光州科学技术院（GIST）生命科学系 Jeon Changdeok 教授研究团队于29日表示，研究团队阐明了调控存在于T细胞表面的微绒毛形成及免疫功能的关键蛋白质Cdc42的作用，并提出了开发新型免疫治疗药物的可能性。
T细胞是识别并防御病毒、细菌等外来病原体（抗原）的免疫系统核心细胞。尤其是致密覆盖在T细胞表面的微绒毛，在感知病原体痕迹并诱导免疫反应方面发挥着重要作用。
此前，人们认为T细胞微绒毛仅承担探测外部信号（抗原）的被动角色，但研究团队通过本次研究在分子水平上首次在全球范围内证实，微绒毛作为一种主动的“免疫天线”发挥作用，负责从抗原识别、免疫突触形成到免疫信号放大与传递的全过程。
研究团队确认，即使在T细胞与抗原提呈细胞（APC）接触之后，部分微绒毛也会从T细胞上脱落，残留在APC表面并持续传递信号。 这一发现表明，微绒毛如同存储信息的“USB存储器”一般，即便在短暂接触结束后，仍通过一条新的途径长期维持免疫反应，具有重要意义。
然而，如此重要的微绒毛是如何形成的，以及通过何种机制受到调控，目前仍未得到明确揭示。 为此，研究团队将目光投向调节细胞骨架的GTP酶蛋白Cdc42。研究确认，在免疫细胞于名为胸腺（thymus）的微小器官中分化和成熟的过程中，如果作为T细胞感知突起、如同触手般发挥作用的微绒毛不能正常形成，就可能导致整体免疫反应出现异常。
实际上，在T细胞于胸腺中成熟的“双阳性（DP）”阶段，如果Cdc42基因的表达下降，就会出现微绒毛不能正常形成、长度缩短且数量显著减少的现象。
为更加精确地分析Cdc42蛋白的作用，研究团队利用了两种实验模型：一是选择性敲除Cdc42基因的基因改造小鼠模型，▲二是仅以Cdc42蛋白为靶点的抑制剂CASIN给药小鼠模型。
结果显示，在缺乏Cdc42的T细胞中，微绒毛的长度和数量明显减少；在抗原识别中必不可少的T细胞受体（TCR）微簇以及免疫突触的形成方面也出现异常。
最终确认，T细胞无法有效识别外来抗原，整体免疫反应呈现减弱。这在分子水平上证明，Cdc42在T细胞微绒毛的形成以及稳定发挥免疫功能方面起着关键作用。
研究团队解释称：“缺乏Cdc42的T细胞，就像失去触角的昆虫一样，无法正确感知外部信号，从而丧失免疫反应的方向性和精确性。”
本次研究利用了电子显微镜、共聚焦显微镜、全反射及多光子荧光显微镜等先进高分辨率成像技术开展。通过这些技术，从立体和多角度观察了微绒毛的极微细结构变化与免疫功能之间的关联性，提出了连接T细胞结构与功能的新分子免疫学解释。
这一成果被评价为改变统摄T细胞结构与功能的免疫学范式的研究。研究团队以此为基础，也打开了将其应用于自身免疫性疾病、传染病、癌症等多种免疫相关疾病的下一代免疫治疗药物开发的可能性。
Jeon Changdeok 教授表示：“通过本次研究，我们在分子水平上具体阐明了T细胞微绒毛的形成及功能调控机制”，并称“以此为基础，有望更进一步推动利用来源于微绒毛的‘免疫突触体’开发下一代免疫抗癌药物”。
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