在黑色素瘤病人中，高RUNX2對應更強大的CD8+CD69+CD103+CD49a+T細胞毒性

記憶T細胞（TM），是人體免疫細胞。人體免疫的第三道防線中分為兩部分，一是體液免疫、二是細胞免疫。T細胞分裂和分化后，會分別形成記憶T細胞和效應T細胞，而記憶T細胞則會在下一次抗原入侵時再次將記憶中的殺毒方法再次調動出來，再次破壞靶細胞即受病菌或病毒感染的細胞，釋放出靶細胞中的抗原。

適應性免疫應答的特點之一是具有記憶性。當免疫反應清除抗原后，大部分效應T細胞會死亡，而一部分CD4+和CD8+T細胞會分化為記憶性T細胞，當再次遇到抗原時可以迅速增殖分化完成相應的免疫應答。根據表型，功能和轉錄因子，記憶性T細胞又可以進一步分為不同的亞群：效應記憶性T細胞（effector memory T cell，TEM），中央記憶性T細胞（central memory T cell，TCM），組織駐留記憶性T細胞（Tissue resident memory T cell，TRM），干細胞記憶性T細胞（stem cell memory T cell，TSCM）等。機體精妙地賦予不同的記憶性T細胞不同的特性，如TCM猶如“中央軍”駐留于淋巴組織枕戈待旦，而TRM則作為“地方軍”常駐外周組織守衛前線。鑒于TRM在腫瘤組織和屏障組織中的優越表現【1】，越來越多的研究試圖揭開其分化和功能的秘密以充分用于疾病的治療。

研究發現，人皮膚可能存在200億個T細胞，其中有50-70%的T細胞表達Trm的標記CD103a和CD69【2,3】。這些皮膚定居的TRM提供快速的局部免疫保護。皮膚中的Trm也存在異質性，CD49a可以標記一群具有細胞毒性的TRM【4】，且位于表皮和真皮內的TRM在功能上也有所不同。在表皮中，CD8+CD69+CD103+CD49a+的細胞表達IFNγ，CCR1和Granzyme B等，具有細胞毒性，在白癜風中可能有促進作用。而CD8+CD69+CD103+CD49a-細胞群則表達IL-17F，IL-23R和CCR6等，在銀屑病中可能有促進作用。盡管目前認為IL-15和TGF-β對于TRM的建立很重要，但是皮膚中的TRM是如何建立以及其轉錄因子和分化的機制仍然不清楚。

近日，來自瑞典卡羅林斯卡研究院的Yenan T. Bryceson?教授在Immunity雜志上在線發表題為Human skin-resident CD8+ T cells require RUNX2 and RUNX3 for induction of cytotoxicity and expression of the integrin CD49a的研究文章。該論文揭示人表皮CD8+CD69+CD103+CD49a+T細胞可能來源于外周CD8+CD45RA-CD62L+中央記憶性T細胞，且RUNX2和RUNX3在這個過程中發揮重要作用。在黑色素瘤病人中，高RUNX2對應更強大的CD8+CD69+CD103+CD49a+T細胞毒性并改善病人存活。

首先，研究人員使用ATAC-seq和公共數據庫的bulk RNA-seq分析流式分選的人皮膚真皮和表皮的TRM，包括表皮的CD8+CD69+CD103+CD49a+，CD8+CD69+CD103+CD49a-和真皮的CD8+CD103+，CD8+CD103-的細胞群體。差異可即性峰（Differential accessible peaks，DA peaks）的PCA分析可以將這四群細胞區分開來。在表皮CD8+CD69+CD103+CD49a+的DA peaks包括細胞毒性相關基因（GZMB, PRF1, STX11, IFNG, CCL4），TCR相關通路組分和NK細胞受體KLRC1和SLAMF7。為了進一步揭示皮膚不同TRM亞群的基因調節，作者根據染色質的可即性模式將DA peaks分為5個不同的群（圖1）。第一群具有最多的DA peaks，相關的基因包括IL7R，KLRG1, KLF2, 和TCF7。第二群具有真皮CD103+TRM細胞中不能接近的DA peaks。第三群包含表皮CD103+CD49a+ TRM細胞中低染色質可即性的基因。第四群具有表皮細胞高可即性的基因。第五群具有表皮CD103+CD49a+ TRM細胞中涉及細胞毒性的基因，包括GNLY, GZMB, GZMH, PRF1, CCL4, CCL3, 和IFNG。通路分析證實第五群細胞富集NK細胞介導的細胞毒性，而維持初始和干細胞記憶性T細胞狀態的FoxO和WNT信號通路則富集在真皮TRM（圖1）。之后，作者嘗試尋找特異性調節皮膚不同CD8+TRM亞群的轉錄因子，發現CD103+CD49a+ TRM細胞在多個轉錄因子基因具有高可即性，包括RUNX2, RUNX3, CEBPD, ETV1, 和PRDM1，而SMAD家族轉錄因子則在表皮的CD103+CD49a+ TRM和CD103+CD49a- TRM細胞中均有富集。相反，STAT, REL homology domain, KLF, 和HMG 家族轉錄因子富集在真皮TRM細胞中。另外，流式檢測也證明了RUNX3高表達在所有TRM細胞亞群，RUNX2則在CD103+CD49a+ TRM 亞群中表達量最多。這個結果與之前報道TRM的分化需要RUNX3一致【5】。因為RUNX3在CD103+CD49a+ TRM 亞群中表達量最多，作者推測RUNX3對其分化至關重要。

圖1

緊接著，為了探究表皮CD103+CD49a+ TRM 亞群的來源，作者結合單細胞表位，轉錄組和TCR測序，發現表皮CD103+CD49a+ TRM 亞群克隆與血液中CD8+TCM樣細胞的TCR存在高度重合。在體外實驗中，作者發現外周血CD8+T細胞在TCR激活和IL-15+TGF-β刺激下，快速誘導CD69和CD103的表達，但CD49a的表達需要在第14天。有意思的是，初始和CD45RA-CD62L- TEM主要分化為CD69+CD103+CD49a- TRM-樣細胞，而CD45RA-CD62L+TCM主要分化為表型上類似表皮細胞毒性TRM細胞的CD69+CD103+CD49a+和 CD69+CD103-CD49a+ TRM-樣細胞。另外，RNA-seq也證實14天體外分化的CD49a+ TRM-樣細胞具有和表皮CD103+CD49a+ TRM 亞群類似的轉錄組和功能特征。因此，外周CD8+TCM可能是皮膚細胞毒性CD103+CD49a+ TRM 亞群的來源。

最后，作者在上述建立的CD103+CD49a+ TRM 亞群分化基礎上研究RUNX2和RUNX3的作用。研究者使用spCas9技術在循環記憶性CD8+CD62L+TCM中敲除RUNX2和RUNX3，發現CD69和CD103的表達主要依賴RUNX3，而CD49a的表達需要RUNX2和RUNX3。基于此，作者在黑色素瘤中驗證RUNX2和RUNX3在細胞毒性TRM的作用。黑色素瘤的單細胞測序中證實確實存在表達ITGAE+ITGA1+T細胞，類似于表皮CD103+CD49a+ TRM 亞群。正如作者猜想，富集CD103+CD49a+ TRM 亞群基因特征的患者具有更好的生存率。有趣的是，高表達RUNX2的患者相比于低表達患者表現出更好的生存率，相似的現象可以在CD69和 ITGA1中觀察到，而RUNX3則無此現象。

綜上所述，這項研究指出表皮CD8+CD69+CD103+CD49a+ TRM 亞群來源于外周CD8+CD45RA-CD62L+TCM，RUNX2和RUNX3的功能對于這個分化至關重要，尤其是CD49a以及細胞毒性基因的表達。另外，CD8+CD69+CD103+CD49a+ TRM 亞群基因特征可以預測黑色素瘤患者更好的生存期。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.05.003

參考文獻

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