2016年7月14日，学术杂志《Cell》子刊《Cell Reports》杂志在线发表了清华大学生命科学学院董晨研究组题为“Protein SUMOylation is required for regulatory T cell expansion and function”的研究论文，研究揭示了SUMO化修饰对调节性T细胞(Treg细胞)的稳态增殖和功能维持等多方面的调控作用。董晨实验室博士生丁晓和前博士后王爱波为论文共同*作者，董晨为论文通讯作者。

Treg细胞在免疫系统的稳态调节和自身免疫疾病中发挥重要作用，其缺失在小鼠和人类中会造成致死性的自身免疫疾病。而TCR和细胞因子等信号对于Treg细胞的稳态增殖和免疫抑制功能至关重要，这些信号传递过程在转录、翻译和翻译后水平受到多重调控。其中，SUMO化修饰是一种存在于真核细胞中的蛋白翻译后修饰，其特征是在蛋白的赖氨酸残基上共价连接SUMO分子。SUMO化修饰的发生依赖于多个酶包括E1，E2和E3的共同参与，与泛素化不同，UBC9是介导SUMO化修饰的*的E2，因此UBC9的缺失会使整个SUMO化修饰循环不能完成。

董晨实验室利用转基因小鼠模型在Treg细胞中选择性地敲除Ubc9基因，探究SUMO化修饰在Treg细胞中的作用。本研究发现SUMO化修饰缺失的Treg细胞会导致小鼠罹患早发的、致死性的自身免疫疾病，与Foxp3基因突变的小鼠表型非常相似;敲除Ubc9的Treg细胞在胸腺发育过程中表现正常，但是在外周免疫系统中存在严重的稳态增殖缺陷而不能维持正常的数目，效应Treg细胞的分化和免疫抑制功能受到影响，从而造成小鼠罹患严重的自身免疫疾病。

进一步在信号转导和转录组水平的分析表明，SUMO化修饰主要影响了Treg细胞中TCR信号通路。TCR信号下游的AKT-mTOR在Ubc9缺失的Treg细胞中活性降低，尤其是在有炎症反应的环境中，从而导致Treg细胞的增殖缺陷;在SUMO化修饰缺陷的Treg细胞中，TCR信号增强了Foxp3 CNS2区域的甲基化，造成了FOXP3的稳定性降低;同时，本研究发现了一个新的能够被SUMO化修饰的、参与效应Treg细胞分化的转录因子IRF4并鉴定了其SUMO化修饰位点，发现作为TCR信号下游的关键转录因子，TCR信号能够促进IRF4的SUMO化修饰，增强IRF4在蛋白水平的稳定性和转录活性，从而揭示了TCR信号调控Treg细胞活化和功能的新机制。

图:Treg细胞增殖和功能调控新机制