CTRAM：I类限制性T细胞相关分子，免疫球蛋白超家族（Ig-SF）新成员！
日期：2023-12-07 10:44:34
CRTAM是一种新鉴定的免疫球蛋白超家族（Ig-SF）新成员。Ig-SF蛋白家族包含多个免疫调节和细胞粘附分子，这些蛋白在免疫系统的形成、应答和细胞交互中扮演重要角色。CRTAM作为一种细胞表面跨膜蛋白，目前针对这一靶点的研究报道较少。相关研究表明CRTAM（CD355）与多种疾病关联，包括炎症、哮喘、恶性间皮瘤和某些肿瘤疾病。CRTAM促进促炎细胞因子的产生，可能参与自身免疫性疾病的免疫病理学。此外，CRTAM在免疫过程中对NK细胞杀伤肿瘤细胞起到关键作用，呈现出潜在的肿瘤靶向策略。今天，我们一起了解下这个Ig-SF新成员CRTAM！
1. 什么是CTRAM？
1.1 CTRAM的结构
CRTAM（Class I-restricted T cell-associated molecule，又称CD355）是I类限制性T细胞相关分子。CRTAM最初被发现在活化的CD8+T细胞和NKT细胞中表达较高，这些细胞受I类主要组织相容性复合物（MHC）的限制，CRTAM因此得名。人的CRTAM全长有393个氨基酸，它的胞外区有两个免疫球蛋白结构域，第一个是IgV，第二是IgC。CRTAM胞内有类-I PDZ（ESIV）结合基序，能连接到支架蛋白的PDZ区域。CRTAM的两个Ig样结构域使其被归类免疫球蛋白超家族（Ig-SF）的一个新成员。另有报道CRTAM还与Necl蛋白家族有关，其氨基酸序列与Necl蛋白相似度约为20%。因此，研究者又将CRTAM归类为Nectin样家族的成员 [1-3]。
1.2 CTRAM的表达和功能
CRTAM作为一种新鉴定的在T细胞激活标记物，其在体外激活的iNKT、NK、CD8 T以及CD4 T细胞表面均表达。在小鼠中，CRTAM mRNA在脾脏、大脑和睾丸中可检测到，在人体中则存在于脾脏、胸腺、肠道、淋巴结、肺、睾丸、卵巢和结肠中。研究发现，CRTAM+CD4 T细胞产生的IFN-γ在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中观察到的炎症过程中起到作用。在哮喘患者中检测到CRTAM存在于CD4和CD8 T细胞、中性粒细胞以及嗜碱性粒细胞的细胞膜上。此外，经抗原特异性刺激后，1型糖尿病患者的iNKT细胞中CRTAM表达与IFN-γ产生之间存在明显关联。这些发现提示，CRTAM表达细胞可能参与多种疾病相关的免疫病理学过程 [4-6]。
图1. CRTAM的结构 [1]
2. CRTAM的配体是什么？
Nectin样分子2（Necl-2）最近被确认为CRTAM的结合伴侣。Necl-2有很多别名，包括TSLC1（tumor suppressor in lung cancer 1）、CADM1（cell adhesion molecule 1）、SynCAM1（synaptic cell adhesion molecule 1）、IgSF4（Immunoglobulin superfamily member 4）、RAI75。Necl-2属于Nectin家族蛋白成员（Nectin1-4，Necl1-5）。Nectin和necl分子之间通过形成同源或异源的二聚体介导细胞黏附，他们也可以和免疫分子如DNAM-1（CD226），TIGIT，CD96，CRTAM等互相作用。多个研究通过细胞粘附实验、NK细胞与CD8细胞相关的功能实验鉴定出CRTAM的配体为Nectin家族蛋白Necl-2 [5, 7-8]。
研究发现，CRTAM与其配体nectin-like 2（Necl2）的相互作用对小鼠CD4 T细胞产生IL-17、IL-22和IFN-γ的高效产生至关重要，并在CD8 T细胞和NK细胞的最佳细胞毒性中发挥作用。现有研究揭示，CRTAM与Necl-2的结合产生不同效应，具体取决于淋巴细胞类型。对于NK或CD8(+) T细胞，它促进细胞毒性和IFNγ分泌，有利于免疫监视。相反，CRTAM/Necl-2（TSLC1）相互作用会触发激活的Vγ9Vδ2 γδ T细胞的细胞死亡，从而促进肿瘤免疫逃逸（点击查看以往CRTAM的配体：Necl-2/CADM1/TSLC1文章报道） [5, 7-9]。
图2. CRTAM与Necl-2的结合产生不同效应 [9]
3. CRTAM相关的调控机制
越来越多的研究表明，CRTAM是一个多功能蛋白，在多种免疫过程中发挥作用。除了与Necl-2相互作用发挥免疫功能外，在小部分CD4 T细胞亚群中，CRTAM可与蛋白scrib相互作用，调节T细胞的极性，调节γ干扰素和IL-22的分泌 [10-12]。此外，Zeb1被发现是CRTAM的调控因子。Zeb1抑制CRTAM启动子活性，调控人T细胞中的CRTAM水平 [13]。当CRTAM启动子中的特定元件突变时，可消除Zeb1介导的转录抑制 [13]。然而，AP-1转录因子也被证明在人类T CD8淋巴细胞中调控CRTAM基因的表达 [14]。目前CRTAM介导的信号转导途径尚不十分清楚，多数研究提示Necl-2和CRTAM相互作用对免疫过程至关重要。
研究显示，CRTAM能增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。活化的NK细胞对转染了Necl-2的肿瘤细胞的杀伤效果更显著。体内实验表明，使用转染Necl-2的肿瘤细胞在裸鼠上进行实验时，裸鼠会迅速排斥肿瘤，预先清除裸鼠的NK细胞则明显抑制了排斥作用。体外实验表明，Necl-2的肿瘤细胞活化CD8+T细胞时，CRTAM表达增加，刺激后CD8+T细胞分泌γ干扰素。阻断CRTAM-Necl-2互动会抑制γ干扰素分泌。此外，Necl-2的抗原递呈细胞可刺激CD8+T细胞分泌IL-22，参与皮肤细胞的免疫调节。CRTAM-Necl-2互动调节CD8+T细胞淋巴结停留。CRTAM敲除小鼠对病毒免疫效果较弱，因其CD8+T细胞数量减少 [9-11]。
4. CRTAM与疾病相关的研究
4.1 CRTAM与肠道菌群研究
研究发现CRTAM存在于肠道内的T细胞中，参与调控T细胞在肠道的定位和维持，同时影响Th17细胞的分化和功能。CRTAM的缺失影响了肠道菌群的组成，在平衡状态下，缺乏CRTAM的小鼠肠道中Firmicutes菌门的相对丰度增加，而Tenericutes菌门的相对丰度减少。研究使用野生型和缺乏CRTAM基因的小鼠，在感染或生理盐水灌胃后观察小鼠体重、粪便、肠道组织和肠道菌群的变化，以及血液和肠道淋巴结中Th17细胞的数量和功能。结果显示，CRTAM促进了感染后Th17细胞的增殖和分化，增强了小鼠对肠道寄生虫的抵抗能力 [15]。
此外，CRTAM还维持了肠道菌群的平衡，防止了感染后菌群失调和炎症反应的发生。与此相反，CRTAM缺失的小鼠在感染后表现出更严重的体重下降、粪便稀释、肠道损伤和菌群失调，以及较低水平和功能的Th17细胞。因此，研究表明CRTAM是一种关键的免疫调节分子，其通过促进Th17细胞的成熟发挥保护作用，预防小鼠在肠道寄生虫感染中引起的菌群失调和炎症反应，为未来肠道寄生虫感染的治疗提供了新的靶点和策略 [15]。
4.2 CRTAM与哮喘研究
研究发现过敏性哮喘患者的CD4+CRTAM+和CD8+CRTAM+T淋巴细胞以及CD177+CRTAM+中性粒细胞的百分比明显增加，而IL5Rα+CRTAM+嗜酸性粒细胞的百分比无显著差异。因此，该研究推测CRTAM在T细胞、嗜酸性粒细胞和中性粒细胞的表达可能与过敏性哮喘的支气管炎症相关 [23]。另有研究指出维生素D水平与编码CRTAM基因的变异在哮喘发作风险中有显著的相互作用。在两个儿童哮喘队列（CAMP population和Costa Rican replication population）中进行了全基因组互作分析，揭示了三个与CRTAM相关的常见变异，其中rs2272094是一种非同义多态性，其在维生素D水平较低时与哮喘发作率的增加相关。进一步实验揭示了维生素D和rs2272094对CRTAM表达的影响。该研究结果在两个独立人群中得到了验证，揭示了维生素D与CRTAM调控的CD8+和自然杀伤性T细胞在哮喘发作中的重要作用 [16]。
4.3 CRTAM与糖尿病研究
CRTAM在活化的iNKT细胞、CD8+T细胞和少量CD4+T细胞表面得到表达，并与小鼠CD4+T细胞的促炎症表型相关。研究表明，受到α-半乳糖脑苷刺激的iNKT细胞可在18小时内表达CRTAM，这表明iTCR与α-半乳糖脑苷的结合信号足以触发CRTAM的表达，而共刺激分子如CD40、CD80和CD86对CRTAM的表达并无影响。此外，研究人员还观察到CRTAM的表达与健康人和I型糖尿病患者的iNKT细胞产生干扰素-γ（IFN-γ）的能力有明显的关联。这表明CRTAM可能在人类iNKT细胞产生IFN-γ的过程中扮演重要角色，同时可作为识别这些炎症细胞的标志之一 [17]。
4.4 CRTAM与癌症等疾病研究
在小鼠的肺癌模型中，研究者发现天花粉可通过调节肿瘤细胞中TSLC1和CRTAM的表达来发挥作用。进一步的实验发现，使用小干扰RNA（siRNA）阻断TSLC1的表达可以显著消除天花粉对效应T细胞增殖和细胞因子分泌的影响。这表明天花粉通过促进TSLC1和CRTAM之间的相互作用来增强抗肿瘤免疫应答 [18]；CRTAM在免疫调节型三阴性乳腺癌（TNBC）中也具有重要作用。CRTAM可增强免疫炎症反应并促进CD8+T细胞的浸润。其次，CRTAM过表达能引发STAT1的磷酸化，并增加干扰素刺激基因的表达 [19]。此外，也有报道提示CRTAM与急性淋巴性白血病 [20]、自身免疫脱发 [21]、结核病 [22]关联。总之，这些研究表明，CRTAM参与调节免疫细胞的生物学行为和免疫应答，有望成为多种疾病的免疫研究新的靶点。
5. CRTAM的临床研究前景
HBM-1054作为当前唯一针对CRTAM的临床药物，正在进行临床前的制剂开发和工艺优化，预计将在2024年提交临床试验申请。该药物由和铂医药（上海）有限责任公司开发，其临床适应症尚未公布，但可能涉及CTRAM高表达的肿瘤类型，比如肺癌、乳腺癌和胃癌等。当前对于CRTAM的临床药物开发和评价仍相对不足。因此，HBM-1054的安全性和有效性需要更多的临床数据来证实。随着对CRTAM及其在肿瘤免疫治疗中作用的深入研究，更多的创新和合作是必要的，这将有助于扩大对CRTAM的理解，并为这一领域带来更多新型研究策略。
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The high purity was greater than 95% as determined by SDS-PAGE.
Immobilized Human CRTAM at 2μg/mL can bind Human CADM1(CSB-MP004425HUd9). The EC50 is 2.277-2.649 ng/mL.
The high purity was greater than 90% as determined by SDS-PAGE.
Immobilized Mouse Cadm1 (CSB-MP004425MO) at 2μg/mL can bind Mouse Crtam. The EC50 is 54.36 -61.77 ng/mL.
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