西湖大学董晨院士团队最新论文：发现CD8⁺ T细胞抗肿瘤免疫关键分子

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

在肿瘤的发生发展过程中，抗原特异性CD8⁺T 细胞的命运与功能分化，直接决定了免疫系统能否有效控制肿瘤。在肿瘤微环境内，CD8⁺ T 细胞主要分化为两个关键亚群：具有自我更新和增殖潜能的前体耗竭 T 细胞（Tpex），以及具备强大即时杀伤能力但增殖受限的终末耗竭 T 细胞（Ttex）。Tpex 细胞是响应免疫检查点阻断治疗的“种子”细胞，而 Ttex 细胞则是直接攻击肿瘤的“主力军”。

然而，究竟是哪些关键因子在幕后推动并维持该细胞的分化与功能，这一直是肿瘤免疫领域的核心谜团。

202 6 年 2 月 6 日，西湖大学董晨院士团队（清华大学免疫研究所博士生潘必睿为该论文的第一作者）在 Journal of Experimental Medicine 期刊发表了题为：Zbtb32 promotes CD8⁺ T cell differentiation and function in cancer 的研究论文。

该研究首次系统鉴定出转录因子Zbtb32是驱动 CD8⁺ T 细胞向终末耗竭状态分化并增强其抗肿瘤功能的核心调控者，深入揭示了其调控 CD8⁺ T 抗肿瘤过程全新的分子机制，并为肿瘤免疫治疗领域提供了新的策略思路。

在这项新研究中，源于对肿瘤浸润 CD8⁺ T 细胞异质性的深入观察，研究团队通过分析小鼠 E.G7、B16 肿瘤模型以及人类黑色素瘤模型的 Bulk RNA 以及单细胞转录组数据，发现Zbtb32的表达特异性富集于肿瘤中的Ttex细胞，而非 Tpex 细胞。在临床数据中，那些肿瘤内富集 CD8⁺ T 细胞且同时高表达 ZBTB32 的黑色素瘤患者，其生存预后显著优于低表达患者。这强烈提示，Zbtb32 可能是 CD8⁺ T 细胞抗肿瘤功能的关键调控“开关”。

为了验证这一猜想，研究团队构建了 Zbtb32 全身性敲除小鼠 以及 Zbtb32 缺陷的 OT-I 小鼠模型。在 B16、E.G7 及 MC38 等多种小鼠肿瘤模型中，Zbtb32 的缺失导致肿瘤生长显著加速。通过细胞清除实验，他们证实这一效应依赖于 CD8⁺ T 细胞。深入分析肿瘤微环境发现，Zbtb32 缺陷的 CD8⁺ TIL 数量减少，活化与增殖标志物表达下降，关键细胞因子 IFN-γ 和 GzmB 的分泌能力也大幅削弱。更重要的是，这些细胞更倾向于“滞留”在 TCF1⁺ 的 Tpex 状态，而难以分化成 Tim-3⁺ 的 Ttex 细胞。

那么，Zbtb32 本身是如何被“激活”的呢？研究团队将目光投向了 CD8⁺ T 细胞活化的关键信号。他们发现，在体外刺激 CD8⁺ T 细胞时，Zbtb32 的表达特异性依赖于共刺激信号 CD28 及其下游的PI3K通路，而不依赖于 TCR 信号强度。利用 CD28 胞内区关键酪氨酸位点（Y189）的突变体，他们证实该位点对于诱导 Zbtb32 表达至关重要，而该位点正是 CD28 受体介导 PI3K 通路的关键磷酸化位点。这揭示了肿瘤微环境中 CD8⁺ T 细胞接收的共刺激信号，是启动 Zbtb32 的表达并调控其终末分化过程的重要初始信号。

接下来，研究进入了最核心的机制探索部分。研究团队此前的工作已揭示，转录因子 Bcl6 对维持 Tpex 细胞的干性至关重要。有趣的是，Zbtb32 与 Bcl6 同属于 Zbtb 转录因子家族。该研究发现， 尽管 Zbtb32 与 Bcl6 拥有高度相似的 DNA 结合序列，并在基因组上广泛结合于相同位点，但它们却发挥着截然相反的功能。通过 ChIP-seq、ATAC-seq 等多组学技术，研究团队描绘出一幅清晰的竞争图景：在 CD8⁺ T 细胞中，Zbtb32 和 Bcl6 在 DNA 水平上，竞争性结合基因转录调控位点。由于二者不同的蛋白结构域（BTB域）的存在，导致了招募共调节复合物的差异。这种差异使得二者的竞争性结合直接导致了靶基因转录命运的截然不同。

其中，转录因子 Id2 被鉴定为Zbtb32关键的下游效应靶点。Id2 是已知的促进T细胞终末分化和效应功能的关键分子。该研究证实，Zbtb32 是 Id2 的上游调控因子，可以直接结合于 Id2 基因启动子并促进其转录，而 Bcl6 则抑制其表达。在 Zbtb32 缺陷的 T 细胞中过表达 Id2，能够完全挽救其分化受阻和抗肿瘤能力缺陷的表型。这直接确立了 Id2 是 Zbtb32 与 Bcl6 竞争以驱动终末耗竭分化的核心因子。

该研究的发现还具有重要的临床转化启示。尽管 Zbtb32 缺陷导致 CD8 ⁺ T 细胞功能受损，但有趣的是，这类 T 细胞对于抗 PD-1 治疗表现出更强的响应性。在免疫检查点阻断治疗后，Zbtb32 缺陷的 T 细胞能够更有效地从 Tpex 亚群中扩增并分化为功能性效应细胞，其肿瘤控制能力可恢复至与野生型细胞相当的水平。这提示了，肿瘤内 Zbtb32 的表达水平或许能作为一种新型生物标志物，用于预测患者对免疫检查点抑制剂治疗的敏感性，为实现肿瘤免疫治疗的精准分层提供了新思路。

综上所述， 该研究不仅发现了 Zbtb32 这一决定 CD8⁺ T 细胞终末耗竭命运的关键转录因子，更完整地揭示了从 CD28 初始信号上调，到与 Bcl6 竞争、再到激活 Id2 执行的级联调控通路。这项工作如同拼上了一块关键拼图，让我们对肿瘤微环境中 CD8 ⁺ T 细胞的功能分化调控网络有了更系统、更深刻的理解，为通过靶向该基因调控网络来开发新的免疫治疗策略奠定了坚实的理论基础。

论文链接：

https://doi.org/10.1084/jem.20250005