PNAS:陆军军医大学邓有才等团队发现Rbp-Jκ-Klf2轴确立为NK细胞终末成熟与归巢主调控网络
转录调节因子Rbp-Jκ是Notch信号中的一个关键分子开关;然而,其在自然杀伤(NK)细胞成熟和迁移中的细胞内在作用尚未被完全理解。
2026年9月1日,陆军军医大学邓有才,重庆中医药大学Zhaoyang Zhong和中南大学邓亚飞共同通讯在
PNAS
在线发表题为
Rbp-Jκ controls NK cell late maturation and migration via chromatin landscape remodeling
的研究论文。
该研究证明了NK细胞特异性Rbp-Jκ缺失(Ncr1iCre × Rbp-Jκfl/fl, Rbp-JκΔNK)损害了NK细胞的终末成熟和迁移,表现为骨髓中NK细胞滞留增加、循环NK细胞数量减少以及迁移介质(CD62L、S1pr5和Cx3cr1)表达下降。
尽管表现出活化表型,但由于组织动员受损,Rbp-Jκ缺陷的NK细胞在体内无法控制B16F10肺转移。多组学(scRNA-seq/scATAC-seq、bulk ATAC-seq和CUT&Tag)揭示,Rbp-Jκ在NK细胞中协调染色质重塑,抑制与NK细胞活化和细胞毒性相关基因的表达,同时促进参与核糖体和氧化磷酸化的基因表达。
值得注意的是,Rbp-Jκ直接结合Krüppel样因子2(Klf2)启动子,Rbp-Jκ的缺失降低了Klf2的mRNA和蛋白水平。Klf2过表达挽救了Rbp-Jκ缺陷NK细胞中CD62L和CX3CR1表达的下调。Rbp-Jκ和Klf2在共享基因组位点的共占据通过ChIP-qPCR得到确认。
总之,作者的研究揭示Rbp-Jκ通过染色质重编程作为NK细胞终末成熟和组织归巢的主调控因子,其中Klf2作为其关键下游转录因子发挥作用。

自然杀伤(NK)细胞——1型先天淋巴样细胞(ILC1s)的一个亚群——在病毒清除和早期肿瘤免疫监视中发挥关键作用。它们通过释放细胞毒性分子直接消除靶细胞,并通过细胞因子分泌激活其他免疫细胞。
由于同种异体NK细胞过继转移在癌症治疗中的巨大成功,基于NK细胞的免疫治疗在癌症、传染病和自身免疫性疾病领域引起了广泛关注。因此,对NK细胞发育和效应功能机制的更深入理解可能导致鉴定新的靶点,以提高基于NK细胞的免疫治疗效率。
在小鼠中,NK细胞在骨髓(BM)中由共同淋巴样祖细胞发育而来,在CD122表达起始后经过三个连续阶段:Lin⁻CD122⁺NK1.1⁻DX5⁻ NK前体细胞(NKPs)、Lin⁻CD122⁺NK1.1⁺DX5⁻未成熟NK细胞(iNKs)和Lin⁻CD122⁺NK1.1⁺DX5⁺成熟NK细胞(mNKs)。
在NK1.1表面表达后,NK细胞成熟可根据CD27和CD11b的表面表达分为三个连续阶段:CD27⁺CD11b⁻(CD27SP)、CD27⁺CD11b⁺(DP)和CD27⁻/低CD11b⁺(CD11bSP)。分化后,一部分NK细胞离开BM进入循环,主动巡逻外周组织。NK细胞迁移至感染或恶性肿瘤部位,在此执行效应功能。然而,控制NK细胞发育、迁移和效应功能的转录机制尚未被完全理解。

图1.Rbp-Jκ缺乏会破坏组织内NK细胞的成熟程序(摘自
PNAS
)
Notch信号通路是一条进化保守的调控级联,调节包括NK细胞在内的多种细胞类型的分化、增殖和命运决定。该通路包含Notch配体、Notch受体和细胞内转录因子CSL蛋白(在人类中称为Cbf-1或RPBJ,在小鼠中称为免疫球蛋白κ J区重组信号序列结合蛋白(Rbp-Jκ))。
在Notch胞内结构域(NICD)存在时,Rbp-Jκ充当转录共激活因子,而在NICD不存在时,Rbp-Jκ通过招募其他共抑制因子形成共抑制复合物。Rbp-Jκ在T细胞和B细胞发育和功能中的作用至关重要,但其在NK细胞中的功能仍存在争议。先前在Rbp-Jκfl/flVavCre/+小鼠(泛造血Rbp-Jκ缺失)和Rbp-Jκfl/flIL7rCre/+小鼠(表达CD127的I型ILCs中Rbp-Jκ缺失)中的研究揭示,Rbp-Jκ缺失损害了NK细胞的特化和成熟,并导致慢性激活。
相比之下,用Rbp-Jκ缺陷BM细胞(来自Rbp-Jκfl/flMxcre小鼠)和野生型(WT)BM细胞的1:1混合物重建致死照射的CD45.1 C57BL/6小鼠,显示两种基因型之间胸腺NK细胞和NK细胞亚群数量相当。这些差异促使作者生成Ncr1iCre × Rbp-Jκfl/fl小鼠,使得能够在NK细胞特化后特异性缺失Rbp-Jκ。该模型可用于鉴定Rbp-Jκ在NK细胞成熟、效应功能和迁移中的细胞内在作用。
在本研究中,作者将遗传消融(Ncr1iCre × Rbp-Jκfl/fl)研究与单细胞RNA测序(scRNA-seq)、scATAC-seq、bulk ATAC-seq、CUT&Tag和功能检测相结合,以阐明Rbp-Jκ在NK细胞中调控作用的潜在机制。
作者的结果表明,Rbp-Jκ协调NK细胞的染色质重塑,从而控制成熟、效应功能和迁移。机制上,Rbp-Jκ转录调控Krüppel样因子2(Klf2),而Klf2反过来介导Rbp-Jκ对NK细胞成熟和迁移的影响。
参考消息:https://doi.org/10.1073/pnas.2525481123
