Tcf7-flox 基因敲除小鼠

Tcf7，也称为T细胞因子-1（TCF-1），是一种转录因子，在T细胞发育和分化过程中发挥着重要作用。TCF-1由Tcf7基因编码，该基因位于染色体11p13上。TCF-1在T细胞的发育过程中，对于T细胞行使其功能包括产生记忆T细胞起着关键作用。TCF-1不仅能够调节T细胞发育，而且对成熟CD8+ T细胞的分化和功能也产生各种影响。此外，TCF-1可以驱动CD8+ T细胞免疫反应的产生和维护，在PD-1检查点阻断疗法后发挥作用。TCF-1可以作为免疫疗法的潜在靶点，为癌症和感染患者提供有希望的新的治疗策略。此外，TCF-1是CD8+ T细胞功能性的潜在生物标志物，可以预测免疫疗法在对抗癌症和感染中的疗效。

在肿瘤免疫微环境中，乳酸是一种关键代谢物，由葡萄糖分子的糖酵解代谢产生，但同时也是许多细胞类型的主要碳燃料来源。在肿瘤免疫微环境中，乳酸对癌症和免疫细胞的影响可能非常复杂且难以解释，这进一步被糖酵解的副产物酸性质子所混淆。研究表明，乳酸能够增加CD8+ T细胞的干细胞性并增强抗肿瘤免疫力。对小鼠进行皮下注射乳酸钠而非葡萄糖，可以抑制移植MC38肿瘤的生长。单细胞转录组分析揭示了肿瘤内CD3+细胞中干细胞样TCF-1表达CD8+ T细胞比例的增加，这种表型通过体外乳酸处理的T细胞得到验证。机制上，乳酸抑制组蛋白脱乙酰酶活性，导致TCF7超级增强子位点H3K27的乙酰化增加，进而增加TCF7基因的表达。体外预处理的CD8+ T细胞在转移到荷瘤小鼠后有效地抑制了肿瘤生长。这些结果表明，乳酸在抗肿瘤免疫中具有内在作用，独立于乳酸酸的pH依赖性影响，并且可能推动癌症免疫疗法的发展[1]。

T细胞因子-1（TCF-1）（由TCF7基因编码）是一种转录因子，在T细胞发育和分化过程中发挥着重要作用。TCF-1不仅能够调节T细胞发育，而且对成熟CD8+ T细胞的分化和功能也产生各种影响。此外，TCF-1可以驱动CD8+ T细胞免疫反应的产生和维护，在PD-1检查点阻断疗法后发挥作用。TCF-1可以作为免疫疗法的潜在靶点，为癌症和感染患者提供有希望的新的治疗策略。此外，TCF-1是CD8+ T细胞功能性的潜在生物标志物，可以预测免疫疗法在对抗癌症和感染中的疗效[2]。

免疫检查点阻断（ICB）联合新辅助化疗可以改善乳腺癌的病理完全反应。为了理解为什么只有一部分肿瘤对ICB有反应，研究者对激素受体阳性或三阴性乳腺癌患者进行抗PD1治疗。单细胞转录组、T细胞受体和蛋白质组分析表明，三分之一的患者肿瘤含有表达PD1的T细胞，在抗PD1治疗后这些T细胞会克隆性扩增，无论肿瘤亚型如何。扩增主要涉及CD8+ T细胞，它们具有明显的细胞毒性活性（PRF1、GZMB）、免疫细胞归巢（CXCL13）和耗竭标志物（HAVCR2、LAG3）的表达，以及CD4+ T细胞，它们具有辅助性T细胞-1（IFNG）和滤泡辅助性（BCL6、CXCR5）标志物的表达。在治疗前活检中，免疫调节性树突状细胞（PD-L1+）、特定巨噬细胞表型（CCR2+或MMP9+）和表达主要组织相容性复合体I/II的癌细胞与T细胞扩增呈正相关。相反，未分化的前效应/记忆T细胞（TCF7+、GZMK+）或抑制性巨噬细胞（CX3CR1+、C3+）与T细胞扩增呈负相关。这些数据确定了与抗PD1治疗后T细胞扩增相关或相关的各种免疫表型和相关基因集，揭示了乳腺癌对抗PD1治疗的异质性反应[3]。

三级淋巴组织结构在黑色素瘤中改善免疫疗法和生存。尽管对T细胞在抗肿瘤反应中的作用进行了充分的研究，但对其他免疫细胞的研究仍然不足。研究者使用转移性黑色素瘤的临床样本，研究了B细胞在抗肿瘤反应中的作用，发现肿瘤相关CD8+ T细胞和CD20+ B细胞的共存与改善生存相关，独立于其他临床变量。免疫荧光染色和CD20的CXCR5和CXCL13揭示了这些CD8+CD20+肿瘤中三级淋巴组织的形成。研究者发现与三级淋巴组织相关的基因特征，可以预测接受免疫检查点阻断治疗的患者队列的临床结果。此外，B细胞丰富的肿瘤伴随着TCF7+幼稚和/或记忆T细胞水平的增加。这得到了数字空间分析数据的证实，其中没有三级淋巴组织结构的肿瘤中的T细胞具有功能障碍的分子表型。这些结果表明，三级淋巴组织结构在黑色素瘤的免疫微环境中起着关键作用，通过赋予独特的T细胞表型。应探索治疗策略来诱导三级淋巴组织结构的形成，以改善对癌症免疫疗法的反应[4]。

通过整合总体和单细胞测序数据识别表型相关亚群。单细胞RNA测序（scRNA-seq）在异质性组织的背景下区分细胞类型、状态和谱系。然而，当前的scRNA-seq数据不能直接将细胞簇与特定表型联系起来。研究者提出了一种名为Scissor的方法，可以从单细胞数据中识别与给定表型相关的细胞亚群。Scissor通过首先量化每个单细胞与每个总体样本之间的相似性，然后优化回归模型来识别相关亚群。Scissor在肺癌scRNA-seq数据集中识别了与较差生存期和TP53突变相关的细胞亚群。在黑色素瘤中，Scissor区分了一个低PDCD1/CTLA4和高TCF7表达的T细胞亚群，与免疫疗法反应相关。在癌症之外，Scissor在解释面肩肱型肌营养不良和阿尔茨海默病数据集中也表现出有效性。Scissor通过利用表型和总体组学数据集，从单细胞实验中识别出生物学和临床相关的细胞亚群[5]。

在癌症中，通过单细胞CRISPR筛选绘制T细胞命运调节组。CD8+细胞毒性T细胞（CTLs）协调抗肿瘤免疫并表现出固有的异质性。基因调控网络的研究发现，从静止状态退出到中间耗竭T（Tpex）细胞和终末耗竭T（Tex）细胞的过程，分别由IKAROS和ETS1差异化调节。IKAROS缺陷细胞积累为代谢静止的Tpex细胞群体，具有有限的分化潜力。相反，靶向ETS1通过增强Tpex向中间Tex细胞的分化和代谢重构，改善了抗肿瘤免疫和ICB疗效。机制上，TCF-1和BATF是IKAROS和ETS1的靶点。RBPJ-IRF1轴促进中间Tex细胞向终末Tex细胞的分化。相应地，靶向RBPJ增强了Tex细胞的功能性和表观遗传重编程，使其朝着增殖状态发展，并提高了治疗效果和ICB疗效。这项研究揭示了促进Tpex细胞从静止状态退出和丰富增殖性Tex细胞状态是抗肿瘤效应的关键方式，并为整合细胞命运调节组和可重编程功能决定因素提供了系统框架，以实现癌症免疫[6]。

单细胞分析揭示了与三级淋巴组织/器官相关并具有优越预后的口腔癌TCF1/TCF7+ T细胞亚群。尽管在治疗方面取得了实质性进展，但口腔鳞状细胞癌（OSCC）的临床结果仍然不令人满意。肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）是患者的一个重要预后因素，并且具有异质性。一些研究表明，TCF1/TCF7+ T细胞和三级淋巴组织/器官（TLS）在肿瘤免疫中发挥着重要作用。研究者发现，TCF1/TCF7+ T细胞亚群与TLSs和预后之间存在强烈的关联。结果表明，TCF1/TCF7+ T细胞表达高水平TLS相关基因和低水平免疫检查点分子。最后，研究者发现TCF1/TCF7+ T细胞与良好的预后显著相关。研究者还描述了这些细胞所依赖的上游驱动因素。TCF1/TCF7+ T细胞可以作为调节OSCC免疫反应的新治疗靶点，并有望成为新的预后标志物[7]。

中央记忆CD8+ T细胞来自干细胞样Tcf7hi效应细胞，没有细胞毒性分化的迹象。中央记忆CD8+ T细胞（Tcm）控制全身性二次感染，并且由于其干细胞样的能力来扩张、分化和自我更新，可以保护免受慢性感染和癌症。中央记忆通常被认为是在病原体清除后出现的，并且基于细胞毒性效应细胞的去分化而形成。研究者发现了一种效应阶段的CD8+ T细胞，它们表达高水平的转录因子Tcf7（Tcf1），没有先前细胞毒性分化的证据，并显示出Tcm细胞的关键特征。这些效应阶段的Tcf7hi细胞根据谱系追踪定量地产生了Tcm细胞。机制上，Tcf1抑制了Tcf7hi细胞的分化，并维持了保守的成年干细胞基因的表达，这些基因对CD8+ T细胞干细胞样性至关重要。在急性感染过程中，发现干细胞样CD8+ T细胞为通过疫苗接种优化Tcm细胞形成提供了机会[8]。

FOXO1是CAR T细胞中记忆编程的主要调节因子。CAR T细胞疗法的主要局限性是这些细胞在体内的持久性较差。CAR T细胞中记忆相关基因的表达与这些细胞在患者中的长期持久性和临床疗效相关。研究者发现转录因子FOXO1负责促进人类CAR T细胞的记忆和抑制耗竭。FOXO1的药理学抑制或基因编辑降低了记忆相关基因的表达，促进了耗竭样表型，并损害了CAR T细胞的抗肿瘤活性。FOXO1的过表达诱导了与T细胞记忆一致的基因表达程序，并增加了FOXO1结合基序的染色质可及性。过表达FOXO1的CAR T细胞在慢性刺激的条件下保留了其功能、记忆潜力和代谢适应性，并在体内表现出增强的持久性和肿瘤控制能力。相比之下，过表达TCF1（由TCF7编码）并没有实施典型的记忆程序或增强CAR T细胞的效力。值得注意的是，FOXO1活性与接受CAR T细胞或肿瘤浸润淋巴细胞治疗的患者的积极临床结果相关，强调了FOXO1在癌症免疫治疗中的临床意义。这些结果表明，过表达FOXO1可以增加人类CAR T细胞的抗肿瘤活性，并突出了记忆重编程作为一种广泛应用于优化治疗T细胞状态的策略[9]。

综上所述，TCF7是一种重要的转录因子，在T细胞发育和分化过程中发挥着重要作用。TCF7在多种疾病中发挥重要作用，包括癌症和感染。TCF7可以驱动CD8+ T细胞免疫反应的产生和维护，在PD-1检查点阻断疗法后发挥作用。TCF7可以作为免疫疗法的潜在靶点，为癌症和感染患者提供有希望的新的治疗策略。此外，TCF7是CD8+ T细胞功能性的潜在生物标志物，可以预测免疫疗法在对抗癌症和感染中的疗效。TCF7的研究有助于深入理解T细胞分化和功能的生物学机制，为癌症和感染的治疗和预防提供新的思路和策略。