T细胞耗竭与“表观遗传疤痕”
免疫治疗在肿瘤治疗领域的显著成功极大丰富了治疗手段，然而，仍有众多患者对免疫检查点抑制剂等治疗方案的无应答状态，凸显出在利用机体免疫系统对抗肿瘤方面仍面临着重重挑战。其中，实体肿瘤内部CD8 T细胞耗竭现象尤为突出，成为亟待解决的关键障碍。T细胞耗竭，作为一种深度的功能失调状态，常见于慢性病毒感染及肿瘤微环境中，其特征是T细胞逐步丧失对靶细胞的杀伤能力，这一过程的背后是T细胞从具有自我更新及高效应潜能的干样前体状态（Tpex, stem-like precursor T cell）逐步转化为对免疫检查点阻断治疗（ICB）抵抗的终末耗竭状态（Term Tex, terminally exhausted T cell）的复杂转变。
除了表面标记与功能特性的变化，耗竭T细胞还展现出一种特殊的表观遗传特征——表观遗传疤痕（epigenetic scarring），该特征即便在去除长期抗原刺激后依旧持续存在。表观遗传层面的调控，涵盖DNA甲基化、组蛋白修饰等多种机制，直接参与并调控基因的表达模式。既往研究表明，特定的DNA甲基化模式能驱动T细胞向耗竭状态发展，而通过靶向DNA甲基转移酶3α（DNMT3A）的抑制，可有效逆转这一过程，与抗PD-1治疗联用时能显著增强T细胞的抗肿瘤活性。同样，通过上调组蛋白赖氨酸去甲基化酶Kdm6b的表达，能够促进效应/干性相关基因在高度异染色质化的终末耗竭T细胞（Term Tex）中的表达，进而提升T细胞的肿瘤杀伤能力。相反地，SWI/SNF染色质重塑复合体在T细胞耗竭的调控中扮演了双刃剑的角色：经典BAF复合体促进Tpex向Term Tex的转化，而PBAF亚型则维护Tpex的生存与增殖状态。值得注意的是，PBAF的抑制在与免疫治疗联合应用时，能够显著改善肿瘤的控制效果。因此，精准调控表观遗传修饰，作为限制T细胞耗竭并增强抗肿瘤免疫反应的新策略，正展现出广阔的治疗前景与激动人心的研究潜力。
在近期发表的一项研究中，Kang及其团队观察到，骨髓增生异常综合征（MDS）患者接受抗PD-L1治疗后，其长期生存情况与T细胞中ASXL1基因的突变状态存在显著关联。ASXL1、DNMT3A及Tet甲基胞嘧啶双加氧酶2（TET2）作为克隆性造血（CH, clonal hematopoiesis）中最频繁出现的突变基因，通常与细胞的干细胞特性紧密相关。鉴于此，研究团队深入探究了这三个关键的表观遗传调控因子在干样前体T细胞（Tpex）向终末耗竭T细胞（Term Tex）分化过程中的具体作用，以及它们的缺失如何影响抗PD-L1治疗的持久疗效。
利用CRISPR技术，研究人员在CD8 T细胞中分别敲除了Dnmt3a、Tet2和Asxl1基因。在一种已知能强烈诱导T细胞耗竭的慢性病毒感染模型中，他们发现敲除这些CH调控因子显著促进了CD8 T细胞的增殖。令人瞩目的是，这些CH调控因子缺失的T细胞在感染后可维持高达一年的时间，并且在再次遭遇感染时仍保持了良好的增殖能力。这种CH调控因子缺失细胞的持久存在与Tpex细胞表型的维持密切相关。特别值得注意的是，与Dnmt3a和Tet2缺失的CD8 T细胞相比，Asxl1缺失的CD8 T细胞展现出了更为适度的分化状态，这意味着它们保留了更高的效应功能潜力。
为了深入探究Asxl1在T细胞分化过程中的具体作用机制，研究人员进行了详尽的单细胞转录组分析及功能性研究。研究结果显示，Asxl1缺失的T细胞在细胞杀伤实验中展现出了更为强劲的效应潜能，并且相较于对照组细胞，其保持高效应潜能的细胞频率也显著提升。进一步探究细胞转移后的分化情况发现，Asxl1的缺失虽不足以直接将Tex细胞逆转回Tpex表型，但却显著增强了细胞的自我更新能力，同时仍能产生具有过渡性质的效应细胞。
为了揭示Asxl1在促进T细胞耗竭中的深层机制，研究人员对Asxl1缺失的T细胞进行了全面的表观遗传学研究。尽管在DNA甲基化层面未观察到显著差异，但染色质的可及性却发生了显著变化，这一发现促使研究人员进一步探究组蛋白修饰的潜在变化。已知Asxl1与多梳抑制复合体（Polycomb Repressive Complex, PRC）存在相互作用，该复合体通过催化组蛋白H3K27的三甲基化（H3K27me3）来促进异染色质的形成。然而，本研究中H3K27me3的变化并不显著。因此，研究人员转而探索Asxl1的另一种作用机制，即其与多梳复合物相关去泛素化酶（PR-DUB, PcG-repressive deubiquitinase complex）的结合能力，以及这种结合对稳定该复合物并进而调控组蛋白H2A赖氨酸119位点去泛素化（H2AK119Ub）和基因激活的影响。令人惊讶的是，Asxl1缺失的T细胞中H2AK119Ub的水平显著增加，这表明这一抑制性标记在Asxl1缺失的情况下得到了增强。
H2AK119Ub的效应具有条件依赖性。通常，当H2AK119Ub与H3K27me3共定位时，它与染色质的抑制状态紧密相关。然而，在Asxl1缺失的T细胞中，H2AK119Ub富集的区域却缺乏H3K27me3的共存，反而展现出染色质可及性的增强。尤为关键的是，这些H2AK119Ub富集且染色质可及性增加的区域，恰好位于Tcf1和Lef1基因的附近，而这两个基因对于维持T细胞的干样状态具有举足轻重的作用。这些数据有力地表明，Asxl1缺失的T细胞通过持续表达那些通常在细胞耗竭过程中被抑制的干性相关基因，从而得以维持其自我更新的能力。