比較免疫學(xué)是一個從系統(tǒng)發(fā)生學(xué)的角度對不同進化階段物種的免疫機制進行比較研究的學(xué)科領(lǐng)域。由于免疫系統(tǒng)的演化不能像身體結(jié)構(gòu)的進化一樣可被化石記錄下來，對進化階段特異的免疫應(yīng)答機制的了解必須通過對現(xiàn)存物種開展免疫學(xué)研究來獲得。文昌魚（amphioxus）是五至六億年前出現(xiàn)的最原始的脊索動物，代表著由無脊椎動物演化到脊椎動物的過渡類型，其形體結(jié)構(gòu)、發(fā)育模式和基因組都是脊椎動物最簡單模型的代表，因此被認(rèn)為是研究脊椎動物起源和演化的關(guān)鍵節(jié)點動物之一。我國免疫學(xué)者徐安龍教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊在尋找文昌魚淋巴細(xì)胞激活、調(diào)控和成熟相關(guān)的同源基因方面做出過開創(chuàng)性的工作。隨著比較免疫學(xué)的興起，文昌魚逐漸占據(jù)脊椎動物免疫系統(tǒng)起源和進化研究的中心。

　　最近，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院劉小龍研究員在國家杰出青年基金（30925031）等項目資助下，和徐安龍教授合作開展免疫細(xì)胞發(fā)育的比較免疫學(xué)研究，取得了創(chuàng)新性進展。T細(xì)胞在胸腺的分化成熟過程中經(jīng)歷兩個重要生物學(xué)事件，其中之一是通過受體基因V(D)J在重排酶RAG介導(dǎo)下經(jīng)重排產(chǎn)生高度多樣的抗原受體庫，形成T細(xì)胞高度多樣性，保證了T/B細(xì)胞群體能夠特異識別各種各樣的抗原，對重排起到十分關(guān)鍵作用的RAG被看作是適應(yīng)性免疫的關(guān)鍵部分。然而，重排現(xiàn)象只存在于脊椎動物，在進化中似乎是忽然地獨立出現(xiàn)，重排及重排酶RAG的起源對于了解適應(yīng)性免疫的起源非常關(guān)鍵，一直以來是適應(yīng)性免疫起源的研究熱點。因此，在低等無脊椎動物中尋找RAG同源基因顯得至關(guān)重要。劉小龍研究員課題組發(fā)現(xiàn)，在非脊椎動物文昌魚的基因組中存在一個古老的RAG1類似基因片斷 bfRAG1L，編碼脊椎動物的核心RAG1（core RAG1）的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域。 bfRAG1L包含一個病毒相關(guān)的II型核酸酶功能域DX(D/E)XK，經(jīng)表達純化后能 N夠降解DNA和RNA。更為重要的是，bfRAG1L具備RAG1的基本屬性，包括與RAG2相互作用及定位于核中。將bfRAG1L改造成小鼠核心RAG1類似物Ch-bfRAG1L后，Ch-bfRAG1L能夠識別抗原受體基因并介導(dǎo)基因重排，并能在RAG1缺失的小鼠中介導(dǎo)基因重排，獲得T細(xì)胞和B細(xì)胞。該研究揭示文昌魚的bfRAG1L在功能上類似于脊椎動物的核心RAG1，為脊椎動物功能性的RAG1進化提供了重要的分子基礎(chǔ)。

　　2014年1月，該研究成果在國際著名期刊Proc Nat Acad Sci U S A 發(fā)表。中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院劉小龍研究員和中山大學(xué)徐安龍教授為共同通訊作者。