免疫失调、多内分泌病和肠病，X 连锁 叉头框蛋白 P3

FOXP3 是转录因子叉翼螺旋家族的成员，在天然存在的 CD4（ 186940 ） 阳性/CD25（IL2RA; 147730 ） 阳性 T 调节细胞（Tregs）的发育和功能中发挥重要作用。Tregs 参与主动抑制不适当的免疫反应（Ricciardelli 等人总结，2008）。

▼ 克隆与表达

通过将高分辨率遗传和物理作图与大规模序列分析相结合，Brunkow 等人（2001 年）确定了“scurfy”（sf）小鼠的基因缺陷（参见动物模型）。该基因编码的蛋白质称为 Foxp3，是转录调节因子叉头/翼螺旋家族的成员，在人类中高度保守。在 sf 小鼠中，移码突变导致产物缺乏叉头结构域。遗传互补表明 Foxp3 的蛋白质产物 scurfin 对正常的免疫稳态至关重要。

布伦科等人（2001）将小鼠和人类 scurfin 的氨基酸序列与叉头/翼螺旋/HNF3 蛋白家族的其他成员进行比较，发现与富含谷氨酰胺的因子-1（FOXP1; 605515 ） 序列的相似性最强。

查蒂拉等人（2000）指出，人类 FOXP3 开放解读码组 1,146 bp 编码推断的 381 个氨基酸蛋白质。通过人外周血单核细胞 cDNA 文库的 PCR，Smith 等人（2006）克隆了缺少外显子 2 和外显子 2 和 7 的全长 FOXP3 和剪接变体。全长蛋白质包含 431 个氨基酸。缺少外显子 2 的变体编码缺少部分富含脯氨酸结构域的 396 个氨基酸的蛋白质，缺少外显子 2 和 7 的变体编码也缺少大部分假定的亮氨酸拉链的 369 个氨基酸的蛋白质。史密斯等人（2006）指出小鼠似乎缺乏 Foxp3 变体。

▼ 基因结构

布伦科等人（2001）确定小鼠和人类 FOXP3 基因包含 11 个编码外显子。小鼠和人类基因的编码区的外显子-内含子边界是相同的。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Chatila 等人（2000）将 FOXP3 基因对应到染色体 Xp11.23。

▼ 基因功能

由于通过操作 CD25 阳性/CD4 阳性调节性 T（Tr 或 Treg）细胞产生的自身免疫和炎症与 FOXP3 基因中的遗传缺陷引起的自身免疫和炎症之间的相似性，Hori 等人（2003）研究了 Foxp3 对小鼠 Tr 细胞发育和/或功能的贡献。正常小鼠的 RT-PCR 分析显示 Foxp3 稳定的组成型表达，在 Tr 细胞中高，在 CD4 阳性/CD25 阴性细胞中低，而在 CD4 阴性/CD8（见 CD8A；186910）阳性 T 细胞中不存在. Foxp3 在 CD4 阳性/CD25 阴性细胞中的转导表达在这些细胞中赋予了 Tr 表型，与非转导或仅载体转导的细胞相比，细胞因子表达水平低，CD103 水平高（ 604682）、GITR（TNFRSF18; 603905 ） 和 CTLA4（ 123890 ）。转导的细胞在体外也显示出细胞间接触抑制活性，以及​​在体内抑制自身免疫和炎症。堀等人（2003）提出，FOXP3 可能是一个主调控基因，是 Tr 细胞比其他细胞表面分子更特异的标志物。他们还提出，FOXP3转导可能是治疗炎症性疾病的一种治疗模式。

股票等人（2004 年）描述了一种抗原特异性 Tr 细胞，它在 Th1 极化免疫反应期间从幼稚的 CD4 阳性/CD25 阴性 T 细胞在体内发育。这些 Tr 细胞由 CD8A 阳性树突状细胞诱导，产生 IFNG（ 147570 ） 和 IL10（ 124092 ） ，并表达 Th1“主转录因子”TBET（TBX21; 604895 ），以及 ICOS（ 604558 ） 和 FOXP3。这些细胞在小鼠中以 IL10 依赖性方式抑制过敏原诱导的气道高反应性。股票等人（2004）得出的结论是，这些适应性 Tr 细胞与 Th1 细胞有关，但不同于 Th1 细胞。他们提出存在一系列适应性 Tr 细胞类型，包括 Th1 样细胞和先前报道的由 CD8A 阴性树突状细胞诱导并表达 Th2“主转录因子”GATA3（ 131320 ） 和 FOXP3 的 Th2 样细胞。

Wan 和 Flavell（2005）使用表达红色荧光蛋白的双顺反子报告基因敲入内源性小鼠 Foxp3 基因座，证明 Foxp3 主要在 CD4 阳性/CD25 阳性 T 细胞中表达，但也在其他一些 CD4 阳性 T 细胞中表达。细胞亚群。用 TGFB 刺激活化的 CD4 T 细胞诱导 Foxp3 表达和抑制 T 细胞功能。

FOXP1 、FOXP2（ 605317 ） 和 FOXP3 都与 IL2（ 147680 ） 启动子内的 FOX 结合位点结合，除 FOXP2 外，所有的都抑制 IL2 启动子的活性。然而，Bettelli 等人（2005）发现，在幼稚 T 细胞中强制表达 FOXP3 而不是 FOXP1 或 FOXP2，不仅抑制 IL2，而且抑制 IL4（ 147780 ） 和 IFNG，因为它能够物理结合并抑制细胞因子基因反式激活因子 NFKB（参见164011）和 NFAT（见600490）。源自 Foxp3 缺陷的皮疹小鼠的 T 细胞显着增加了 Nfat 和 Nfkb 的表达，这可以通过 FOXP3 基因互补降低到生理水平。髓鞘蛋白脂蛋白（PLP1;300401 ） 具有 FOXP3 的特异性自身反应性小鼠 T 细胞消除了它们介导实验性自身免疫性脑脊髓炎的能力。贝特利等人（2005）得出结论，除了与 CD4 阳性/CD25 阳性调节性 T 细胞的产生有关外，FOXP3 通过抑制 NFAT 和 NFKB 作用于成熟 T 细胞。

艾伦等人（2005 年）发现，与小鼠的结果相比，人类 FOXP3 的单独过表达或与 CD4 阳性/CD25 阳性调节性 T 细胞中缺乏外显子 2 的剪接变体一起导致较低的增殖和 IL2 产生，但没有增加抑制活动。艾伦等人（2005）提出除了 FOXP3 之外的其他因素是调节性 T 细胞发育所必需的。

共聚物 I（COP-I） 是 4 个氨基酸（glu、lys、ala 和 tyr）的无规聚合物，富含髓鞘碱性蛋白（MBP；159430），用于治疗多发性硬化症（MS；参见126200）。洪等人（2005）发现 COP-I 增加了 MS 患者外周血 CD4 阳性 T 细胞中 FOXP3 的表达，并诱导 CD4 阳性/CD25 阴性细胞转化为 CD4 阳性/CD25 阳性调节性 T 细胞。CD4 阳性 T 细胞中 FOXP3 的诱导是由 IFNG 介导的。缺乏 Ifng 的小鼠在 COP-I 处理后表现出 Cd4 阳性/Cd25 阳性细胞的增加，但这些细胞不表达 Foxp3。洪等人（2005）得出结论，COP-I 介导的 FOXP3 表达激活和 CD4 阳性/CD25 阴性细胞向 CD4 阳性/CD25 阳性调节性 T 细胞的转化需要 IFNG。

史密斯等人（2006）发现全长 FOXP3 或缺乏外显子 2 或外显子 2 和 7 的 FOXP3 变体的过表达会降低 CD4 阳性 T 细胞增殖和细胞因子分泌。

彭宁顿等人（2006）表明，在对 T 细胞受体介导的选择没有任何明显影响的情况下，小鼠 γ-δ T 细胞正常分化为有效的细胞溶解和干扰素-γ-分泌效应细胞通过限制CD4+/CD8+ T 细胞祖细胞影响反式早期 γ-δ 细胞祖细胞。出乎意料的是，Pennington 等人（2006）发现，在激动剂选择之前，早期 T 细胞受体 α-β（+） 祖细胞分化成 Foxp3+ 调节性 T 细胞的倾向也受到 CD4+/CD8+ T 细胞祖细胞的反式调节。

小野等人（2007）证明转录因子 AML1/RUNX1（ 151385 ） 是正常造血（包括胸腺 T 细胞发育）所必需的，它通过与它们各自的启动子结合来激活常规 CD4+ T 细胞中的 IL2 和 IFN-γ 基因表达。在天然 Treg 细胞中，FOXP3 与 AML1 发生物理相互作用。一些证据支持一个模型，其中相互作用抑制 IL2 和 IFN-γ 的产生，上调 Treg 细胞相关分子，并发挥抑制活性。小野等人（2007）得出结论，通过 FOXP3 和 AML1 之间的相互作用对 Treg 细胞功能的转录控制可用于控制生理和病理 T 细胞介导的免疫反应。

马森等人（2007）确定了 FOXP3 靶基因并报告其中许多是 T 细胞活化和功能的关键调节剂。值得注意的是，FOXP3 占据的主要（尽管不是排他的）作用是抑制靶基因对 T 细胞刺激的激活。FOXP3 对其靶标的抑制似乎对调节性 T 细胞的正常功能至关重要，因为已知某些靶标基因的过度活跃变体与自身免疫性疾病有关。

郑等人（2007）使用全基因组分析结合染色质免疫沉淀和小鼠基因组平铺阵列分析来识别大约 700 个基因和基因间编码 microRNA 的 Foxp3 结合区域。作者发现大量 Foxp3 结合基因在 Foxp3+ T 细胞中上调或下调，这表明 Foxp3 既是转录激活因子又是抑制因子。胸腺特有的 Foxp3 介导的调节会影响编码控制基因表达和染色质重塑的核因子的基因等。相比之下，胸腺和外周调节性 T 细胞共有的 Foxp3 靶基因主要编码质膜蛋白以及细胞信号蛋白。郑等人（2007）得出的结论是，由 Foxp3 实施的不同转录子程序在分化过程中建立了调节性 T 细胞谱系及其在外围的增殖和功能能力。

左等人（2007 年）观察到 scurfin 突变杂合子的雌性小鼠患癌症的几率很高。大多数癌症是其中野生型 Foxp3 等位基因失活且 Erbb2（ 164870 ） 过表达的乳腺癌。左等人（2007）发现 Foxp3 通过与 Erbb2 启动子中的叉头 DNA 结合基序相互作用来抑制 Erbb2 基因的转录。与正常乳腺上皮细胞和非恶性细胞系相比，10 种人类肿瘤细胞系中的 FOXP3 表达降低，并且没有一种肿瘤细胞系表达全长 FOXP3 转录物。

左等人（2007）发现 Foxp3 突变杂合子的小鼠乳腺癌表现出增加的 Skp2（ 601436 ） 表达。人乳腺上皮细胞中小干扰 RNA 对 FOXP3 的下调导致 SKP2 表达增加。报告基因分析显示小鼠 Foxp3 直接与 Skp2 启动子相互作用并抑制。对 200 多个原发性乳腺癌样本的分析揭示了 FOXP3 和 SKP2 水平之间的负相关。左等人（2007）得出结论，FOXP3 是 SKP2 转录抑制因子。

Ricciardelli 等人使用免疫组织化学、免疫荧光显微镜和 RT-PCR（2008）表明，克罗恩病儿童（ 266600 ） 接受英夫利昔单抗（一种抗 TNF（ 191160 ） 抗体）治疗后，其黏膜中的 FOXP3 阳性 Tregs 增加。治疗前，与对照组相比，FOXP3 阳性 T 细胞减少。里卡德利等人（2008）得出结论，英夫利昔单抗不仅可以中和可溶性 TNF，还可以影响黏膜 Treg 的激活和可能的扩张。

郑等人（2009）表明，在小鼠 T 调节细胞中，大量干扰素调节因子 4（IRF4; 601900 ） 是 TH2 效应细胞分化所必需的转录因子，它依赖于 Foxp3 的表达。他们提出 IRF4 表达赋予 T 调节细胞抑制 TH2 反应的能力。实际上，与缺乏 T 调节细胞的条件性 Irf4 等位基因的消融导致 TH2 反应的选择性失调、IL4 依赖性免疫球蛋白同种型产生和具有明显浆细胞浸润的组织损伤，这与缺乏 T 的小鼠典型的单核细胞为主的病理学形成对比。调节细胞。郑等人（2009）得出的结论是，调节性 T 细胞利用转录机制的成分，促进特定类型的效应 CD4+ T 细胞分化，有效抑制相应类型的免疫反应。

辻等人（2009）证明抑制性 Foxp3+CD4+ T 细胞可以在小鼠 Peyer 斑块中分化成滤泡性 B 辅助 T 细胞（T-FH）。Foxp3+ T 细胞转化为 T-FH 细胞需要 Foxp3 表达的丧失以及随后与 B 细胞的相互作用。因此，Tsuji 等人（2009）得出结论，肠道 Peyer 斑块中存在的环境线索促进了不同的辅助 T 细胞亚群（例如 T-FH 细胞）的选择性分化。

Feuerer 等人（2009）检查小鼠腹部脂肪组织中的 Treg 细胞，发现超过一半的 CD4（+） T 细胞表达 Foxp3，即使在皮下脂肪中也比正常情况下看到的比例要高得多；并且随着时间的推移，CD4（+）/Foxp3（+） Treg 细胞在内脏而不是皮下仓库中逐渐积累。记录的 Treg 细胞特征与来自腹部脂肪的 Treg 细胞特征的比较表明，许多特征 Treg 细胞基因在相应的内脏脂肪群体中没有显着上调或下调。在胰岛素抵抗的肥胖小鼠模型中，这种独特的 Treg 细胞群在腹部脂肪中明显减少，功能丧失和获得的实验表明，这些 Treg 细胞影响脂肪组织的炎症状态，因此影响胰岛素抵抗。由脂肪驻留 Treg 和常规 T 细胞差异合成的细胞因子直接影响炎症介质的合成和培养的脂肪细胞对葡萄糖的摄取。对体重指数（BMI） 在肥胖到病态肥胖范围内的个体的配对冷冻网膜和皮下脂肪组织的分析显示，BMI 与网膜和皮下脂肪中 Treg 细胞的下降之间存在相关性。Feuerer 等人（2009）得出结论，CD4（+）/FOXP3（+） Treg 细胞在代谢稳态及其在肥胖症中的失调中发挥作用。

潘等人（2009）确定了 Eos（ 606239 ），一种 Ikaros 家族的锌指转录因子，是 Treg 中 FOXP3 依赖性基因沉默的关键介质。Eos 直接与 FOXP3 相互作用并诱导染色质修饰，从而导致 Treg 中的基因沉默。潘等人（2009）发现 Treg 中 Eos 的沉默消除了它们抑制免疫反应的能力并赋予它们部分效应器功能，从而证明了 Eos 在 Treg 编程中发挥的关键作用。

FOXP3 阳性 Treg 细胞偶尔会失去其抑制表型以执行类似助手的作用，而不会失去 FOXP3 的表达。夏尔马等人（2013）表明小鼠 Treg 细胞的重编程受 Il6（ 147620 ） 依赖性 Eos 下调的控制。用放线菌酮处理 Foxp3 阳性 Treg 细胞显示大多数保留 Eos 表达（即，它们是 Eos 稳定的），而 Cd38（ 107270）-阳性亚群迅速失去 Eos 表达（即，它们是 Eos 不稳定的），而 Foxp3 表达没有变化。来自 Il6 -/- 小鼠的胸腺 Treg 细胞不表达 Cd38 并且没有 Eos 不稳定子集。幼稚小鼠的成功疫苗接种需要 Treg 细胞的 Cd38 阳性/Eos 不稳定亚群。然而，免疫缺陷小鼠完全受到 Eos 稳定和 Eos 不稳定 Treg 细胞的保护，免于结肠炎。脾脏和胸腺 Treg 细胞的表观遗传分析揭示了 Eos 不稳定和 Eos 稳定细胞之间甲基化的显着差异。肿瘤诱导的 Ido（ 147435 ）可防止 Eos 下调。夏尔马等人（2013）得出的结论是，Eos 辅助抑制因子定义了 2 组 FOXP3 阳性 Treg 细胞，一组是稳定抑制的，另一组是不稳定的，在某些情况下可提供辅助活性。

使用流式细胞仪分析，Casetti 等人（2009）证明，与 α-β T 细胞一样，γ-δ 细胞在 TGFB1（ 190180 ） 和 IL15（ 600554 ） 存在下用磷酸抗原刺激时也可以作为表达 FOXP3 的 Tregs 发挥作用。

郑等人（2010）描述了 3 个 Foxp3 保守的非编码 DNA 序列（CNS） 元件在小鼠 T 调节细胞命运测定中的功能，称为 CNS1-3。先锋元素 CNS3 可有效增加胸腺和外周产生的调节性 T 细胞的频率，在体外试验中与 c-Rel（ 164910 ） 结合。相反，CNS1，它包含一个 TGF-β（ 190180 ）-NFAT（见600489） 反应元件，对于胸腺 T 调节细胞分化是多余的，但在肠道相关淋巴组织中的外周 T 调节细胞生成中具有重要作用。CNS2，虽然对于 Foxp3 的诱导是可有可无的，但在分裂 T 调节细胞的后代中表达 Foxp3 是必需的。Foxp3 以 Cbf-β（ 121360 ）-Runx1（ 151385 ） 和 CpG DNA 去甲基化依赖性方式与 CNS2 结合，这表明 FOXP3 募集到该细胞记忆模块促进了 FOXP3 基因座活性状态的可遗传维持，因此， T 调节谱系稳定性。郑等人（2010）得出的结论是，他们的研究表明，调节性 T 细胞群的组成、大小和维持受 Foxp3 中枢神经系统元件的控制，这些元件响应不同的细胞外在或内在线索。

人类 T 淋巴细胞病毒（HTLV）-1 是一种持续性逆转录病毒，估计会感染 10 到 2000 万人。大多数感染者是无症状携带者，但 1% 到 3% 的感染者会发展为中枢神经系统的进行性炎症（见159580），大约 4% 的血清反应阳性者会发展为称为成人 T 细胞白血病/淋巴瘤的恶性淋巴组织增生性疾病（ATLL）。图尔扎等人（2010）发现在 HTLV-1 感染个体中存在高浓度的血浆 CCL22（ 602957 ），并且该浓度与表达 CCL22 受体 CCR4（ 604836 ） 的 FOXP3 阳性细胞的频率密切相关）。CCL22 由表达 HTLV-1 反式激活蛋白 Tax 的细胞产生，增加的 CCL22 增强了体外 FOXP3 阳性细胞的迁移和存活。图尔扎等人（2010）得出结论，HTLV-1 诱导的 CCL22 导致在 HTLV-1 感染中观察到的高频率 FOXP3 阳性细胞，并且 FOXP3 阳性细胞可能会延缓 ATLL 和 HTLV-1 相关炎症性疾病的进展并有助于在 HTLV-1 感染中观察到的免疫抑制。

Miura 等人使用 RT-PCR 和流式细胞术分析（2004）表明与移植物抗宿主病（GVHD; 见614395 ） 相关的细胞因子风暴与骨髓移植患者的单核细胞中 FOXP3 表达降低相关。没有 GVHD 的患者 FOXP3 表达较高。FOXP3 表达与近期胸腺移民的存在呈正相关。三浦等人（2004）提出，有缺陷的胸腺功能导致移植后免疫调节机制的重建受损，而减少的调节机制提供了一个允许 GVHD 发展的环境。

使用流式细胞仪分析确定 32 名患有急性西尼罗河病毒（WNV；参见610379 ） 感染的献血者中的 Treg 频率，Lanteri 等人（2009）证明，在血浆中显示 WNV RNA 的指数捐赠后 3 个月内，所有个体的 CD4 阳性/FOXP3 阳性 Treg 频率增加。然而，有症状的捐赠者在首次捐赠后 1 年内表现出较低的 Treg 频率，而没有显示出全身性 T 细胞或全身炎症反应。对 WNV 感染小鼠的研究表明，有症状小鼠的 Treg 频率低于无症状小鼠。此外，与对照组相比，缺乏 Foxp3 阳性 Tregs 的小鼠在 WNV 感染后的致死率增加。兰特里等人（2009）得出的结论是，感染后较高水平的外周 Tregs 可以保护免疫功能正常的动物和人类免受严重的 WNV 疾病。

刘等人（2010）报道，SUMO E3 连接酶 PIAS1（ 603566 ） 通过维持 FOXP3 启动子的抑制染色质状态来限制天然 T 调节细胞的分化。PIAS1 通过与 FOXP3 启动子结合来募集 DNA 甲基转移酶和异染色质蛋白 1（CBX5; 604478 ） 进行表观遗传修饰。PIAS1 缺失导致启动子去甲基化，减少 lys9 的组蛋白 H3 甲基化（见602810），并增强启动子可及性。一致地，Pias1-null 小鼠显示出增加的天然 T 调节细胞群，并且对实验性自身免疫性脑脊髓炎的发展具有抵抗力。刘等人（2010）得出的结论是，他们的研究确定了一种表观遗传机制，该机制负调节天然 T 调节细胞的分化。

尽管哺乳动物的免疫系统通常被认为以线性方式发展，但在禽类和鼠类物种中的发现却认为不同 HSC 的发育有序外观（或“分层”）在不同发育阶段产生不同的淋巴细胞谱系。模具等（2010）提供了人类类似分层免疫系统的证据。模具等（2010）研究了胎儿和成人 HSPC 在胸腺中产生 Tregs 的能力是否可能不同，因为胎儿 T 细胞似乎倾向于在体外刺激后产生 Foxp3+ Tregs，并且在妊娠中期胎儿的外周组织中存在丰富的 Tregs。胎儿肝脏和胎儿骨髓来源的 HSPC 均被发现可产生 CD25+Foxp3+ SP4 胸腺细胞群。因此，胎儿 HSPC 在胸腺成熟期间似乎表现出更高的生成 Treg 的能力。模具等（2010）提供的证据表明胎儿 T 细胞谱系偏向于免疫耐受。他们得出的结论是，他们的观察结果为发育中胎儿的耐受性和出生时不同程度的免疫反应提供了机械解释。

Dang 等人主要使用野生型和 Hif1a（ 603348 ）-/- 小鼠 T 细胞（2011）表明 Hif1a 是幼稚 T 细胞分化为表达白介素 17（IL17; 603149 ） 的辅助 T（Th） 细胞所特别需要的。Hif1a 与 Ror-γ-t（RORC; 602943 ） 和乙酰转移酶 p300（EP300; 602700 ） 直接相互作用） 在 Il17 启动子处，并且所有 3 个因子都是最佳 Il17 表达所必需的。同时，Hif1a 通过一种不依赖于 Hif1a 转录活性的机制指导 Foxp3 的蛋白酶体降解，下调幼稚 T 细胞向 Treg 细胞的分化。Th17 细胞的分化和 Treg 细胞的损失在低氧条件下的培养物中得到了增强。敲除小鼠 T 细胞中的 Hif1a 使小鼠对 Mog（ 159465 ） 诱导的实验性自身免疫性脑脊髓炎（一种多发性硬化症的小鼠模型）具有高度抵抗力。党等人（2011）得出结论，HIF1A 通过控制 Th17 和 Treg 细胞之间的平衡在免疫反应中发挥作用。

怀孕是一个错综复杂的过程，其中具有胎儿特异性的免疫效应细胞被选择性地沉默。这需要免疫抑制性母体 FOXP3+ 调节性 T 细胞（Treg 细胞）的持续扩增，因为即使是短暂的部分消融也会触发胎儿特异性效应 T 细胞激活和流产。罗等人（2012）表明妊娠使用基于四聚体的富集选择性地刺激具有胎儿特异性的母体 FOXP3+ CD4 细胞的积累，从而可以识别稀有的内源性 T 细胞。有趣的是，分娩后，胎儿特异性 Treg 细胞会持续升高水平，保持对预先存在的胎儿抗原的耐受性，并在随后的妊娠期间迅速重新积累。二次妊娠期间 Treg 细胞的加速扩增几乎完全是由先前妊娠保留的胎儿特异性 FOXP3+ 细胞的增殖驱动的，而诱导的 FOXP3 表达和预先存在的 FOXP3+ 细胞的增殖均有助于初次妊娠期间的 Treg 扩增。此外，与原发妊娠相比，继发妊娠的胎儿吸收对部分母体 FOXP3+ 细胞消融更具弹性。因此，罗等人（2012）得出结论，妊娠印记了 FOXP3+ CD4 细胞，这些细胞维持对胎儿抗原的保护性调节记忆。

通过酵母 2 杂交和免疫共沉淀分析，Huang 等人（2013）表明，富含脯氨酸的 FOXP3 的 N 末端与 FIK 的 C 末端相互作用，FIK 是 ZFP90 的同种型（ 609451 ）。他们注意到 FOXP3 的这个区域也与 IKZF4 和 KAT5 相互作用（601409），表明它参与调节抑制性染色质重塑复合物。Jurkat T 细胞中 FOXP3 和 FIK 的表达导致 IL2 和 IFNG 的表达降低，染色质免疫沉淀分析显示与 FIK 的 KRAB 结构域内的 A 框结合的 FOXP3、FIK 和 KAP1 存在于同一位点在 IL2 和 IFNG 启动子上。FIK 在 Tregs 中高度表达，并且 Tregs 中 FOXP3-FIK-KAP1 复合物的破坏消除了它们的抑制活性。黄等人（2013）得出结论，FIK 在调节 FOXP3 活性和 Treg 功能方面具有关键作用。

斯米吉尔等人（2014）指出，FOXP3 阳性 Treg 依赖于 IL2（ 147680 ） 来维持耐受性和预防自身免疫。他们表明，表达低水平 Cd44（ 107269 ） 和高水平 Cd62l（SELL; 153240 ）（即 Cd44-lo/Cd62l-hi） 的小鼠中央 Tregs（cTregs） 是静止的和长寿命的。相比之下，Cd44-hi/Cd62l-lo 的小鼠效应 Tregs（eTregs） 从 cTregs 中分化出来，并经历了快速增殖，这与高比例的凋亡细胞死亡相平衡。尽管 eTregs 表达了较低水平的 Cd25，但它们对 Il2 反应良好。cTregs 通过表达 Ccr7（ 600242 ） 获得了旁分泌 Il2），而填充非淋巴组织的 eTregs 表达低 Ccr7，没有进入体内 Il2 流行区域，并且对 Il2 阻断不敏感。eTregs 通过 Icos 发出信号来维护。斯米吉尔等人（2014）得出的结论是，基于 Treg 群体在不同环境中的定位和信号传导机制，Treg 群体存在基本的稳态细分。

在小鼠中，冯等人（2015）探索了一种专门的机制是否能够使激动剂驱动的 Treg 细胞选择具有不同的 TCR 库，以及这对自我耐受的重要性。冯等人（2015）表明，内含子 Foxp3 增强子保守非编码序列 3（CNS3） 充当表观遗传开关，赋予前体细胞中 Foxp3 启动子一个平衡状态，以使 Treg 细胞谱系定型对广泛的 TCR 刺激作出反应，特别是到次优的。TCR 库的 CNS3 依赖性扩增使 Treg 细胞能够有效地控制自身反应性 T 细胞，特别是当胸腺负选择基因受损时。

杭等人（2019 年）筛选了胆汁酸代谢物库，并确定了石胆酸（LCA） 的 2 种不同衍生物，3-oxoLCA 和 isoalloLCA，作为小鼠的 T 细胞调节剂。3-OxoLCA 通过直接结合关键的转录因子类视黄醇相关孤儿受体-γ-t（ROR-γ-t; 602943 ） 抑制 Th17 细胞的分化） 和 isoalloLCA 通过产生线粒体活性氧（mitoROS） 来增加 Treg 细胞的分化，从而导致 FOXP3 的表达增加。isoalloLCA 介导的 Treg 细胞分化增强需要内含子 Foxp3 增强子，即保守的非编码序列（CNS）3；这代表了一种不同于先前确定的增加 Treg 细胞分化的代谢物的作用模式，这需要 CNS1。给小鼠施用 3-oxoLCA 和 isoalloLCA 分别减少了肠固有层中的 Th17 细胞分化和增加了 Treg 细胞的分化。杭等人（2019）得出的结论是，他们的数据表明了胆汁酸代谢物通过直接调节 Th17 和 Treg 细胞的平衡来控制宿主免疫反应的机制。

Cortez 等人在小鼠调节性 T 细胞（Tregs） 中使用基于 CRISPR 的功能丧失筛选（2020）确定了 Foxp3 表达的几种调节剂，包括作为 Foxp3 正调节剂的去泛素酶 Usp22（ 612116 ），以及作为负调节剂的 E3 泛素连接酶 Rnf20（ 607699 ）。小鼠中 Usp22 的 Treg 特异性消融降低了 Foxp3 蛋白水平并导致 Treg 抑制功能缺陷，从而在多种癌症模型中导致自发性自身免疫和防止肿瘤生长。通过消融 Rnf20 可以挽救 Usp22 缺陷型 Treg 中 Foxp3 的不稳定，揭示了 Treg 中的相互泛素转换。

生发中心（GC） 是免疫球蛋白体细胞超突变和亲和力成熟的位点，这些过程对有效的抗体反应至关重要。GC 的退化和最终终止是最终限制抗体在单个反应中成熟程度的因素。雅各布森等人（2021 年）证明，免疫诱导的 GC 收缩之前会立即出现 GC 驻留的 Foxp3+ T 细胞的急剧激增，这至少部分归因于 T 滤泡辅助（TFH） 细胞对转录因子 Foxp3 的上调。Foxp3 在 TFH 细胞中的异位表达足以降低 GC 大小，这表明 TFH 细胞对 Foxp3 的自然上调是 GC 寿命的潜在调节剂。

▼ 分子遗传学

查蒂拉等人（2000）将 FOXP3 基因称为 JM2，通过位置候选方法将其鉴定为他们称为 X 连锁自身免疫过敏失调综合征（XLAAD） 的疾病中可能发生突变的位点，并被其他人称为IPEX（ 304790 ）。查蒂拉等人（2000）在 2 个不相关的亲属中检测到 FOXP3 基因的突变。

威尔丁等人（2001）对人类 FOXP3 基因进行了测序，以确定免疫失调、多内分泌病和肠病（IPEX） 的 X 连锁综合征是否与人类的皮疹小鼠相当。他们在来自 4 个 IPEX 家族的每个先证者中发现了一个新的突变。每个突变都影响了 scurfin 蛋白的叉头/翼螺旋结构域，表明这些突变可能会破坏关键的 DNA 相互作用。在Wildin 等人研究的第五个家庭中（2001）其中 IPEX 的一种变体形式对应到 X 染色体的着丝粒周围区域，没有发现 FOXP3 基因的突变。据报道，该家族发病年龄较晚，临床病程起伏不定，偶尔与延长生存期相容（Powell et al., 1982）。这与在其他家庭中看到的疾病的早期、无情的过程形成鲜明对比。威尔丁等人（2001）认为这第五个家族可能含有影响转录调控或 RNA 剪接的非编码 FOXP3 突变，从而导致更温和的环境依赖性表型。

贝内特等人（2001）还发现了 IPEX 患者的 FOXP3 基因突变。他们将 FOXP3 中的突变与导致甲状腺发育不全综合征的 FOXE1（ 602617 ） 中的突变以及导致眼前节畸形（Axenfeld-Rieger 异常）的 FOXC1（ 601090 ） 中的突变进行了比较。

巴苏尼等人（2003）研究了 FOXP3 基因作为 I 型糖尿病易感基因座 IDDMX（ 300136 ） 的候选者。他们筛选了 FOXP3 基因的微卫星和单核苷酸多态性，并在日本人群中进行了该基因与 I 型糖尿病之间的关联研究。在内含子 0 中鉴定出一个微卫星多态性（GT）n，并且（GT）15 等位基因在 I 型糖尿病患者中的频率显着高于对照组（43.1% 对 32.6%，P = 0.0027）（GT）n 多态性的启动子/增强子活性的评估通过双荧光素酶报告基因测定进行。检测到（GT）15 和（GT）16 二核苷酸重复之间增强子活性的显着差异。

欧文等人（2003 年）研究了 2 个亲属（共 21 名受试者），其中 4 名男婴（3 名已故）和 1 名女孩受 IPEX 影响。在其中一个家族中，他们在 FOXP3 基因（ 300292.0008 ） 中发现了一个新的移码突变。在第二个家族中，通过重组排除了FOXP3基因座，未发现FOXP3突变。他们得出的结论是，他们的数据为非连锁常染色体基因座提供了证据，表明存在遗传异质性。

巴切塔等人（2006）研究了 4 名 IPEX 儿童的 CD4 阳性 T 细胞和 CD4 阳性/CD25（high） Treg 细胞的表型和体外功能。流式细胞仪分析表明，各种 T 细胞标志物的分布和表达在患者和正常供体对照之间具有可比性。患者 Treg 细胞根据 FOXP3 突变表现出不同程度的抑制活性，但没有一个患者细胞可以抑制自体应答细胞。在体外扩增 Treg 细胞后，这一缺陷得到了克服。在 4 名 IPEX 患者中，只有 1 名密码子 1（ 300292.0012） 导致没有蛋白质表达，FOXP3 的转录或翻译受损。所有患者在 T 细胞受体（TCR） 刺激后都有正常的增殖反应，但他们无法产生 IL2 或 IFNG。巴切塔等人（2006）得出结论，IPEX 患者中 Treg 细胞可以正常数量存在，但它们的抑制能力受损取决于突变类型、TCR 刺激强度和效应 T 细胞的基因型。

▼ 动物模型

'Scurfy'（sf） 是一种 X 连锁隐性小鼠突变体，可在出生后 16 至 25 天导致半合子雄性小鼠死亡，其特征是 CD4+/CD8- T 淋巴细胞过度增殖、广泛的多器官浸润和多种细胞因子升高（里昂等人，1990 年；克拉克等人，1999 年）。与缺乏 Ctla4（ 123890 ） 或 Tgf-β（TGFB1；190180 ） 表达的动物类似，在 sf 小鼠中观察到的病理学似乎是由于无法正确调节 CD4+/CD8- T 细胞活性所致。布伦科等人（2001）确定 Foxp3 基因在 SF 小鼠中是突变体。移码突变导致产品缺少叉头域。遗传互补表明 Foxp3 的蛋白质产物 scurfin 对正常的免疫稳态至关重要。

在过表达 Foxp3 基因的小鼠中，Khattri 等人（2001）观察到较少的 T 细胞。这些剩余的 T 细胞具有较差的增殖和溶细胞反应以及较差的 IL2 产生，尽管胸腺发育似乎正常。组织学分析表明，外周淋巴器官，特别是淋巴结，相对无细胞。哈特里等人（2001）得出结论，过度的 scurfin 活性会导致免疫状态低下，这表明 scurfin 是 T 细胞活性的中心调节剂。

通过产生缺乏 Foxp3 的小鼠，Fontenot 等人（2003）表明 Foxp3 是 CD4 阳性/CD25 阳性调节性 T 细胞发育所必需的。此外，在 Foxp3 -/- 小鼠中观察到的类似 IPEX 的淋巴增殖性自身免疫综合征是由这些调节性 T 细胞缺乏引起的。作者发现 Foxp3 的异位表达激活了 CD4 阳性/CD25 阴性 T 细胞中的抑制功能。孤立地，Khattri 等人（2003）和堀等人（2003）得出了类似的结论。

Wan 和 Flavell（2007）指出，患有移植物抗宿主病、重症肌无力的个体（见254200），多发性硬化症的 FOXP3 表达降低。他们生成了一个小鼠模型，其中内源性 Foxp3 表达在 Tr 细胞中减弱。这些老鼠以孟德尔比率出生。杂合子雌性可育且表型正常，但半合子雄性不育且发育迟缓。大多数男性都出现了鳞状皮肤，几乎所有人都出现了类似睑缘炎的情况。由于侵袭性淋巴增殖性自身免疫综合征，包括血清自身抗体急剧增加，所有突变雄性在 3 个月大时死亡；然而，胸腺发育不受影响。Foxp3表达减弱的T细胞的免疫抑制活性在体外和体内几乎被消除，而它们的体外无反应性得以维持，Wan 和 Flavell（2007）得出结论，FOXP3 表达降低通过破坏 Tr 细胞的抑制功能并将 Tr 细胞转化为效应细胞而导致免疫疾病。

加文等人（2007）研究了积极转录 Foxp3-null 等位基因但缺乏 Foxp3 蛋白的小鼠 T 细胞。使用流式细胞术和微阵列分析，他们发现，尽管 Foxp3 功能是 Tr 抑制细胞活性所必需的，但 Foxp3 在很大程度上放大并固定了 Tr 细胞预先存在的分子特征。此外，Foxp3 通过修饰细胞表面和信号分子（包括 Foxp3 依赖性抑制磷酸二酯酶 3b（PDE3B；602047））巩固了 Tr 细胞谱系的稳定性。将 Pde3b 引入 Tr 细胞并将这些细胞转移到 T 细胞缺陷小鼠中显着减少了 Tr 细胞的数量。加文等人（2007）提出减少的 PDE3B 表达可能是 Tr 细胞的独特标志物。

为了确定功能障碍或 Treg 细胞缺乏是否在病因学上参与了小鼠皮疹及其人类相关疾病的发病机制，IPEX、Lahl 等人（2007）产生了 BAC 转基因小鼠，称为“调节性 T 细胞耗竭”（DEREG） 小鼠，在 Foxp3 的控制下表达白喉毒素（DT） 受体增强的绿色荧光融合蛋白。DT 的注射允许选择性和有效地检测和诱导性消耗 Foxp3 阳性 Treg 细胞而不影响 Cd25 阳性效应 T 细胞。组织病理学分析表明，在新生 DEREG 小鼠中注射 DT 会消融 Treg 细胞，并导致出现皮疹样症状，包括脾肿大、淋巴结病、胰岛炎和严重的皮肤炎症。拉尔等人（2007）得出的结论是，没有 Foxp3 阳性 Treg 细胞足以诱导皮疹样表型。

隆德等人（2008）使用携带绿色荧光蛋白（GFP） 或人白喉毒素受体标记的 Treg 亚群的 Foxp3 敲入小鼠检查了调节性 T 细胞（Tregs） 在黏膜单纯疱疹病毒感染中的作用。他们观察到在切除 Treg 后，随着黏膜和中枢神经系统中病毒载量的增加，致命感染加速。尽管在 Treg 剥夺小鼠的引流淋巴结中检测到干扰素的产生增加，但在感染部位却大大减少了。这与自然杀伤细胞、树突细胞和 T 细胞到达感染部位的延迟以及引流淋巴结中促炎趋化因子水平的急剧增加有关。隆德等人（2008）得出的结论是，Tregs 通过允许免疫细胞及时进入受感染的组织来促进对局部病毒感染的早期保护性反应。

罗等人（2011）表明，小鼠怀孕期间 Foxp3 阳性 Tregs 的扩增增强了对李斯特菌和沙门氏菌感染的易感性。Treg 消融降低了易感性，但它破坏了母体对胎儿抗原的耐受性并引发胎儿吸收。然而，具有 Foxp3 阳性细胞和缺陷 Il10 的小鼠在不影响妊娠结局的情况下降低了感染易感性。

▼ 等位基因变体（ 13个精选示例）：

.0001 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3、ARG397TRP
威尔丁等人（2001）在Levy-Lahad 和 Wildin（2001）先前报道的一名患者中确定了 FOXP3 基因中的 arg397 到 trp 突变（由于 1189C-T）作为 IPEX（ 304790 ） 的原因。婴儿在 5 周龄时死于胰岛素依赖型糖尿病、肠病、甲状腺功能减退、血小板减少和腹膜炎。

.0002 免疫异常调节、多内分泌疾病和肠病，X-连锁
FOXP3、20-BP DEL、3-BP INS、NT1290
在Peake 等人报告的患有 IPEX（ 304790 ） 的婴儿中（1996），Wildin 等人（2001）鉴定了 FOXP3 基因中的缺失插入突变（1290-1309del，TGG ins）。婴儿在 10 个月大时死于 IDDM、肠病、贫血、淋巴结病、湿疹和败血症。

.0003 免疫失调、多内分泌疾病和肠病，X-连锁
FOXP3、PHE371CYS
在患有 IPEX（ 304790 ） 的儿童中，Wildin 等人（2001）在 FOXP3 基因中发现了一个 phe371-to-cys 突变。患者患有 IDDM、肠病、贫血和剥脱性皮炎，骨髓移植后存活。

.0004 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3、ALA384THR
威尔丁等人（2001）发现一名 IPEX（ 304790 ）婴儿的 FOXP3 基因存在 ala384-to-thr（A384T） 突变，该婴儿在 4 个月大时死于 IDDM、肠病、甲状腺功能减退、血小板减少、剥脱性皮炎和败血症。

在一个大家庭中，IPEX 病例发生在 4 代的多个兄弟姐妹中，此前由Ferguson 等人报道（2000），贝内特等人（2001）鉴定了 FOXP3 基因中的 A384T 突变。

.0005 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3，2-BP DEL，1481CT
在一个日本血统的家庭中，Bennett 等人（2001）发现具有 IPEX（ 304790 ） 的单身男性在 FOXP3 终止密码子内的第 1481-1482 位具有 CT 二核苷酸缺失，预测移码和添加 25 个氨基酸。

.0006 免疫异常调节、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3、IVS9DS、AG、+4
在与 IPEX（ 304790 ）有亲属关系的受影响成员中， Chatila 等人（2000）在 FOXP3 基因的内含子 9 的 5 素供体剪接点的 +4 位发现了 A 到 G 的替换。2 个同胞和父母（包括母亲）没有出现这种替代，这表明它是从头产生的。RT-PCR 扩增的 JM2 mRNA 转录物的序列分析揭示了 JM2 外显子 9 在指示病例的转录物中的跳跃。外显子 9 跳跃导致密码子 273 处的移码，导致密码子 286 处的过早终止信号。这导致产生缺乏叉头同源结构域的截短 JM2 蛋白。

.0007 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3、GLU203DEL
在与 IPEX（ 304790 ） 的亲属中，Chatila 等人（2000）发现受影响的男性是半合子，因为 FOXP3 基因的外显子 7 缺失 3 bp，导致谷氨酸 201 残基丢失。

.0008 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3, 1-BP DEL
在一个患有 IPEX（ 304790 ） 的家庭的先证者中，Owen 等人（2003）鉴定了 FOXP3 基因外显子 2 中密码子 76 的第二个位置的腺嘌呤单碱基缺失。该突变导致移码导致截短的蛋白质产物（108 个残基对野生型 431 个）。母亲和先证者的 2 个健康姐妹是该突变的携带者。先证者的兄弟在 6 周大时死亡，发现胰腺有淋巴细胞浸润。

.0009 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3, PHE373ALA
Bacchetta 等人在 2 周龄时出现 IDDM 的严重 IPEX（ 304790 ）患者中（2006 年）在 FOXP3 基因的外显子 10 中的核苷酸 1305 处发现了一个双取代（TT 到 GC），导致叉头结构域中的 phe373 到 ala（F373A） 取代。该突变存在于患者的母亲中，但不存在于作为 HLA 相同骨髓移植来源的健康兄弟中，该移植解决了除 IDDM 之外的所有 IPEX 症状。

.0010 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3、PHE324LYS
巴切塔等人（2006）报告了一名患有轻度 IPEX（ 304790 ） 的患者，他在 4 个月大时出现严重的肠炎和湿疹以及自发消退的高血清 IgE。该患者在 FOXP3 基因外显子 9 的 970 核苷酸处发生 T 到 C 转换，导致叉头结构域中的 phe324 到 leu（F324L） 取代，以及剪接位点突变，即 C 到 -核苷酸 543 处的 T 转换，影响外显子 5 的 5 素末端。患者的健康母亲和未表现出 IPEX 症状的哥哥具有相同的突变。

.0011 免疫异常调节、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3, 543C-T
参见300292.0010和Bacchetta 等人（2006 年）。

.0012 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3、MET1ILE
Bacchetta 等人对一名出现新生儿 IDDM、肠炎、复发性皮肤感染和高 IgE的重度 IPEX（ 304790 ）患者进行研究（2006）确定了 FOXP3 基因的第一个密码子中的 G 到 A 转换，导致发生了从 met1 到 ile（M1I） 的替换并且没有蛋白质表达。该突变在患者的母亲中不存在。来自无关供体的 HLA 相同的骨髓移植似乎可以解决自身免疫性疾病的症状。

.0013 免疫失调、多内分泌病和肠病，X-连锁
FOXP3、PRO367LEU
Suzuki 等人在一名患有 IPEX（ 304790 ）的日本患者中（2007）在 FOX3P 基因中发现了一个 pro367-to-leu（P367L） 突变。突变发生在 FKH 结构域，这是 DNA 结合所必需的。患者在妊娠 38 周时出生时患有严重的 SGA。他表现出无法茁壮成长，并被诊断出患有糖尿病。他表现出顽固性腹泻和湿疹、肝功能障碍伴高氨血症、血小板减少和败血症。在 14 周大时，他患有急性肾功能衰竭，导致充血性心力衰竭和肺水肿。他在 16 周时去世。