細(xì)胞殺傷T細(xì)胞通常可以識(shí)別癌細(xì)胞或被病原體感染的細(xì)胞，正因如此，我們才能夠活到成年。但是，整日召喚過度活躍的免疫細(xì)胞到腫瘤細(xì)胞或是感染部位，就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞衰竭疲憊，以至于它們無法再被分配到“入侵者”身邊。

幸運(yùn)的是，癌癥專家們已經(jīng)在研發(fā)有效的免疫治療手段，來對(duì)抗免疫細(xì)胞衰竭，使免疫細(xì)胞重新激發(fā)活性消滅病人腫瘤。

最近發(fā)表于PNAS雜志上的一篇文章率先報(bào)道了，衰竭型T細(xì)胞的DNA結(jié)構(gòu)與普通T細(xì)胞不同。研究人員還更新、編制了一份參與衰竭過程的DNA結(jié)合蛋白的候選名單。該研究推進(jìn)了下一代免疫療法的研究進(jìn)程。

La Jolla 過敏與免疫研究所（LJI）信號(hào)和基因表達(dá)學(xué)院的教授，本文的作者之一，Patrick Hogan博士說，免疫療法在很多病人身上確實(shí)療效顯著，但是在一些案例中，它的效力時(shí)間不夠持久。因此，作為奮戰(zhàn)在生物醫(yī)學(xué)研究大軍中的一員，為了真正的臨床療效，我們必須不斷地升級(jí)更新這些治療方法。我們研究團(tuán)隊(duì)的著力點(diǎn)是“腫瘤細(xì)胞是如何使免疫細(xì)胞停工的”。

為了觀察T細(xì)胞在腫瘤環(huán)境中是如何“脫力”的，研究組準(zhǔn)備了兩種工程T細(xì)胞系：一個(gè)實(shí)驗(yàn)組（衰竭組），能夠識(shí)別腫瘤抗原，因此可以通過慢性暴露于腫瘤而失去功能性；一個(gè)對(duì)照組，不能識(shí)別任何腫瘤抗原，因此會(huì)一直保持活性。研究人員將兩種細(xì)胞分別注射到黑色素瘤模型小鼠體內(nèi)。一開始，兩種細(xì)胞都顯示聚集在了腫瘤組織附近，但是時(shí)間一長(zhǎng)，衰竭組因腫瘤抗原的過度刺激逐漸展現(xiàn)出衰竭跡象。

用于標(biāo)記衰竭程度的一個(gè)分子標(biāo)記是PD-1，這是一個(gè)以“阻斷T細(xì)胞殺傷能力”聞名的“壞角色”。相比之下，對(duì)照組T細(xì)胞的衰竭標(biāo)記水平一直較低。于是，接下來研究人員就去調(diào)查了衰竭組基因水平的變化，哪些基因啟動(dòng)了以及是如何被啟動(dòng)的。

研究人員采用了兩種單細(xì)胞測(cè)序方法，RNA測(cè)序 和 ATAC測(cè)序。RNA測(cè)序用來鑒定基因的開啟，ATCA測(cè)序用來監(jiān)控DNA結(jié)構(gòu)中那些區(qū)域的螺旋比較松散。這些未壓縮的DNA區(qū)域代表著DNA正在表達(dá)或正在結(jié)合激活它們的結(jié)合因子。

衰竭型T細(xì)胞的ATCA測(cè)序結(jié)果指示了2000個(gè)新增可疑區(qū)域，與對(duì)照組T細(xì)胞比較結(jié)果將它們的范圍縮小到了450個(gè)。用生物信息手段分析這些區(qū)域的DNA序列來調(diào)查可能的被征召到這些區(qū)域細(xì)胞蛋白（潛在的基因表達(dá)激活因子）。

DNA序列分析結(jié)果指出了很多耳熟能詳?shù)膮⑴c者們的結(jié)合位點(diǎn)，這些區(qū)域與我們之前繪制的經(jīng)慢性感染導(dǎo)致衰竭的T細(xì)胞中的NFAT（一種DNA結(jié)合蛋白）結(jié)合位點(diǎn)有重合。 Hogan說，這可能暗示了導(dǎo)致腫瘤和慢性感染中細(xì)胞衰竭的一般通路。

分析結(jié)果還指向了另外一個(gè)嫌疑對(duì)象，Nr4a家族蛋白，但是之前沒有研究顯示過該蛋白與T細(xì)胞衰竭有關(guān)。進(jìn)一步的分析結(jié)果強(qiáng)有力的顯示了Nr4a家族蛋白單槍匹馬地導(dǎo)致了細(xì)胞衰竭。這與依賴性的，還需要其他條件介導(dǎo)的NFAT完全不同。因此，一個(gè)比較明顯的結(jié)論就是：DNA結(jié)合因子（比如NFAT和Nr4a蛋白家族）參與了T細(xì)胞的機(jī)能障礙。

文章的第一作者，Hogan實(shí)驗(yàn)室的博士后，Giuliana Mognol博士說，Nr4a實(shí)質(zhì)性地、獨(dú)自參與T細(xì)胞衰竭是一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。盡管在免疫療法中PD-1抑制劑的成效顯著，但仍有50%的人對(duì)其沒有響應(yīng)。確定可以靶向結(jié)合PD-1的新分子是對(duì)未來的免疫療法研究來講非常重要。

下一代免疫療法的目標(biāo)可能是通過改變衰竭T細(xì)胞的基因組，可能是將已經(jīng)衰竭的T細(xì)胞原本松散的DNA結(jié)構(gòu)重新壓縮，不過，這究竟可不可行還有待研究。例如，本文也指出對(duì)黑色素瘤模型小鼠使用PD-1阻斷劑，雖然T細(xì)胞的功能得到了改善，但DNA的構(gòu)象只有輕微的變化。

Hogan說，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的焦點(diǎn)實(shí)際在于細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的改變，而非細(xì)胞基因組結(jié)構(gòu)的變化?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)確定了一些變化，我們下一個(gè)任務(wù)是開發(fā)一些手段來扭轉(zhuǎn)它們。