Sin1/mTORC2在生发中心B细胞反应及产生抗体中的作用及机制研究

Antibody is the effector for humoral immunity, which plays an important role in infectious diseases, tumors and autoimmune diseases, and its production relies on germinal center (GC) reaction. Mammalian target of rapamycin (mTOR) is crucial for coordinating growth factors and energy availability with cell growth and metabolism, which is involved in B cell development and GC reaction. Stress-activated protein kinase interacting protein 1 (Sin1) is an essential component for mTOR complex 2 (mTORC2), while the role and mechanism of Sin1 in GC B cell reaction and high affinity antibody production is largely unknown. In this study, we generate GC B cell conditional Sin1-deficient mice. We will explore role of Sin1 in GC B cell reaction by analyzing percentages of GC, plasma and memory B cells, antigen-specific antibody production, affinity maturation, class switch recombination and somatic hypermutation in Sin1 WT and deficient mice after immunization. Further signaling studies will show the function of Sin1 in GC B cell fate decision and metabolism, which will imply the mechanism of Sin1 in regulating GC B cell reaction and antibody production, and provide a clue for treating GC B lymphocytes defects and dysfunction by targeting Sin1/mTORC2.

生发中心（GC）反应是B细胞产生抗体的关键，抗体作为体液免疫应答的效应分子，在感染性疾病、肿瘤及自身免疫病中均发挥重要作用。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）作为调控细胞生长及代谢的重要因子，参与B细胞发育及GC B细胞反应的过程。然而，作为蛋白复合体mTORC2的重要组分，Sin1在GC B细胞反应及产生高亲和力抗体的作用及机制尚未报道。本项目以Sin1为研究对象，基于Sin1在GC B细胞条件性敲除小鼠，研究机体接受抗原免疫后，Sin1在GC B细胞、浆细胞及记忆性B细胞的比例变化、抗原特异性抗体生成、亲和力成熟、类别转换及体细胞高频突变过程中的作用；通过生化信号通路研究，阐明Sin1对GC B细胞终末分化发育及细胞代谢相关基因的影响，深入探索Sin1对GC B细胞反应及抗体生成过程的调控机制，为GC B淋巴细胞缺陷或功能异常等相关疾病的研究和治疗提供新思路及靶点。

抗体是机体体液免疫应答的重要效应分子，其在感染性疾病、肿瘤、自身免疫性疾病及移植物抗宿主的免疫排斥中均发挥重要作用。本项目以Sin1作为主要研究对象，它作为mTORC2的重要组分，研究结果证实其密切参与GC B细胞反应及抗体生成过程。从机制上分析：Sin1条件性敲除小鼠脾脏GC B细胞胞内Akt Thr450、Akt Ser473磷酸化水平显著降低，且反映mTORC1活化程度的S6 Ser235/236磷酸化水平显著降低，而Bach2的信号增强，提示Sin1可能通过Bach2信号通路参与GC B细胞终末分化发育过程。与此同时，本研究对肺部感染患者及健康对照外周血样分析，发现肺炎患者外周血中未分化B细胞（unswitched B cell）比例显著降低，而浆细胞（plasma B cell）比例显著升高，且未分化B细胞中边缘区B细胞比例显著降低，更多细胞处于未分化的naïve B细胞阶段。进一步地，研究人员发现肺部感染患者外周血B细胞中Sin1表达升高，且Akt Ser473的磷酸化水平也显著升高，提示肺部感染患者mTORC2的活性处于过度活化状态，为肺炎感染性疾病治疗及研究提供研究新思路及治疗靶点。. 本项目进展充分完成原项目申请书计划内容，研究了Sin1在GC B细胞反应及抗体生成过程的作用及机制。此外，在肺炎患者外周血B细胞中发现Sin1/mTORC2处于活化状态，为肺炎等感染性疾病治疗及研究提供潜在的治疗靶点及思路。项目负责人以第一作者身份发表SCI论文1篇（标注本基金号），申请国家发明专利7项。