滤泡辅助T细胞的发育与功能研究

High-affinity, class-switched antibodies are critical for long-term protection against microbial infections. They are products of the GC reaction during the T-dependent B cell response. Follicular helper T cells (TFH) constitute a new effector T cell subset that specializes in promoting the B cell response and the GC reaction. These cells are characterized by a CXCR5+ICOShiPD-1hi phenotype, highly express the transcription regulator Bcl-6, and are physically localized inside GCs. However, our understanding of TFH development and function is still fragmented. Current models do not fully address the fundamental functional requirement of TFH cells, co-localization and synapsing interaction with antigen-responding cognate B cells. Based on recent development of the field and novel results from our own laboratory, including a new independent study of ours in press at Nature, this project is designed to mechanistically elucidate how TFH-related molecules ICOS, Bcl-6, and CXCR5 regulate T-B co-localization and cognate adhesive interactions, delineate how cognate adhesive interactions in turn shape TFH development in a competition-selection fashion, and potentially identify novel control mechanisms for the development of TFH cells. Completion of this project will vertically advance our mechanistic understanding of the T-dependent B cell response and humoral immunity, and help improve the framework on which future development of more effective antibody vaccines can be based.

通过生发中心（GC）反应产生高亲和力、同种型转换抗体是长效抗感染免疫的重要机制。滤泡性辅助T细胞（ TFH）是专一于促进B细胞应答和生发中心反应的新型T细胞亚群，有CXCR5+ICOShiPD-1hi的表型，独特的Bcl-6转录调控因子，独特的GC内定位。TFH细胞如何在体内应答中发育的生物学机制还不清楚。基于申请人即将发表于《Nature》的独立工作及其它前期准备，本项目紧紧围绕TFH细胞必须与B细胞共定位且通过突触传递辅助信号这一决定性功能特点，整合运用实时在体显微成像技术、单细胞分析技术、以及基因工程小鼠模型，深入分析TFH相关分子ICOS、Bcl-6、CXCR5调控T、B细胞共定位及突触性黏附作用的机制，系统探究T-B突触黏附在TFH发育中的选择作用，并试图鉴定新的调控突触黏附和TFH发育的新节点。这些研究将深化对体液免疫应答调控机制的理解，为诱导高效抗体疫苗奠定理论新基础。

生发中心（GC）反应产生高亲和力、同种型转换抗体是长效抗感染体液免疫的重要机制。滤泡辅助性T细胞（Tfh）是一类定位于B细胞及生发中心区域，促进B细胞体液免疫应答和调控生发中心反应的新型T细胞亚群。具有CXCR5+ICOS+PD-1+的表型，独特的Bcl-6转录因子表达。Tfh细胞在体内辅助生发中心应答机制研究并未完全清楚。该项目紧紧围绕Tfh细胞必须与B细胞共定位且通过突触传递辅助信号这一决定性功能特点，整合运用实时在体显微成像技术、单细胞分析技术、以及基因工程小鼠模型，深入分析相关分子调控T-B细胞共定位及突触性黏附作用机制，系统探究T-B突触黏附在Tfh发育和GC选择中的作用。研究计划顺利进行，取得一系列重要成果。其中深入探究了Tfh分化关键性分子ICOS,Bcl-6，CXCR5，PD-1等分子调控机制，发现ICOS-ICOSL分子对介导Tfh辅助GC B细胞高频突变及亲和力筛选的重要机制，PD-1在Tfh细胞发育和功能调节中与ICOS分子相反的功能机制以及Bcl-6通过调控Tfh细胞钙信号及与GC B细胞动态作用方式的新机制。同时，发现并阐明了基于SAP, Ephrin B1-EPHB6, Semaphorin 4C-Plexin B2分子通过接触依赖方式调控Tfh与GC B细胞互作的新机制。另外，还揭示基于IL-9信号调控的Tfh细胞辅助记忆B细胞生发中心选择的内在机制。综上，上述多项研究系统探究了T-B突触黏附在Tfh-GC反应中的调控作用，并鉴定了新的调控突触黏附和Tfh发育的新节点。这些研究深化对体液免疫应答调控机制的理解，为诱导高效抗体疫苗奠定理论新基础。