王昱和張少存，分別是清華大學的博士生和博士後。近日，由他們擔任第一作者和共同一作的論文發在Immunity。而他們也因為研究結緣，成為了彼此的另一半。
研究中，他們提出透過調控 YTHDF1 來控制系統性紅斑狼瘡等自身免疫疾病的新思路，這不僅為理解系統性紅斑狼瘡的複雜免疫機制提供了新的科學依據，也為開發相關治療方法提供了潛在靶點。
總結來說，本次研究揭示了 YTHDF1 和 m6A 修飾在抗體穩態維持和免疫調控中的關鍵作用。也揭示了在系統性紅斑狼瘡患者中，YTHDF1 的過表達可能與持續的免疫刺激有關，進而會產生過量的自身抗體。
在應用前景上：
首先，可用於開發自身免疫疾病新型靶向藥物。基於 YTHDF1-m6A 通路的發現，可以設計針對 YTHDF1、或其與 m6A 相互作用的小分子抑制劑。
這些藥物或能用於調控系統性紅斑狼瘡等自身免疫疾病中的病理性抗體分泌 B 細胞，從而減少自身抗體的產生，從而達到緩解病情的效果。
其次，可用於精準免疫調節治療。
透過識別系統性紅斑狼瘡患者體內高表達 YTHDF1 的抗體分泌 B 細胞亞群，可以開發出更加精準的免疫調節策略，從而能夠靶向高 YTHDF1 的抗體分泌 B 細胞，進而能夠減少病理性抗體的分泌，最終能夠針對患者免疫系統進行精確調控，並能減少副作用的發生。
再次，可用於設計新型免疫調節藥物。基於在抗體分泌細胞調控中的發現，可以為新型免疫調節藥物的設計提供理論依據，從而能拓展到其他涉及抗體異常分泌的自身免疫疾病中。
據介紹，王昱和張少存對於抗體產生過程中的調控機制非常感興趣，同時也非常關注不同型別 B 細胞切換過程中，膜結合型免疫球蛋白（mem IgH）和分泌型免疫球蛋白（sec IgH）之間的轉換。
在抗體分泌 B 細胞中，sec IgH-mRNA 佔據主導地位，這種轉換依賴於可變多聚腺苷酸化的加工。相比之下，在初始型 B 細胞和記憶性 B 細胞中，mem IgH-mRNA 主導著 B 細胞受體的表達。
因此，本次研究的一個重要背景在於：釐清膜結合型免疫球蛋白向分泌型免疫球蛋白轉換的背後調控機制，尤其是釐清它在抗體穩態中的作用。
另外，本次研究的動機之一在於：希望探明抗體分泌 B 細胞中 sec IgH-mRNA 為何佔據主導地位，以及它如何透過特定的剪下機制與加尾機制來利用近端的 poly（A）位點，從而使分泌型免疫球蛋白的表達優先於膜結合型免疫球蛋白。
過去，人們對於這種轉換細節的瞭解仍然十分有限，尤其對於在抗體分泌 B 細胞中如何透過這些調控來維持抗體的產生和穩定，始終沒有得到明確的解釋。基於此，他們開展了本次聯合攻關。
為了瞭解 IgG1 mRNA 在抗體分泌 B 細胞中的“命運”，王昱和張少存設計了一系列實驗來驗證其轉錄後調控，並重點關注 m6A 修飾和 YTHDF1 對於Ighg1的影響。
同時，他們利用 RNA 免疫共沉澱實驗，來檢測 m6A 標記和 YTHDF1 在 IgG1 mRNA 上的結合。接著，透過 B 細胞特異的條件性來敲除 YTHDF1，進而觀察其對於 IgG1 表達的影響。
為了進一步驗證這些調控的細胞生物學意義，他們還使用體內小鼠模型，來評估其對於抗體穩態和免疫應答的影響。
實驗中，他們收集了 RNA 測序、免疫共沉澱、mRNA 穩定性測試等實驗資料，這些實驗資料共同構建起整個調控網路的圖景。
同時，他們針對實驗結果進行多層次的分析，包括針對 m6A 修飾位置進行精確定位、分析 IgG1 mRNA 的剪接形式的多樣性、以及分析 YTHDF1 在不同細胞亞群中的表達情況。
並透過單細胞 RNA 測序技術，來分析系統性紅斑狼瘡患者的抗體分泌 B 細胞亞群變化，藉此揭示了 YTHDF1 的影響和作用範圍。
由於本次研究內容涉及到複雜的基因調控網路，為此他們將計算分析和生物資訊學整合到研究之中。
具體來說：他們針對抗體分泌 B 細胞中的不同 mRNA isoform 進行定量分析，透過計算得到了 m6A 標記與 YTHDF1 結合的靶向偏好。
並藉助單細胞 RNA 測序資料，透過聚類分析的方法，識別了高表達 YTHDF1 的特定抗體分泌 B 細胞亞群，揭示了這一亞群與系統性紅斑狼瘡疾病嚴重程度的密切關係。
而在本次課題開始的時候，m6A 領域正處於“白金時代”，他們最初的設想是多組學連用，做一個關於 m6A 修飾在 B 細胞功能調控的研究。
2019 年年末，當他們拿到表型打算大展拳腳的時候，卻遭遇了新冠疫情來。由於無法返校，這一課題停滯了半年多之久。
等終於有時間探究分子機制的時候，卻發現課題中存在 bug：原本預期會被 m6A 修飾並調控的轉錄本根本不帶有 m6A 修飾。
接下來將近三年的時間裡他們做了無數探究，直到發現新的中間體分子之後，才拼上關於機制部分探討的最後一塊拼圖。
王昱表示：“研究中我找到了我的終生伴侶，也就是我的合作者張少存。我們因課題結緣，在合作中我們各司其職。同時，我們倆一起摸著石頭過河。”
張少存的碩士學士背景是微生物學和基因組學，而王昱的碩士學術背景是植物學。
“在讀博期間，我們先後因課題涉獵的方面包括生物化學、細胞生物學、結構生物學、RNA 生物學、基礎免疫、生物資訊學。冥冥之中，可能我們所有的涉獵都在為這個研究做準備。”王昱說。
她表示：“有時難免有爭吵和摩擦，我們倆很容易將工作中的情緒和爭論帶入生活之中，所以常常因為各自堅持自己的觀點而爭吵。但是，對於這個研究我們始終目標一致，下決心一定要攻克。”
最終，相關論文以《IgG1 mRNA 的多聚腺苷酸化和m6A修飾調控抗體分泌細胞維持 IgG1 抗體穩態》（Progressive polyadenylation and m6A modification ofIghg1mRNA maintain IgG1 antibody homeostasis in antibody-secreting cells）為題發在Immunity（IF 25.50）。
清華大學博士生王昱是第一作者，張少存博士是共同一作。清華大學劉萬里教授、徐萌研究員以及張少存博士擔任共同通訊作者 [1]。
審稿人稱讚這項研究：“揭示了 IgG1 抗體穩態調控的全新機制，尤其是揭示了 IgG1 抗體在抗體分泌 B 細胞中的 m6A 修飾和 YTHDF1 的作用，從而為抗體應答和自身免疫疾病的理解提供了獨特而深入的見解。”
並認為，“本次研究透過將基礎免疫學、RNA 生物學、分子成像學等多個學科的方法有機結合，為系統性紅斑狼瘡等複雜疾病的治療提供了既創新有具有臨床相關性的新方向。”
下一步，他們計劃研究 YTHDF1 在不同免疫細胞型別中的作用，尤其是研究它在其他型別的抗體分泌細胞中的調控機制。
儘管課題組已經發現 YTHDF1 在抗體分泌 B 細胞中對於 IgG1 抗體穩態的維持具有重要意義，但是對於 YTHDF1 在其他免疫環境中的具體功能，特別是對於 YTHDF1 在急性炎症反應和慢性免疫失調中的作用，仍舊有待深入探索。
因此，他們計劃透過體外和體內實驗模型，探討 YTHDF1 在不同免疫挑戰比如在感染或疫苗接種中的作用。
另外，網友“沙白”的故事也讓人們對於系統性紅斑狼瘡有了更多瞭解。
作為一名領域內科研工作者，王昱表示：“首先要接受現實。得知自己患上系統性紅斑狼瘡的那一刻可能充滿了恐懼和無助，但是疾病並不意味著生活的結束。接受疾病並不是認輸，而是學會如何與它共處。”
“系統性紅斑狼瘡是一種複雜的免疫系統疾病，但如今的醫學技術可以幫助患者很好地管理症狀，從而維持良好的生活質量。因此，接納疾病是開始自我調整的重要一步。”其最後表示。
參考資料：
1.Wang, Y., Zhang, S., Kang, N., Dong, L., Ni, H., Liu, S., ... & Liu, W. (2024). Progressive polyadenylation and m6A modification of Ighg1 mRNA maintain IgG1 antibody homeostasis in antibody-secreting cells.Immunity, 57(11), 2547-2564.
排版：朵克斯、劉雅坤
