杨硕/王曦/陈芸等合作发现调控CD8+ T细胞记忆形成新机制

 ECSIT在CD8⁺记忆T细胞中高表达^[1]

为了研究ECSIT对CD8⁺记忆T细胞形成的作用，并排除ECSIT在应答早期对CD8⁺效应T细胞的影响，作者构建了ECSIT的Ecsit^fl/fl Rosa26^CreERT2 OT-1诱导型敲除小鼠。随后将小鼠脾脏中的naïveCD8⁺T细胞以相同的数目分别静脉注射到野生型受体鼠中，1天后对受体鼠注射VSV-OVA病毒感染。在感染后第21-25天对受体鼠腹腔注射他莫昔芬诱导ECSIT敲除，感染35天后检测受体鼠OT-1记忆T细胞的变化。结果显示CD8⁺记忆T细胞及记忆前体细胞的比例及数目在ECSIT缺失后显著下降，并且促进记忆T细胞形成的转录因子的表达同样降低。

 ECSIT缺失抑制急性病毒感染下CD8⁺记忆T细胞分化^[1]

为了探究ECSIT影响CD8⁺记忆T细胞分化和功能的具体机制，作者将感染后35天的CD45.1受体鼠中的WT和iKO中的OT-1细胞分选出来进行RNA和ATAC测序。分析显示ECSIT缺失后CD8⁺T细胞中记忆分化相关的基因表达及信号通路均显著降低。联合分析发现，TCF-1是ECSIT影响CD8⁺记忆T细胞分化最显著的转录因子。

测序结果表明ECSIT缺失抑制CD8⁺记忆T细胞分化和Tcf7的转录调控[1]

测序发现ECSIT缺失显著影响代谢相关通路，因此作者将体外诱导分化的记忆T细胞进行LC-MS代谢组学分析。结果显示富马酸是ECSIT缺失后下降最为明显的代谢物。鉴于富马酸可以抑制组蛋白去甲基化酶KDM5酶活性，以及记忆T细胞TCF-1的启动子区域存在大量H3K4me3修饰位点，作者推测ECSIT是通过影响富马酸产生来抑制KDM5酶活性，从而促进TCF-1启动子区域H3K4me3修饰，促进TCF-1表达调控，最终影响CD8⁺记忆T细胞分化。

ECSIT缺失通过抑制富马酸产生来促进KDM5酶活性，进而抑制TCF-1表达^[1]

接下来作者想探究ECSIT是否也能影响肿瘤中CD8⁺记忆T细胞的形成。因此作者对受体鼠进行B16-OVA皮下荷瘤，第二日将小鼠脾脏中的naïve CD8⁺T细胞富集出来，1：1静脉注射到受体小鼠体内。第10-15天对受体鼠腹腔注射他莫昔芬诱导Ecsit敲除，之后检测肿瘤生长和小鼠存活，及肿瘤微环境中OT-1细胞的变化。结果显示ECSIT缺失显著促进了肿瘤生长，抑制肿瘤小鼠存活，同时肿瘤内CD8⁺耗竭T细胞显著增加，而干细胞样耗竭前体细胞显著减少。

 ECSIT缺失促进肿瘤进展和CD8⁺ T细胞耗竭[1]

为探究ECSIT影响肿瘤微环境中CD8⁺干细胞样耗竭前体T细胞分化和功能的具体机制，作者将移植20天的CD45.1受体鼠中的OT-1细胞分选出来进行RNA和ATAC测序。结果显示ECSIT缺失后，干细胞样耗竭前体T细胞分化相关的基因表达及信号通路均显著降低。联合分析发现，TCF-1是ECSIT影响CD8⁺干细胞样耗竭前体T细胞分化最显著的转录因子。

ECSIT缺失抑制CD8⁺干细胞样耗竭前体细胞基因表达和TCF-1转录调控[1]

作者将体外慢性抗原刺激的OT-1细胞进行LC-MS代谢组学分析。结果表明富马酸同样是ECSIT缺失后下降最为明显的代谢物。KDM5酶活性测试、H3K4me3 ChIP-seq和富马酸二甲酯（DMF）体内外回补实验验证了ECSIT通过影响富马酸产生来抑制KDM5酶活性，从而促进TCF-1启动子区域H3K4me3修饰，促进TCF-1表达调控，最终影响CD8⁺记忆T细胞分化的猜想。

ECSIT缺失通过抑制富马酸产生来促进KDM5酶活性，进而下调TCF-1表达[1]

综上，该研究首次发现影响CD8⁺记忆T细胞分化核心转录因子TCF-1代谢表观调控机制，同时发现进化保守蛋白ECSIT在适应性免疫CD8⁺记忆T细胞中的重要功能，揭示了富马酸在抗肿瘤免疫联合治疗中的潜在应用价值。