转录因子ZFP148：抑制CD8+T细胞杀伤性效应分化的新型分子“刹车”

慢性感染和肿瘤中，CD8+T细胞如何“抉择”走向耗竭还是杀伤效应状态，是免疫治疗的关键科学问题。本研究发现转录因子ZFP148是细胞毒性CD8+TEFF细胞分化的抑制因子。它通过直接抑制KLF2表达，限制效应转录程序，促进T细胞耗竭。在肿瘤模型中，条件性敲除ZFP148可协同增强PD-1阻断疗法的抗肿瘤效果。这为开发靶向ZFP148以增强抗肿瘤免疫力的新策略提供了理论依据。

在人类与慢性感染和癌症的漫长斗争中，我们的免疫系统，特别是被称为“杀手”T细胞的CD8⁺T细胞，是当之无愧的主力军。然而，面对持久不退的敌人（如慢性病毒或肿瘤细胞），这些“杀手”T细胞常常会陷入一种功能耗竭的“疲劳”状态，丧失战斗能力，导致疾病迁延不愈。这就像一个持续高强度工作的士兵，最终因过度疲劳而无法执行任务。与此同时，也有一小部分T细胞能够分化成装备精良、杀伤力强大的细胞毒性效应细胞（T_EFF细胞），它们是清除病原体和肿瘤细胞的关键力量。那么，是什么决定了CD8⁺T细胞是走向耗竭还是成为强大的杀伤效应细胞？找到这个命运决策的“开关”，对于开发新一代免疫疗法至关重要。

近期发表在《自然·免疫学》（Nature Immunology）上的一项研究，为我们揭开了一个关键的调控分子。由Li及其同事完成的研究发现，一个名为ZFP148（在小鼠中由Zfp148编码，在人类中由ZNF148编码）的转录因子，扮演了抑制CD8⁺T细胞向杀伤性效应细胞分化的“刹车”角色。这项研究不仅揭示了CD8⁺T细胞分化调控的新机制，还指出了通过靶向ZFP148来增强抗肿瘤免疫治疗效果的潜在新策略。

研究人员运用了多种前沿技术来探索ZFP148的功能。他们构建了CD8⁺T细胞特异性敲除ZFP148的小鼠模型，并结合慢性淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（LCMV Cl13）感染和小鼠结肠癌（MC38）模型，在体内研究ZFP148缺失对T细胞分化和功能的影响。为了在单细胞层面解析ZFP148缺失引起的深刻变化，研究团队对病毒特异性CD8⁺T细胞进行了配对单细胞RNA测序（scRNA-seq）和单细胞ATAC测序（scATAC-seq）分析。此外，他们还利用了CRISPR-Cas9基因编辑技术在体外和小鼠体内验证基因功能，并通过CUT&Tag测序技术直接探测ZFP148在基因组上的结合位点。研究也整合分析了来自癌症基因组图谱（TCGA）数据库、已发表的人类癌症单细胞RNA测序数据集以及接受免疫检查点抑制剂（如抗PD-1抗体）或CAR-T细胞疗法治疗的癌症患者队列数据，以验证ZFP148在人类疾病中的临床相关性。

ZFP148在CD8⁺T_PRO细胞中富集

研究人员首先发现，在慢性病毒感染和肿瘤模型中，ZFP148蛋白在具有干细胞样特性的祖细胞型CD8⁺T细胞（T_PRO细胞）中高表达，而在分化的效应细胞（T_EFF）和耗竭细胞（T_EX）中表达降低。T细胞受体（TCR）信号可以诱导ZFP148表达，且该过程依赖于钙调磷酸酶-NFAT信号通路。这表明ZFP148的表达受到抗原刺激的调控，并在T细胞分化的早期阶段发挥作用。

ZFP148抑制CD8⁺T_EFF细胞分化

为了探究ZFP148的功能，研究人员构建了CD8⁺T细胞特异性ZFP148条件性敲除（cKO）小鼠。在慢性LCMV感染模型中，与对照小鼠相比，ZFP148 cKO小鼠的抗原特异性CD8⁺T细胞中，表达效应标记CX3CR1的T_EFF细胞比例显著增加，而T_PRO和T_EX细胞比例减少。这些T_EFF细胞产生更多的颗粒酶B（GZMB），具有更强的增殖能力和体外杀伤靶细胞的能力。在急性感染和MC38肿瘤模型中，也观察到ZFP148缺失促进了CD8⁺T细胞向效应表型分化。这些结果证明，ZFP148细胞自主性地抑制了CD8⁺T细胞向细胞毒性效应细胞的分化。

ZFP148缺失重塑转录调控程序

通过单细胞多组学分析，研究人员深入揭示了ZFP148缺失如何改变T细胞的命运。在ZFP148缺失的CD8⁺T细胞中，具有效应特征的细胞（T_EFF和增殖性T细胞）比例大幅增加，而具有耗竭特征的细胞比例下降。轨迹分析显示，更多细胞走向“效应谱系”而非“耗竭谱系”。在表观遗传层面，ZFP148缺失导致基因组染色质可及性发生广泛改变，特别是在T_EFF细胞中，与效应功能相关的基因（如Zeb2, S1pr5）位点可及性增加。同时，促进效应分化的转录因子（如T-bet, KLF2）的结合基序可及性增强，而与祖细胞或耗竭相关的转录因子（如TCF1, IRF4, NFAT）基序可及性降低。这表明ZFP148通过广泛重塑染色质景观和转录因子结合环境，来抑制效应分化程序。

ZFP148通过抑制KLF2来限制效应分化

机制探究是本研究的核心。通过整合基因表达和染色质可及性数据，研究人员锁定转录因子KLF2为ZFP148的关键下游靶基因。在ZFP148缺失的CD8⁺T细胞中，Klf2的mRNA表达、启动子区域染色质可及性以及KLF2基序的可及性均显著上调。功能回复实验证实，KLF2是ZFP148缺失促进T_EFF分化所必需的：同时敲除Zfp148和Klf2，可以逆转单纯敲除Zfp148所带来的效应细胞增加表型。通过CUT&Tag测序，研究人员发现ZFP148直接结合在Klf2基因下游一个已知的远端调控元件（+10.9 kb）上。删除或报告基因实验均证实，ZFP148通过这个元件转录抑制Klf2的表达。因此，ZFP148通过直接结合并抑制KLF2的表达，从而给CD8⁺T细胞的效应分化程序踩下了“刹车”。

ZFP148缺失与PD-1阻断产生协同作用

鉴于PD-1/PD-L1通路是当前重要的免疫治疗靶点，研究人员探索了靶向ZFP148与PD-1阻断疗法的联合潜力。在MC38肿瘤模型中，虽然单独ZFP148条件性敲除对肿瘤生长的控制作用有限，但当与抗PD-1抗体联用时，展现出显著的协同抗肿瘤效果，能更有效地控制肿瘤生长并延长小鼠生存期。流式分析显示，联合治疗后肿瘤浸润CD8⁺T细胞中，产生颗粒酶B和穿孔素的双阳性细胞毒性效应细胞显著增多，且增殖活跃。这表明解除ZFP148的抑制，能够使T细胞对PD-1阻断疗法更加敏感，从而释放出更强的抗肿瘤细胞毒性。

低ZNF148表达与更好的免疫治疗反应相关

为了将研究发现推向临床，研究人员分析了人类数据。在来自多种癌症的患者肿瘤浸润CD8⁺T细胞中，ZNF148低表达的细胞高表达GZMB、PRF1等效应分子，并富集细胞杀伤相关基因特征。癌症患者生存分析显示，肿瘤中ZNF148表达低的患者总生存期更长。更重要的是，在接受抗PD-1/抗CTLA-4抗体或CAR-T细胞治疗的黑色素瘤、肾细胞癌和淋巴瘤患者中，肿瘤内CD8⁺T细胞ZNF148表达较低或ZFP148敲除特征评分较高的患者，对治疗的反应更好，生存期更长。这些数据一致表明，ZFP148是一个在人类中保守的、抑制CD8⁺T细胞效应分化的检查点，其低表达与更佳的免疫治疗效果相关。

结论与意义

本研究系统地鉴定出转录因子ZFP148是CD8⁺T细胞向细胞毒性效应细胞分化的关键抑制因子。它通过直接抑制另一个关键转录因子KLF2的表达，在表观遗传和转录层面限制效应程序，从而将T细胞的分化推向耗竭。在功能上，靶向ZFP148不仅能增强CD8⁺T细胞的杀伤能力，还能与现有的PD-1阻断疗法产生协同作用，显著提升抗肿瘤免疫力。临床数据分析进一步支持ZFP148作为预测免疫治疗疗效的潜在生物标志物和新的治疗靶点。

这项研究的重大意义在于，它揭示了一个全新的、作用于KLF2上游的免疫检查点分子ZFP148。与主要抑制T细胞增殖的PD-1通路不同，ZFP148更侧重于抑制效应分化程序本身。这为理解慢性抗原刺激下T细胞命运决定的复杂调控网络增添了关键一环。更重要的是，研究提出了靶向ZFP148-KLF2轴以增强抗肿瘤免疫治疗的新策略。未来，无论是开发小分子抑制剂、基因编辑手段还是联合疗法，干预这一通路都有可能克服当前免疫治疗中部分患者无效或耐药的难题，为癌症及慢性感染性疾病的治疗开辟新的途径。