引入突变 使T细胞恢复活力 开启干细胞特征 表观遗传调节因子Dnmt3a、Tet2和Asxl1值得关注

　　

T细胞免疫疗法已经成功地治疗了一些难治性癌症，但由于T细胞在长时间刺激后无法持续存在，因此存在局限性。St. Jude儿童医院的研究人员采用了一种反向翻译的方法来探究调节T细胞对检查点阻断免疫疗法反应持久性的分子机制。受骨髓增生异常综合征患者临床观察的启发，利用T细胞耗竭实验模型确定了与克隆性造血（ clonal hematopoiesis）相关的表观遗传调节因子——Dnmt3a、Tet2和Asxl1。多梳组抑制性去泛素化酶(polycomb repressive deubiquitinase, PR-DUB） 复合物的表观遗传破坏导致对免疫治疗有反应的干细胞样T细胞群的保存。将这一机制扩展到癌症过继细胞治疗中，发现破坏Asxl1可赋予T细胞优越的治疗效果和与检查点阻断免疫疗法协同的能力。

介绍

CD8 T细胞的持续刺激促进功能耗竭的进展，这种耗竭状态是通过多能祖T细胞（T_pex）逐渐转变为终末分化群体（T_ex）而产生的，终末分化群体被定义为对免疫检查点封锁（ICB）无反应，限制了T细胞免疫疗法的持久性。研究人员正在探索决定发育转变的分子决定因素，以期作为工程靶点，阻止T细胞耗竭的进展并保持免疫治疗方法的持久性。

基本原理

St. Jude儿童医院的研究人员观察到，一小群接受抗PD-L1治疗的骨髓增生异常综合征（MDS）患者的长期生存与他们的T细胞中ASXL1基因的突变有关。除DNMT3A和TET2外，ASXL1的突变通常与造血干细胞生存优势有关，导致亚克隆生长，称为克隆性造血。由于它们与干细胞特性的普遍联系，他们研究了这些调节因子在T_pex向T_ex的发育转变中的作用，以及在抗PD-L1治疗期间，这些调节因子的缺失对治疗持久性的影响。

结果

为了研究Dnmt3a、Tet2和Asxl1在对响应免疫检查点阻断疗法的T细胞群的发育和维持中的作用，利用CRISPR-Cas9技术，作者分别设计了携带这些基因突变的T细胞，然后通过将它们移入感染淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）克隆13株的小鼠体内，将它们暴露于慢性抗原源。在典型的T细胞耗竭模型中，这些调节因子的破坏使它们在慢性抗原暴露期间保持其数量和免疫检查点阻断反应状态>1年。

尽管受到刺激并经历抗原驱动的增殖1年，这些T细胞没有表现出任何恶性生长的迹象。此外，含有这些突变的T细胞总库中富集了大量的干细胞样Tcf1⁺ T细胞。命运跟踪过继转移实验表明，敲除ASXL1的T细胞的Tcf1⁺亚群既可以自我更新，也可以产生有效的效应物。基因敲除（KO） T细胞的转录和表观遗传分析发现，Asxl1是多梳组抑制性去泛素化酶（PR-DUB）复合物的调节因子，控制组蛋白2A赖氨酸119的去泛素化，这是T_pex向T_ex发育转变的分子检查点。将这一机制深入到肿瘤模型中，揭示了Asxl1破坏的过继转移T细胞抵抗肿瘤微环境诱导的耗竭。此外，过继转移的Asxl1 KO T细胞与抗PD-L1抑制剂协同作用，增强了肿瘤控制。最后，作者发现Asxl1对肿瘤特异性T细胞的破坏与骨髓增生异常综合征（MDS）患者在抗PD- L1治疗后T细胞扩增增加相关。

结论

这些研究结果表明，DNMT3A、TET2和ASXL1控制T_pex和终末耗竭T细胞之间的发育检查点。对Asxl1的特异性研究揭示了其通过PR-DUB通路的表观遗传修饰在T细胞分化中的作用。这些数据阐明了一种反向翻译方法，用于定义在抑制性肿瘤微环境中限制“免疫检查点阻断反应性干细胞样T细胞”维持的分子机制。通过对与患者生存相关的基因的机制研究，作者建立了对离散表观遗传调控因子进行特定基因修饰的科学理论基础，为未来的工程设计提高癌症免疫治疗的持久性。

 

维持治疗持久多能Tpex群体的核心表观遗传调控因子。使用典型的小鼠耗竭模型系统，在慢性抗原暴露期间，CD8 T细胞中Dnmt3a、Tet2和Asxl1的破坏使免疫检查点阻断应答的T_pex群体保存了>1年。对新的表观遗传调节因子Asxl1的特异性研究表明，这种前所未有的T_pex维持是通过破坏PR-DUB复合物，通过单泛素化组蛋白2A赖氨酸119 （H2AK119Ub）的存在介导的。

亮点

利用小鼠癌症模型显示, 缺乏Asxl1的T细胞增强T_PEX细胞维持、TCF1表达和IFN-γ产生，并赋予更好的肿瘤控制——无论是单独还是与免疫检查点阻断疗法协同作用。肿瘤引流淋巴结最近被证明在抗肿瘤T细胞反应中发挥作用。ASXL1缺失的影响部分独立于肿瘤引流淋巴结的输入，这表明在CD8⁺T细胞中，ASXL1依赖性的干细胞性特征的表观遗传重塑，可以抵消肿瘤微环境中的免疫抑制信号。ASXL1限制了癌症对免疫检查点阻断疗法的反应，ASXL1表达与接受ICB治疗的骨髓增生异常综合征癌症患者较差的生存率相关。此外，ICB治疗对携带ASXL1突变的T细胞具有选择性生存优势。研究结果的意义不仅仅是识别出ASXL1作为改善T细胞干细胞特性的潜在生物标志物和靶标，也为癌症患者对ICB反应的一些差异提供了解释。

作者定义了一种以前未知的控制T细胞干细胞的表观遗传调控途径，为可能改善抗肿瘤治疗的新策略铺平了道路。通过找出慢性T细胞反应和异常造血之间的相似之处，这些发现证明了在造血系统中支持干细胞和自我更新的转录和表观遗传调控因子的简约性。因此，这再次强调了跨学科生物学研究的重要性。