Nature重磅：IF=64.8!迟洪波团队研究生以一作在国际顶刊发表最新成果，极大加速该领域研究进展：将单细胞测序玩出新高度！

免疫疗法如过继细胞疗法（ACT）和免疫检查点阻断疗法（ICB）是治疗癌症的有效方法。其中，CD8+细胞毒性T细胞（CTLs）作为主要抗肿瘤反应的免疫细胞。然而，T细胞在肿瘤微环境(TME)中较差的持久性和增殖能力限制了免疫治疗效果。此外，尽管Tex细胞是肿瘤内主要的CTL（CD8+细胞毒性T细胞）群体并直接杀死肿瘤。与Tpex细胞不同的是，Tex细胞会逐渐失去增殖能力并且对现有的免疫疗法无响应。因此，迫切需要系统地研究Tpex到Tex细胞分化的基因调控网络，并探究激活Tex细胞功能和增殖能力的策略。

早期基因筛选可以发现关键的免疫肿瘤学靶点。但，如今大多数的筛选方法依赖于已知细胞分化状态以及标记物，因此限制了CRISPR筛选对全新生物学过程及调控因子的研究潜力。相比之下，结合单细胞RNA测序的CRIPSR筛选（scCRISPR）方法对于在复杂细胞群中，进行单个基因敲除后转录组分析及功能模块和基因表达精确的研究提供了可行性。目前，在原代免疫细胞中，尚未应用大规模体内scCRISPR筛选进行研究。

近期，迟洪波团队在 Nature上发表了题为“Single-cell CRISPR screens in vivo map T cell fate regulomes in cancer”的研究论文，该研究使用单细胞CRIPSR筛选，在体内绘制了肿瘤T细胞命运调控网络。揭示了促使耗竭T细胞前体/祖细胞（Tpex）细胞退出静息状态以及增强终末耗竭T细胞（Tex）细胞增殖状态的关键调控转录因子，并用以改善肿瘤免疫疗法。

研究概要

CD8+细胞毒性T细胞(ctl)协调抗肿瘤免疫并表现出固有的异质性，前体耗竭T细胞(Tpex)而非终耗竭T细胞(Tex)能够对现有的免疫疗法产生反应。CTL分化背后的基因调控网络以及Tex细胞反应是否能在功能上重新激活尚不完全清楚。在这里，我们使用单细胞CRISPR筛选系统地绘制了体内的因果基因调控网络，并发现了CTL分化的检查点。首先，Tpex细胞从静止状态退出，开始向中间的Tex细胞连续分化。这一过程受到IKAROS和ETS1的不同调控，两者的缺失分别抑制和增加mtorc1相关的代谢活动。ikaros缺陷细胞在免疫检查点阻断(ICB)后作为代谢静止的Tpex细胞群积累，分化潜力有限。相反，靶向ETS1通过促进Tpex向中间Tex细胞的分化和代谢重新布线，提高了抗肿瘤免疫和ICB疗效。从机制上讲，TCF-1和BATF分别是IKAROS和ETS1的靶标。第二，RBPJ-IRF1轴促进中间Tex细胞向终末Tex细胞分化。因此，靶向RBPJ可增强Tex细胞向增殖状态的功能和表观遗传重编程，提高治疗效果和ICB疗效。总的来说，我们的研究表明，促进Tpex细胞退出静止状态和丰富增殖的Tex细胞状态是抗肿瘤作用的关键模式，并为整合细胞命运规则和癌症免疫的可重编程功能决定因素提供了系统框架。

转自：“中北科研”微信公众号

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