《Clinical and Translational Medicine》：T-cell exhaustion from a multiomics perspective: Differentiation mechanisms and regulatory networks in the journey from progenitor-Exhausted T cells to terminally exhausted T cells
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本综述首次整合多组学证据，构建了T细胞耗竭的动态调控图谱，系统阐述了从前体耗竭T细胞到终末耗竭T细胞的分化路径及其转录、表观遗传、代谢和蛋白质修饰层面的多层次调控网络。文章揭示了TCF-1与TOX等核心转录因子的拮抗作用、代谢重编程（OXPHOS向糖酵解转换）与表观遗传“伤疤”形成的互作机制，并指出靶向关键节点（如PD-1、TIM-3）及联合干预（表观药物+免疫检查点阻断）是逆转耗竭、提升免疫疗效的新策略。
T细胞耗竭的多组学调控网络
在慢性感染和肿瘤微环境中，CD8+T细胞会逐渐丧失功能，进入一种称为“耗竭”的状态。过去认为耗竭是均质的终末状态，但单细胞多组学技术揭示，耗竭T细胞内部存在高度异质性，并沿着一系列状态动态分化：从具有干细胞特性的前体耗竭T细胞，逐步分化为功能严重受损的终末耗竭T细胞。
Tpex与Tex细胞的异质性及生物学特征
Tpex细胞是耗竭T细胞池的源泉。它们高表达TCF-1+，并伴有CXCR5、SLAMF6等表面标志，具有自我更新和分化为效应细胞的潜力，是免疫应答持久性的关键。与之相反，Tex细胞则高表达PD-1、TIM-3、LAG-3等多种抑制性受体，效应功能严重缺失，且增殖能力低下。
在分子层面，TCF-1是维持Tpex细胞干性的核心转录因子，它通过抑制T-bet等终末分化因子，并促进Eomes等记忆相关因子的表达来发挥作用。而Tex细胞的状态则由TOX主导，它作为先驱因子，能重塑染色质开放性，启动并稳定耗竭程序。NR4A家族、BATF/IRF4复合物以及BLIMP-1等因子也协同作用，共同推动耗竭进程。
从Tpex到Tex细胞的分化路径
T细胞耗竭的分化并非线性，而是存在分支轨迹。持续的TCR信号是主要驱动因素。在肿瘤引流淋巴结中，初始T细胞被肿瘤抗原激活，早期即呈现耗竭迹象，其中TCF-1+的Tpex细胞扮演着干细胞角色。当这些细胞进入免疫抑制的肿瘤微环境后，在持续抗原和抑制信号的双重压力下，迅速向终末耗竭状态分化。
多组学视角下的分化调控网络
这一分化过程由转录、表观遗传、代谢和蛋白质翻译后修饰多层网络协同调控。
转录组层面：核心转录因子网络的动态演变
TCF-1与TOX构成了调控轴的两极。TCF-1维持干细胞程序，而TOX则驱动耗竭程序。NR4A与TOX协同，进一步巩固耗竭相关基因的表达。BATF/IRF4复合物则通过占据AP-1因子的结合位点，促进PD-1等抑制性受体的表达。BLIMP-1则通过抑制TCF-1和BCL6的表达， actively抑制干性程序，促进终末分化。
表观遗传层面：细胞命运的“记忆”与锁定
耗竭状态的稳定性很大程度上源于表观遗传的“伤疤”。Tex细胞的染色质可及性发生显著改变：效应基因（如Ifng）所在区域变得封闭，而耗竭相关基因（如Pdcd1）区域则异常开放。组蛋白修饰也参与其中，效应基因启动子区富集抑制性标记H3K27me3，而耗竭基因增强子区则富集激活性标记H3K27ac。DNA甲基化模式也发生改变，干细胞基因启动子超甲基化，耗竭基因启动子低甲基化。染色质重塑复合物如SWI/SNF也通过不同亚基（如cBAF和PBAF）精细调控这一过程。
代谢组层面：代谢重编程驱动细胞命运转变
Tpex细胞主要依赖氧化磷酸化和脂肪酸氧化来高效供能，线粒体功能健康。而Tex细胞则转变为依赖有氧糖酵解，导致ATP生成效率低下，且线粒体功能严重障碍，活性氧水平升高。缺氧微环境通过HIF-1α，以及持续TCR信号通过mTORC1，共同驱动了这一代谢转换。值得注意的是，代谢产物本身也是信号分子，例如，琥珀酸的积累可以抑制去甲基化酶活性，导致抑制性组蛋白修饰积累，从而加固耗竭状态。
蛋白质组与PTMs层面：功能执行层面的通路调控
在蛋白质表达水平，Tex细胞中效应蛋白（如穿孔素、颗粒酶）含量下降，TCR信号通路关键蛋白（如ZAP70）的活化磷酸化水平降低，而SHP2等抑制性蛋白表达升高。蛋白质的翻译后修饰，如磷酸化、乙酰化、泛素化等，提供了快速、精细的调控手段。例如，PD-1结合其配体后，其胞内段磷酸化，募集SHP2磷酸酶，进而去磷酸化TCR信号分子，直接削弱TCR信号。
研究进展与治疗前景
对耗竭机制的深入理解催生了新的治疗策略。传统的免疫检查点阻断（如抗PD-1/PD-L1抗体）可以部分逆转耗竭，但其效果有限。联合治疗成为趋势，例如联合靶向其他检查点（如CTLA-4、LAG-3、TIGIT），或联合表观遗传药物（如HDAC抑制剂、DNMT抑制剂）以擦除“表观遗传伤疤”。代谢干预（如使用PGC-1α激动剂改善线粒体功能）也是一种有前景的策略。下一代工程化细胞治疗（如CAR-T）则通过基因编辑技术，敲低TOX等耗竭驱动因子，或过表达TCF-1等干性因子，使T细胞获得抗耗竭的能力。
总结与展望
T细胞耗竭是一个由多组学层面共同调控的、自我强化的动态过程。从转录重编程开始，到代谢转换和表观遗传锁定，各层调控网络相互交织，最终将T细胞推向功能固化的终末状态。未来的治疗策略必将从单一的“解除抑制”转向多维度、精准的“免疫重编程”，通过联合干预不同层面的关键节点，有望彻底逆转T细胞耗竭，为治疗慢性感染和肿瘤开辟新的道路。
