支通路中的乙二醛酶 II(GLO2)通过三戊三酚(TTP)介导的 mRNA 衰变受到 NF-κB 信号通路的特异性下调。由于 GLO2 的下调,其底物 S-D-乳酰谷胱甘肽(SLG)在细胞质中积累。SLG 能够通过邻近的半胱氨酸残基将乳酰基团转移到赖氨酸残基上,形成 D 乳酰化赖氨酸。

这一过程是非酶促的,并受到附近半胱氨酸残基的极大促进。乳酸化组学分析在活化的巨噬细胞中共鉴定到 2255 个乳酸化位点,主要集中在细胞质蛋白中。全局蛋白质结构分析表明,赖氨酸对 SLG 介导的 D-乳酸化修饰的易感性取决于其与半胱氨酸残基的接近程度。RelA 蛋白 K310 位点的 D-乳酸化修饰减弱了炎症信号传导和 NF-κB 转录活性,从而恢复了免疫稳态。

该研究首次揭示了 SLG 诱导的非酶促 D-乳酸化修饰在抑制炎症反应中的重要作用。提出了 GLO2/SLG/D-乳酸化调控轴作为对抗临床炎症性疾病的潜在靶点。拓宽了我们对 D-乳酸和 D-乳酰化修饰的基本认识,为开发免疫代谢治疗策略提供了重要的理论基础和实验参考。

第四篇

随着对免疫系统研究的深入,科学家们逐渐认识到天然免疫应答在机体抵抗病原体感染中的关键作用。天然免疫受体作为启动抗感染天然免疫应答的基础,其功能多样性备受关注。异质性细胞核核糖核蛋白 A2B1(hnRNPA2B1)作为细胞核内的重要蛋白,此前已被发现具有识别病毒 DNA 并启动抗病毒天然免疫应答的功能。然而,关于 hnRNPA2B1 在细菌感染中的作用及其机制,尚存在许多未知。

2025 年 1 月 14 日,曹雪涛团队在Cell Metabolism上发表了题为「Nuclear adenine activates hnRNPA2B1 to enhance antibacterial innate immunity」的研究性文章。该研究旨在探究细胞核腺嘌呤激活 hnRNPA2B1 介导的 IL-1β 转录在抗菌先天免疫中的作用及机制,这一发现为细菌感染提供了潜在的治疗方法。


图 4(来源:【2】)

该研究报道了在细菌感染时,hnRNPA2B1 能够促进巨噬细胞中 Il1b 基因的转录,进而促进 IL-1β 的产生,从而增强抗菌免疫反应。腺嘌呤在细菌感染时细胞核内的含量显著升高,并能够直接结合并激活 hnRNPA2B1。

通过结构预测和分子互作检测,确定了 hnRNPA2B1 上与腺嘌呤结合的关键氨基酸位点。进而阐明 hnRNPA2B1 如何通过结合和招募核仁素(NCL)和脂肪质量与肥胖相关蛋白(FTO),促进 Il1b 基因增强子 DNA 的 N6-甲基腺苷(6mA)去甲基化,从而增加染色质可及性,促进 Il1b 基因的转录。

通过髓系细胞特异性 Hnrnpa2b1 基因敲除小鼠模型,验证了 hnRNPA2B1 在抗菌免疫反应中的关键作用。同时通过体内实验,证明了补充腺嘌呤能够通过激活 hnRNPA2B1-IL-1β 通路,保护小鼠免受细菌感染导致的死亡。

该研究拓宽了对 hnRNPA2B1 功能多样性的认识,揭示了其在抗菌免疫反应中的重要作用。阐明了腺嘌呤作为代谢物在免疫应答中的新功能,为理解免疫应答与代谢调节之间的密切关系提供了新的视角。揭示了抗菌免疫反应中的新型代谢-表观遗传相互作用机制,为理解免疫应答的复杂调控网络提供了新的线索。

第五篇

严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 型(SARS-CoV-2)自 2019 年底首次被发现以来,已在全球范围内引发了大流行,导致大量感染病例和死亡事件。随着对 SARS-CoV-2 研究的深入,科学家们逐渐认识到该病毒不仅直接感染并损伤肺部细胞,还可能通过多种机制引发全身性的病理反应。其中,补体系统作为先天免疫系统的重要组成部分,在机体抵抗病原体感染中发挥着关键作用。然而,当补体系统过度激活时,也可能导致组织损伤和疾病恶化。

内皮细胞作为血管壁的主要组成部分,在维持血管通透性和血液流动中起着至关重要的作用。在 SARS-CoV-2 感染过程中,内皮细胞损伤已被证明是导致多器官功能衰竭和死亡的重要原因之一。研究表明,SARS-CoV-2 可能通过干扰补体系统的正常调节机制,导致补体介导的内皮细胞损伤。

2025 年 2 月 13 日,曹雪涛团队在Emerging Microbes & Infections在线发表题为「SARS-CoV-2 enhances complement-mediated endothelial injury via suppression of membrane complement regulatory proteins」一文。该文章揭示了 SARS-CoV-2 感染过程中补体系统异常激活导致内皮细胞损伤的新机制,为理解 SARS-CoV-2 的致病机理提供了新的视角。


图 5(来源:【3】)

该研究发现 SARS-CoV-2 感染可增强补体介导的内皮细胞损伤。这一发现揭示了 SARS-CoV-2 感染过程中补体系统异常激活的潜在机制。进一步研究发现,SARS-CoV-2 通过多种蛋白质抑制膜补体调节蛋白(CRPs)的表达和功能。膜补体调节蛋白是内皮细胞表面的一类重要蛋白,它们能够调节补体系统的激活,防止补体过度攻击自身细胞。由于 SARS-CoV-2 抑制了膜补体调节蛋白的功能,导致补体成分在内皮细胞表面异常沉积,进而引发内皮细胞损伤。这一过程在 SARS-CoV-2 感染导致的严重疾病中起着关键作用。

文章还通过 CRISPR/Cas9 基因编辑技术,筛选并鉴定了 SARS-CoV-2 中负责抑制膜补体调节蛋白的具体蛋白质,如 SARS-CoV-2 M 、NSP16 和 ORF9b 等。这些蛋白质通过与膜补体调节蛋白相互作用,抑制其表达和功能,从而增强补体介导的内皮细胞损伤。

此外文章还探讨了干扰素(IFN)在 SARS-CoV-2 感染过程中的作用。发现 IFN-γ、GM-CSF 和 IFN-α 等细胞因子能够上调膜补体调节蛋白的表达,从而对抗 SARS-CoV-2 对补体系统的抑制作用。然而,当 IFN-γ 水平下降时,内皮细胞对补体介导的损伤的抵抗力也会减弱。

总之该团队揭示了 SARS-CoV-2 感染过程中补体系统异常激活导致内皮细胞损伤的新机制,通过鉴定 SARS-CoV-2 中负责抑制膜补体调节蛋白的具体蛋白质,为开发针对这些蛋白质的靶向疗法提供了理论依据。该研究成果还有助于指导内皮损伤、血栓性微血管病和重症 COVID-19 的潜在靶点提供了临床诊断和治疗依据。

第六篇

此外,曹雪涛团队于 2025 年 1 月在Cancer Cell上发表了题为「Inhibiting intracellular CD28 in cancer cells enhances antitumor immunity and overcomes anti-PD-1 resistance via targeting PD-L1」的研究性文章。通过抑制肿瘤细胞内的 CD28,探讨其是否能够增强抗肿瘤免疫应答,并克服对 PD-1 抗体治疗的耐药性。


图 6(来源:【5】)

由于免疫检查点阻断(ICB)疗法通过抑制免疫检查点分子(如 PD-1)的相互作用,激活免疫系统对肿瘤细胞的杀伤,从而治疗癌症。这种疗法在改善恶性肿瘤患者的预后方面取得了显著进展。然而,大多数癌症患者对 ICB 治疗的响应有限,存在明显的治疗耐药性问题。CD28 是一种经典的共刺激分子,主要表达于 T 细胞表面,对 T 细胞的激活和功能至关重要。然而,CD28 在非 T 免疫细胞、基质细胞甚至肿瘤细胞中的潜在作用尚不清楚。

该研究在 TNBC 小鼠模型中进行体内全基因组 CRISPR 筛选,以识别与免疫治疗耐药相关的肿瘤内在因子。通过一系列功能实验,包括细胞组分分离、免疫荧光、胞内蛋白流式检测、流式细胞术、质谱流式和单细胞测序等,深入探究 CD28 在肿瘤细胞中的表达、定位及功能。发现 CD28 在实体瘤肿瘤细胞内高表达,并揭示了其在肿瘤细胞中促进免疫逃逸的非经典性功能。

机制上,癌细胞内 CD28 可直接与 Cd274 mRNA 结合,招募剪接因子 SNRPB2 以增强 Cd274 mRNA 稳定性,从而促进肿瘤细胞 PD-L1 表达,进而实现肿瘤免疫逃逸。靶向抑制癌细胞内 CD28 能够克服对 PD-1 抗体治疗的耐药性,并增强抗肿瘤免疫应答。

第七篇

抗病毒信号传导是宿主细胞对病毒感染的重要防御机制,在 RNA 病毒感染过程中,宿主细胞需要迅速启动并协调抗病毒信号传导,以抑制病毒的复制和传播。线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)是 RIG-I 样受体(RLR)家族下游抗病毒信号传导中的关键衔接蛋白。MAVS 位于线粒体外膜上,当 RLR 检测到病毒 RNA 后,MAVS 会触发一系列信号转导事件,导致干扰素和其他抗病毒因子的产生。

2025 年 1 月 30 日,曹雪涛团队和刘洋团队共同在Trends in Immunology上发表了「Cellular RNA acts as an antiviral MAVS signalosome scaffold」一文。


图 7(来源:【6】)

该研究旨在揭示细胞 RNA 在抗病毒信号传导中的新作用,特别是它如何作为 MAVS 信号体的支架,促进抗病毒信号的转导。研究人员使用了一系列分子生物学和生物化学技术,包括 RNA 干扰、免疫共沉淀、质谱分析等,来探究细胞 RNA 与 MAVS 蛋白的相互作用。还利用蔗糖梯度离心法分离并纯化 MAVS 信号体,以进一步分析 RNA 在信号体中的作用。

研究人员发现,细胞 mRNA 的 3′ 非翻译区(UTR)能够直接与 MAVS 蛋白的无序结构域结合,形成稳定的复合物。这种结合不仅增强了 MAVS 信号体的稳定性,还促进了 MAVS 与其他信号转导分子的相互作用,从而提高了抗病毒信号传导的效率。通过 RNA 干扰技术抑制特定 mRNA 的表达,研究人员观察到 MAVS 信号体的活性和抗病毒信号传导受到显著抑制,进一步证实了 RNA 在 MAVS 信号体中的重要作用。质谱分析结果显示,与 MAVS 结合的 RNA 种类众多,包括多种与抗病毒信号传导相关的 mRNA。

本研究通过深入研究 RNA 与 MAVS 蛋白的相互作用机制,有助于开发新的抗病毒药物和治疗方法,提高宿主细胞对 RNA 病毒的防御能力。

曹雪涛院士团队在 2025 年第一季度的成果斐然,实属科研先锋,展现了团队在免疫学领域的深厚底蕴和创新能力。看完上述丁香学术的分享,除了感慨院士团队在免疫代谢及炎症治疗方面的高产,可别忘了学习这些文章背后精妙的设计思路和研究模型!以科学问题作为出发点,利用精确的科学模型和研究方法,从数据分析到确定结论,每一步都经过缜密的思考和扎实的实验验证。通过学习他们的文章设计思路,大家可以开阔科研思维,助力自己之后的科研之路。

参考文献(上下滑动查阅):

【1】Zhao Q et al. Nonenzymatic lysine D-lactylation induced by glyoxalase. II substrate SLG dampens inflammatory immune responses. Cell Res. 2025 Feb;35(2):97-116.

【2】Zhang S et al. Nuclear adenine activates hnRNPA2B1 to enhance antibacterial innate immunity. Cell Metab. 2025 Feb 4;37(2):413-428.e7.

【3】Wu J et al. SARS-CoV-2 enhances complement-mediated endothelial injury via the suppression of membrane complement regulatory proteins. Emerg Microbes Infect. 2025 Dec;14(1):2467781.

【4】Luo J et al. Neoleukin-2/15-armored CAR-NK cells sustain superior therapeutic efficacy in solid tumors via c-Myc/NRF1 activation. Signal Transduct Target Ther. 2025 Mar 3;10(1):78.

【5】Yang Z et al. Inhibiting intracellular CD28 in cancer cells enhances antitumor immunity and overcomes anti-PD-1 resistance via targeting PD-L1. Cancer Cell. 2025 Jan 13;43(1):86-102.e10.

【6】Liu Y, Cao X. Cellular RNA acts as an antiviral MAVS signalosome scaffold. Trends Immunol. 2025 Feb;46(2):97-99.

【7】Chen K, Cao X. Biomolecular condensates: phasing in regulated host-pathogen interactions. Trends Immunol. 2025 Jan;46(1):29-45.

图片来源:各期刊文章、图虫创意

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